• 1. Redis操作
  • 1.1. help
  • 1.2. 基础数据类型
    • 1.2.1. string
      • 1.2.1.1. 整数运算
      • 1.2.1.2. 时效性
    • 1.2.2. hash
    • 1.2.3. list
    • 1.2.4. Set
      • 1.2.4.1. 集合运算
    • 1.2.5. sorted_set
  • 1.3. 高级数据类型
    • 1.3.1. bitmaps
    • 1.3.2. hyperloglog
    • 1.3.3. GEO
  • 1.4. 通用命令
  • 1.5. 数据持久化
    • 1.5.1. RDB
    • 1.5.2. AOF
      • 1.5.2.1. 开启AOF&相关配置
      • 1.5.2.2. AOF重写
  • 1.6. 事务
    • 1.6.1. 操作
      • 1.6.1.1. 注意事项
    • 1.6.2. WATCH/UNWATCH
  • 1.7. 过期数据删除策略
    • 1.7.1. 定时删除（用时间换空间）
    • 1.7.2. 惰性删除（用空间换时间）
    • 1.7.3. 定期删除
  • 1.8. keys逐出（淘汰）算法
• 2. Redis安装&启动&配置（Linux）
  • 2.1. 安装
  • 2.2. 配置
  • 2.3. 后台启动

1. Redis操作

1.1. help

help命令可以查询redis中所有命令的用法

1.2. 基础数据类型

1.2.1. string

help @string可以查看string类型的所有操作命令。

常用操作：

1.2.1.1. 整数运算

string类型存储单个字符串，如果value为一个整数形式，则可以对其进行整数相关操作，如redis提供了incr、incrby、decr等对整数形式的value进行运算，在运算时会将value转为数值类型进行运算，但底层的数据依然是以字符串的形式存储（redis是用C语言开发的，因此底层存储string用的是char[]）

string类型整数形式支持的最大值是9223372036854775807（在Java中为Long.MAX_VALUE）

1.2.1.2. 时效性

redis提供对键值对存储时间的限制，过期自动删除。

• SETEX key seconds value：设置string键值对过期时间，以秒为单位
• PSETEX key milliseconds value：功能同上，以毫秒为单位

1.2.2. hash

在redis中，hash是多个string类型的field和value的映射表，是表示Objects的最合适的数据结构。 一个key对应一个hash结构，里面包括多个字段和对应的值。 例如，一个学生对象，包括学号、姓名、年龄等等。

127.0.0.1:6379> hmset user:20210001 name Tom age 22
OK
127.0.0.1:6379> hgetall user:20210001
1) "name"
2) "Tom"
3) "age"
4) "22"
127.0.0.1:6379> hmget user:20210001 name age
1) "Tom"
2) "22"
127.0.0.1:6379>

help @hash：查看hash数据结构的所有相关命令。

1.2.3. list

在redis中，list用来存储列表数据，底层数据结构为双向链表。

help @list：查看list相关的操作。

常用操作：

1.2.4. Set

Set用来存储集合数据，集合中不能有重复的value。Set底层数据结构和hash一样是哈希表。

help @set：查看Set相关的操作。

常用操作：

1.2.4.1. 集合运算

集合有3种运算：交、并、差（补） redis对Set实现了这3种运算：

• SINTER key [key ...]：返回多个集合的交集
• SUNION key [key ...]：返回多个集合的并集
• SDIFF key [key ...]：返回多个集合的差集

此外，redis对集合运算的结果也提供操作，比如SINTERSTORE、SUNIONSTORE、SDIFFSTORE等。

示例：

127.0.0.1:6379> sadd set1 a b c d e
(integer) 5
127.0.0.1:6379> sadd set2 c d e f g
(integer) 5
127.0.0.1:6379> sinter set1 set2
1) "d"
2) "e"
3) "c"
127.0.0.1:6379> sunion set1 set2
1) "d"
2) "b"
3) "f"
4) "g"
5) "a"
6) "c"
7) "e"
127.0.0.1:6379> sdiff set1 set2
1) "a"
2) "b"
127.0.0.1:6379>

