Redis學習 - 入門

　　業精於勤，荒於嬉；行成於思，毀於隨

　　　　　　　　　　　　-- 韓愈·《進學解》

 

　　由於工做中須要用到Redis，因此最近抽點時間看了一下，如今將學習的內容整理一下。

 

1、簡介

一、Redis是什麼？

　　Redis是一個內存中的key-value型數據結構存儲系統，能夠用做數據庫、緩存和消息中間件。官方網站：redis.io，中文網站：redis.cn。

 

二、爲何要使用Redis？

    - 多功能：可用做數據庫、緩存和消息中間件（用於進程間通訊）；

    - 支持多種類型的數據結構，好比：strings、hashes、lists等；

    - 支持大多數的編程語言，好比：C/C++、Java、Python等；

    - 提供了不一樣級別的持久化（落地）方式來保證數據安全；

    - 經過redis哨兵和自動分區提供高可用性；

    - 原子操做，保證數據的正確性；

 

三、下載和安裝（debian）

下載： $ sudo apt-get install redis-server 

配置：redis的配置文件是 redis.conf ，文件中包含了全部可能用到的參數和詳細的解釋

啓動： $ redis-server 

鏈接： $ redis-cli 

 

2、支持的數據結構

　　Redis是一種key-value存儲系統，而且Redis的key是二進制安全的，可使用任何的二進制序列做爲key，普通字符串甚至JPEG文件。redis支持多種類型的數據結構：strings、lists、sets、sorted sets、hashes、bitmaps、hyperloglogs。

 

一、strings - 字符串

strings類型的value和key同樣，能夠是任何類型的字符串。

1 示例：
2 > SET name aut   #設置 name 的值爲 aut
3 > GET name       #獲取 name 的值
4 > SET age 20     #設值
5 > INCR age       # num 自增 1
6 > MSET name aut age 20     #同時對多個key設值

用途舉例：計數器，存儲圖片等二進制文件

 

二、lists - 列表

一個key-value列表，支持兩端的添加和刪除、範圍內取值等操做

1 示例：
2 > RPUSH study redis     #右端插入
3 > LPOP study            #左端刪除
4 > LRANGE study 1 5      #取出範圍內的值，下標從0開始，-n表示倒數第n個位置
5 > LTRIM study 1 2       #從左邊截取指定長度

用途舉例：進程間通訊的消息隊列，博客引擎中存儲評論

 

三、hashes - 散列表

hashes中的一個key能夠對應一個包含多個「字段 - 值」對的結構，其包含的「字段 - 值」對數只受內存限制

1 示例：
2 > HMSET user:2547 name aut school xupt age 20     #設置字段的值
3 > HGET user:2547 name          #獲取單個字段的值
4 > HMGET user:2547 name school  #獲取多個字段的值
5 > HGETALL user:2547            #獲取全部字段的值
6 > HINCRBY user:2547 age 10     #將指定字段遞增某個數值

用途舉例：存儲用戶信息、物品信息

 

四、sets - （無序）集合

sets用於存儲無序而且無重複的數據，提供了集合內的插入刪除，集合間的交併等操做

1 示例：
2 > SADD score 98 95 64    #插入元素
3 > SMEMBERS score         #獲取全部元素
4 > SISMEMBER score 80     #測試某個元素是否在集合中
5 > SINTER score1 score2   #獲取兩個集合的交集
6 > SRANDMEMBER score      #隨機獲取集合中的一個元素

用途舉例：存儲具備某種共同屬性的全部對象

 

五、sorted sets - （有序）集合

sorted sets使用一個浮點數score來對集合內的元素進行排序，當score相同時按字母序進行排序

1 示例：
2 > ZADD user 2547 aut     #插入元素，若是元素已經存在，則更新score
3 > ZRANGE user 0 -1       #獲取指定範圍內的元素
4 > ZRANK user aut         #獲取指定元素的排名
5 > ZRANGEBYSCORE user -inf 2000 withscores     #獲取score大於等於2000的元素，並把score一併打印出來

用途舉例：存儲排名信息

 

六、bitmaps - 位圖

bitmaps以位爲單位來實現某些標記功能，提供了設值/取值、統計等操做

1 示例：
2 > SETBIT key 10 1     #設置指定位爲1
3 > GETBIT key 10       #獲取指定位的值
4 > BITCOUNT key        #統計指定元素的位爲1的位數

