redis介绍

Redis（Remote Dictionary Server )，即远程字典服务，是一个开源的使用ANSI C语言编写、支持网络、可基于内存亦可持久化的日志型、Key-Value数据库，并提供多种语言的API。从2010年3月15日起，Redis的开发工作由VMware主持。从2013年5月开始，Redis的开发由Pivotal赞助

• 读的速度是110000次/s,写的速度是81000次/s 。

redis使用场景

作为缓存使用

1. 原始业务设计
   • 秒杀
   • 618活动
   • 双11活动
2. 平台监控高频次访问数据
   • 热点新闻
3. 高频统计、复杂的统计数据
   • 在线人数
   • 投票

业务数据的特殊性

1. 系统功能的升级优化
   • 但服务器升级集群
   • Session管理
   • Token管理

redis的数据类型

• redis数据存储格式，自身类似于Map，其中所有的数据类型都是采用key：value的形式存储
• 数据类型指的是存储的数据的类型

string (类似于string)

• 存储的单个数据 value = “string”
• 存储的内容通常使用字符串，如果字符串已证书的形式展示，可以当数字操作使用
• 一个存储空间存储一个字符串
  

基本操作

set 和 mset的选择 ：

• 多指令时需要考虑，根据指令长度、指令执行时间，进行合理指令切割

string 扩展操作

业务场景

数据库分表操作保证id的统一性（id不重复）

解决方案

string作为数值操作

• string类型在redis内部存储默认就是一个字符串，当遇到 incr 、decr操作 转成数值进行运算
• redis 所有操作都是原子的，采用单线程，不会有产生并发问题
• redis数值上线范围时 java中long数据的最大值 2的63次方减一 9,223,372,036,854,775,808 - 1

这两种方法都可使用负数参数造成相反操作

• 设置数值类型增加指定范围的值 (increment – 增长)
  • incr key 数值类型的加一操作
  • incrby key increment 数值类型按照指定数值增长
  • incrbyfloat key increment 按照给定的小数增长 （结果变成非数值类型之后不可以使用 incr 、 incrby 操作）
• 设置数据库类型减少指定范围的值
  • decr key 数值类型的减一操作
  • decrby key increment 数值类型按照指定数值增长

业务场景

比如微信投票，4小小时之内可以投一票 、 热点新闻三天后线下、session不活跃失效

解决方案

string设置生命周期

• setex key seconds value 设置 秒内有效
• psetex key milliseconds value 设置 毫秒内有效、

string 注意事项

• 数据操作不成功的反馈与数据正常操作之间的差异
  1. 表示运行结果是否成功
     • （integer）0 -> false 失败
     • （integer）1 -> true 成功
  2. 表示运行结果的值
     • （integer）3 -> 3 3个
     • （integer）1 -> 1 1个
• 数据没获取到
  • （nil）等同于null
• 数据的最大存储量 512MB
• 数值计算最大范围 （java中long的最大值）

string 应用场景

主页高频访问信息显示控制 例如微博粉丝数与微博数量

例如

1. 保存用户的信息
   • user：id：2504551：fans -> 12345671 可以代表user表的id为2504551的这条数据fans的值为12345671
2. 利用json格式保存
   • user：id：2504551 -> {id:2504551,fans:12345671} 代表user表id为2504551这条数据的json格式

string key的设置约定

hash (类似于hashMap)

一个存储空间存储多个 field - value 结构

• 如果field数量较少，存储结构优化为类似数组结构
• 如果fileld数量较多，存储结构使用类似HashMap结构
  

基本操作

扩展操作

• 获取hash中所有字段名或字段值
  • hkeys key
  • hvals key
• 设置指定字段数值增加指定范围的值
  • hincrby key field increment
  • hincrbyfloat key field increment
• 如果key有对应的值则不变，没有值则加入进入
  • hsetnx key field value

注意事项

• hash 类型下的value只能存储字符串，不允许存储其他数据类型，不存在嵌套异常。如果数据未获取到，对应的值为（nil）
• 每个hasj可以存储 2的32次放减一个键值对
• hash类型十分贴近对象的数据存储形式，并且可灵活添加删除对象属性。但hash设计的初衷不是为了存储大量对象设计的，更不可以将hash作为对象列表使用
• hgetall 操作可以获取全部属性，如果内部field过多，遍历整体数据效率会很低，有可能成为数据访问瓶颈

hash应用场景

1. 电商网站购物车设计与实现
   
   

list (类似于LinkedList)

• 数据存储需求：存储多个数据，并对数据进入存储空间的顺序进行区分
• list类型：保存多个数据 ，底层使用双向链表数据结构
  

基本操作

扩展操作

• 规定时间内获取并移除数据
  • blpop key [key2] timeout 等待时间后 获取并删除数据
  • brpop key [key2] timeout
• 设置指定字段数值增加指定范围的值
  • hincrby key field increment
  • hincrbyfloat key field increment
• 如果key有对应的值则不变，没有值则加入进入
  • hsetnx key field value
• 移除指定的数据
  • lrem key count value
• 常应用于具有操作顺序 栈或者队列 或者查询分页

set (类似于HashSet)

• 存储大量的数据，在查询方面提供更高的效率
  它是由hash结构变形而来的

基本操作

• 添加操作 sadd key member1 member2
• 获取全部数据 smembers key
• 删除数据 srem key member member2
• 获取set数据总量scard key
• 判断集合中是否包含指定元素 sismember key member

扩展操作

sorted_set (类似于TreeSet)

持久化

RDB

RDB的启动方式

save 命令 阻塞redis线程
bgsave 后台执行保存操作 调用fork函数生成子进程
启动的时候加载的数据
配置 save second changes 时间范围内 多少key发生裱花进行持久化

AOF

以独立的日志方式记录每次写明亮，重启时执行AOF文件中命令达到恢复数据的目的

事务

redis 事务