1.2.5. sorted_set

redis中sorted_set支持对集合元素排序，每个value对应一个数值类型的score，在添加时设置score的值，依据score排序。

help @sorted_set：查看所有sorted_set相关命令。

常用操作：

• ZADD key [NX|XX] [CH] [INCR] score member [score member ...]：向sorted_set添加一个或多个元素，如果元素存在则更新其score
• ZCARD key：返回sorted_set中元素的数量
• ZRANGE key start stop [WITHSCORES]：按照索引返回sorted_set中一定范围的元素（score从低到高）
• ZREVRANGE key start stop [WITHSCORES]：按照索引返回sorted_set中一定范围的元素，并按score从高到低的顺序，和ZRANGE顺序相反。
• …

  1.3. 高级数据类型

  1.3.1. bitmaps

  bitmaps不是新的存储类型，它使用string结构存储，但最小的存储单位是bit。 bitmaps只能存储状态，用于信息状态统计。

基础操作：

• SETBIT key offset value：置位或复位string某个位
• GETBIT key offset：返回string某个bit的值
• BITCOUNT key [start end]：统计key对应的string的所有bit中1的个数。
• BITOP operation destkey key [key ...]：对多个string进行位运算，结果存到destkey中。
  • BITOP AND destkey srckey1 srckey2 srckey3 … srckeyN
  • BITOP OR destkey srckey1 srckey2 srckey3 … srckeyN
  • BITOP XOR destkey srckey1 srckey2 srckey3 … srckeyN
  • BITOP NOT destkey srckey

1.3.2. hyperloglog

since：2.8.9

hyperloglog是一种用于基数统计的算法，它基于LogLog算法。在这里，基数是指一个集合内不重复的元素的个数。

1. 操作：
   • PFADD key element [element ...]：添加元素
   • PFCOUNT key [key ...]：返回hyperloglog计算出来的近似基数
   • PFMERGE destkey sourcekey [sourcekey ...]：合并不同的集合。
2. 例子：

   127.0.0.1:6379> pfadd UV e1 e2 e3 e1 e2 e4 e5 e1 e1 e3
   (integer) 1
   127.0.0.1:6379> pfcount UV
   (integer) 5
   127.0.0.1:6379>
   

3. 使用场景
   可以用于统计网站的UV

1.3.3. GEO

since: 3.2.0

geo是redis提供的用于地理位置信息存储和检索的类型，底层存储结构是sorted set。

操作：

• GEOADD key [NX|XX] [CH] longitude latitude member [longitude latitude member ...]：添加地理位置点（经度、纬度、名称），经纬度有限制，靠近极点的位置不可索引。

  The exact limits, as specified by EPSG:900913 / EPSG:3785 / OSGEO:41001 are the following:

  • Valid longitudes are from -180 to 180 degrees.
  • Valid latitudes are from -85.05112878 to 85.05112878 degrees.

  geo没有提供del的方法，由于存储结构是sorted set，因此可以用ZREM key member [member ...]删除地理位置点。

• GEODIST key member1 member2 [unit]：返回两个地址位置点之间的距离。
  unit默认为m，可以是m|km|mi|ft
• GEOPOS key member [member ...]：返回地址位置点的经度和纬度
• GEORADIUS key longitude latitude radius m/km/ft/mi [WITHCOORD] [WITHDIST] [WITHHASH] [COUNT count] [ASC|DESC] [STORE key] [STOREDIST key]：返回在key中某个点（输入经纬度）给定半径范围内的所有地理位置点。
• GEORADIUSBYMEMBER key member radius m|km|ft|mi [WITHCOORD] [WITHDIST] [WITHHASH] [COUNT count] [ASC|DESC] [STORE key] [STOREDIST key]：返回在key中某个点（输入位置点的name）给定半径范围内的所有地理位置点。
• GEOHASH key member [member ...]：返回key中地理位置点的hash值