用途舉例：標記用戶ID（是否已註冊、在線仍是離線）

 

七、hyperloglogs - （不知道該怎麼翻譯~~）

hyoerloglogs經過輸入元素計算出輸入元素的基數估算值，詳情參考：redis數據結構HyperLogLog

1 示例：
2 > PFADD str1 "apple" "banana" "cherry"     #添加元素
3 > PFCOUNT str1              #統計str1的近似基數
4 > PFMERGE str1&2 str1 str2  #將str1和str2合併到str1&2中

用途舉例：統計訪問網站的獨立IP數量

 

其餘經常使用操做：

1 > EXISTS key       #檢查key是否存在
2 > DEL key          #刪除key
3 > TYPE key         #檢測key的類型
4 > EXPIRE key 5     #設置key的有效時間爲5秒
5 > TTL key          #獲取key的剩餘有效時間

更多的命令使用方法請參閱 命令

 

3、磁盤持久化

　　因爲 Redis 是一個內存中的數據結構存儲系統，全部數據都在內存中操做，當須要把數據永久保存下來的時候，就須要使用 Redis 持久化功能。持久化就是把數據從內存寫入到磁盤，也被稱爲「落地」，Redis 提供瞭如下幾種持久化方式：

    - RDB：在指定的時間間隔內對數據進行快照存儲；

    - AOF：在每次對記錄的寫操做以後都將操做命令寫入日誌文件；

    - 不使用持久化：記錄只在服務器運行時存在於內存；

 

一、RDB

　　RDB持久化在指定的時間間隔內（或者知足某個指定條件時）將數據保存到一個名爲dump.rdb的二進制文件中。

工做方式：

　　①Redis fork 一個子進程；

　　②子進程將數據集寫入一個臨時RDB文件中；

　　③Redis 用新的RDB文件替換原來的RDB文件，並刪除舊文件。

優勢：

    - RDB文件緊湊且單一，能夠方便地傳送到其餘備份中心，適用於災難恢復；

    - 持久化工做由子進程完成，保證最大化Redis的性能；

    - 當恢復比較大的數據集的時候，因爲RDB是直接恢復，速度會更快一些（較AOF）；

缺點：

    - 若是持久化間隔較大的話，容易丟失過多數據；

    - 而若是持久化太頻繁，則不斷的fork會嚴重下降Redis的性能；

使用建議：天天保存過去一段時間的數據，每小時保存過去24個小時的數據，再搭配AOF一塊兒使用。

 

二、AOF

　　AOF在每次執行完改變數據集的命令後（具體有不一樣的策略），都將該命令追加到AOF文件的末尾，也就是保存操做的命令，恢復時經過從新執行保存的命令來恢復文件。

工做方式：

　　①Redis fork一個子進程，子進程建立新的AOF文件；

　　②子進程將原來的AOF文件內容寫入新文件中；

　　③Redis將執行過的修改命令寫入新文件中；

　　④Redis刪除舊文件。

優勢：

    - 多種不一樣的fsync策略使得丟失的數據量降到最小；

    - AOF文件僅僅是追加命令，因此節省空間，而且容易被人讀懂，方便恢復；

    - Redis能夠在AOF文件體積變得過大時，自動在後臺對AOF進行重寫，重寫後的AOF文件僅僅包含了恢復當前數據集的最小命令集合；

缺點：

    - 因爲保存的是命令，因此AOF文件比RDB文件要大；

    - 根據使用的fsync策略，AOF的速度可能會慢於RDB；

使用建議：使用每秒fsync的策略。

 

關於持久化的建議：

    - 若是數據只有在服務器運行時存在，那麼不用選擇持久化；

    - 若是能夠承受數分鐘內數據丟失，那麼能夠只使用RDB持久化；

    - 若是要求數據實時更新，那麼可使用每秒fsync策略的AOF持久化；

    - 具體能夠根據應用場景將兩種持久化方式配合使用。

 

總結：根據網友資料獲得下面的結論，參考地址： Redis與Memcached的區別

　　①Redis的最佳使用場景是所有數據in-memory；

　　②Redis的更多場景是做爲Memcached的替代者來使用；

　　③當須要更多的數據類型支持時，Redis更合適；

　　④當存儲的數據不能被剔除時，使用Redis更合適。

 

（全文完）