例子：

redis> GEOADD Sicily 13.361389 38.115556 "Palermo" 15.087269 37.502669 "Catania"
(integer) 2
redis> GEODIST Sicily Palermo Catania
"166274.1516"
redis> GEORADIUS Sicily 15 37 100 km
1) "Catania"
redis> GEORADIUS Sicily 15 37 200 km
1) "Palermo"
2) "Catania"

1.4. 通用命令

help @generic：查看5种类型的key都支持的操作

常用：

• DEL key [key ...]：删除一个或多个key
• EXISTS key [key ...]：判断key在数据库中是否存在，返回存在的key的个数
• EXPIRE key seconds：设置key的存活时间
• PERSIST key：取消key的有限存活时间
• TTL key：返回key剩下的存活时间，单位为seconds
• ` PTTL key`：返回key剩下的存活时间，单位为milliseconds
• RENAME key：重命名key
• Keys pattern：查询符合指定规则的key

数据库相关：

• SELECT index：切换选择的数据库
• MOVE key db：将key移动到另一个数据库
• DBSIZE：返回当前database中key的个数
• FLUSHDB [ASYNC]：清除当前数据库中所有的key
• FLUSHALL [ASYNC]：清除所有数据库中的所有key

服务器相关：

• ping [message]：测试服务器连通性
• ECHO message：打印给定的字符串

1.5. 数据持久化

Redis中有两种持久化方式：RDB和AOF。

1.5.1. RDB

即Redis database，记录的是Redis数据库中的二进制数据。

• save：将redis数据库中的数据生成.rdb文件，但save是主进程执行，因此会阻塞服务器。
• bgsave：功能和save一样，但对于bgsave，服务器会fork一个子进程用于持久化，不会阻塞服务器。

缺点：

1. 每一次save/bgsave，dump的都是全部数据，当数据量较大，非常消耗I/O资源。
2. fork子进程带来额外的资源消耗
3. 宕机可能丢失数据

1.5.2. AOF

即append only file，记录的是Redis的操作日志（命令），Redis服务器启动后执行AOF文件中的命令达到恢复数据的目的。

优点：AOF解决了持久化的实时性，避免丢失数据，目前是Redis数据持久化的主流方式。

1.5.2.1. 开启AOF&相关配置

• appendonly yes|no：是否开启AOF，默认为no
• appendfsync 策略 ：配置缓冲区命令同步到文件的策略
• appendfilename 文件名：配置AOF文件名，默认为appendonly.aof。

AOF策略：appendfsync 策略

• always：每一次写入操作都立即同步到AOF文件，性能低。
• everysec（默认）：每隔1秒将缓冲区中的指令同步到AOF文件，最坏情况丢失1秒内的写入操作（建议使用）。
• no：让操作系统控制缓存区的命令同步到磁盘，过程不可控。

注意：如果开启了AOF持久化，但是服务器启动没有加载aof文件，检查文件中是否有flushdb/flushall命令。

1.5.2.2. AOF重写

概念：随着服务器的运行，AOF文件会越来越大，并且多条对相同key操作的指令造成了命令的冗余，在AOF载入内存的时候导致对同一个key执行的命令都会被后面的覆盖。AOF重写是指将多条命令的执行结果转化为最终的结果的命令，精简AOF文件。

重写机制：AOF重写不是对原来的AOF文件进行分析重写，而是直接读取服务器的当前数据库状态实现。

1. 手动重写
   bgrewriteaof：执行AOF重写
2. 自动重写
   auto-aof-rewrite-min-size <size>
auto-aof-rewrite-percentage <percentage>

1.6. 事务

redis事务是一个命令的队列，将若干个命令加入一个队列中，然后一次性按照顺序执行，中间不会被打断。

1.6.1. 操作

• 开始事务：MULTI
• 结束事务并执行：EXEC
• 取消事务：DISCARD，如果执行了multi，还没有执行exec，可以通过执行这个命令来取消当前定义的事务。

1.6.1.1. 注意事项

每个命令进入事务的命令队列之前redis服务器会检查：

• 如果事务的命令队列中命令有语法错误，比如将SET误写成SEET（实际上命令输错了会报错），在执行EXEC后整个事务都不会执行：实际上命令输错了也会报错：(error) EXECABORT Transaction discarded because of previous errors.
• 如果语法没有错误但执行出错，之前已经执行的命令不会“回滚”，换句话说，Redis的事务是不具有原子性的。

1.6.2. WATCH/UNWATCH

• WATCH key [key ...]：监视多个key，如果这些key在WATCH之后、MULTI/EXEC块之前被修改，则事务不会执行。不管事务是否成功执行，EXEC执行后WATCH自动解除。WATCH不能在MULTI/EXEC块中执行。
• UNWATCH：对所有被WATCH的key解除监视。

1.7. 过期数据删除策略

在Redis中可以设置key的生存时间，当超过生存时间，key就不可用，但是否会从内存中立即被移除，这取决于选择的过期数据删除策略。

1.7.1. 定时删除（用时间换空间）

创建定时器任务，当key超过生存时间，立即删除key。

• 优点：到点就删除，节约内存空间
• 缺点：对CPU消耗大，影响redis服务器响应时间和命令吞吐量。

1.7.2. 惰性删除（用空间换时间）

当key超过生存时间，不会立即删除，等到下次访问该key时服务器检查已经过期，进行删除操作。

• 优点：对CPU消耗较小
• 缺点：如果有大量过期key且短时间不会访问，会造成内存占用过高

1.7.3. 定期删除

定期对过期key进行随机删除，单位时间对CPU的消耗较稳定且保证内存空间定期清理。

1.8. keys逐出（淘汰）算法

Redis在写入数据前会检测可用内存是否足够，如果结果为否，会执行临时删除一些数据的操作，增加可用内存，这种操作称为逐出算法。

数据逐出算法可能反复执行，当确认无法继续执行时，服务器会报Error：OOM，即内存溢出。
Redis针对逐出算法提供了多种选择：

1. 检测易失数据（可能过期的数据：server.db[i].expires）
   • volatile-lru：挑选最近最少使用的数据，逐出
   • volatile-lfu：挑选一段时期使用次数最少的数据，逐出
   • volatile-ttl：挑选将要过期的数据，逐出
   • volatile-random：随机挑选数据，逐出
2. 检测全库数据（server.db[i].dict）
   • allkeys-lru
   • allkeys-lfu
   • allkeys-random
3. 禁止数据逐出
   no-enviction：禁止数据逐出

在conf文件中配置逐出策略：maxmemory-policy volatile-lru

2. Redis安装&启动&配置（Linux）

2.1. 安装

Redis原生只有Linux版本，windows版本是其他团队根据linux版本源码重写的。 在Linux上，Redis的安装步骤如下：

1. 下载 wget https://download.redis.io/releases/redis-6.2.6.tar.gz
2. 解压
3. 编译 解压后直接执行make命令进行编译

2.2. 配置

解压后redis目录下有一个redis.conf文件，里面包含redis服务器的所有配置。

• 基础配置
  • bind ip地址：绑定ip地址，在客户端访问时只能通过这个ip访问。
  • database 数据库数量
  • port 端口号
  • daemonize yes|no：是否以后台守护线程启动。
• 日志配置
  • loglevel debug|verbose|notice|warning：日志级别
  • logfile 日志文件名
• 客户端连接配置
  • maxclients 数量：设置同时最大的客户端连接数，默认无上限（maxclients 0）。
  • timeout 时间：连接空闲超时时间，超时则断开，设置为0则为不限制timeout。
• 多服务器配置
  • include 配置文件路径：引入其他conf文件，便于配置复用，可用于多个redis服务器的公共配置。

    2.3. 后台启动

    前台运行直接执行redis-server 配置文件路径，如果需要以守护进程的形式在后台运行，需要将conf文件中的daemonize一项设置为yes。