Redis数据库介绍

1  引言

随着业务的增长和产品的完善，急速增长的数据给Oracle数据库带来了很大的压力，而随着我们对产品服务质量要求的提高，传统的数据查询方式已无法满足我们需求。为此我们需要寻找另外一种模式来提高数据查询效率。NoSQL内存数据库是最近兴起的新型数据库，它的特点就是把数据放在内存中操作，数据处理速度相对于磁盘提高了好几个量级，因此，通过把经常访问的数据转移到内存数据库中，不但可以缓解Oracle的访问压力，而且可以极大提高数据的访问速度，提高用户体验。

2  概述

Redis是一个开源的，先进的key-value持久化产品。它通常被称为数据结构服务器，它的值可以是字符串（String）、哈希（Map）、列表（List）、集合（Sets）和有序集合（Sorted sets）等类型。可以在这些类型上面做一些原子操作，如：字符串追加、增加Hash里面的值、添加元素到列表、计算集合的交集，并集和差集；或者区有序集合中排名最高的成员。为了取得好的性能，Redis是一个内存型数据库。不限于此，Redis也可以把数据持久化到磁盘中，或者把数据操作指令追加了一个日志文件，把它用于持久化。也可以用Redis容易的搭建master-slave架构用于数据复制。其它让它像缓存的特性包括，简单的check-and-set机制，pub/sub和配置设置。Redis可以用大部分程序语言来操作：C、C++、C#、Java、Node.js、php、ruby等等。Redis是用ANSIC写的，可以运行在多数POSIX系统，如：Linux，*BSD，OS X和Soloris等。官方版本不支持Windows下构建，可以选择一些修改过的版本，照样可以使用Redis。

3  Redis介绍

3.1     五种数据类型

3.1.1         String类型

String是最基本的类型，而且string 类型是二进制安全的。意思是 redis 的 string 可以包含任何数据。比如 jpg 图片或者序列化的对象。从内部实现来看其实 string 可以看作 byte 数组，最大上限是 1G 字节。

string类型数据操作指令简介

1.        set keyvalue设置key对应string类型的值，返回1表示成功，0失败。

2.        setnx keyvalue如果key不存在，设置key对应string类型的值。如果key已经存在，返回0。

3.        get key获取key对应的string值,如果key不存在返回nil

4.        getsetkey value先获取key的值，再设置key的值。如果key不存在返回nil。

5.        mget key1key2 ...... keyN一次获取多个key的值，如果对应key不存在，则对应返回nil

6.        mset key1value1 ...... keyN valueN一次设置多个key的值，成功返回1表示所有的值都设置了，失败返回0表示没有任何值被设置。

7.        msetnxkey1 value1 ...... keyN valueN一次设置多个key的值，但是不会覆盖已经存在的key incr key 对key的值做++操作，并返回新的值。注意incr一个不是int的value会返回错误，incr一个不存在的key，则设置key值为1。

8.        decr key: 对key的值做--操作，decr一个不存在key，则设置key值为-1。

9.        incrbykey integer对key加上指定值，key不存在时候会设置key，并认为原来的value 是0。

10.    decrbykey integer对key减去指定值。decrby完全是为了可读性，我们完全可以通过incrby一个负值来实现同样效果，反之一样。

3.1.2         hash类型

hash是一个string类型的field和value的映射表。添加，删除操作都是O(1)（平均）。 hash特别适合用于存储对象。相对于将对象的每个字段存成单个string类型。将一个对象存储在hash类型中会占用更少的内存，并且可以更方便的存取整个对象。省内存的原因是新建一个hash对象时开始是用 zipmap（又称为 small hash）来存储的。这个 zipmap 其实并不是hashtable，但是zipmap相比正常的hash实现可以节省不少hash本身需要的一些元数据存储开销。尽管zipmap的添加，删除，查找都是 O(n)，但是由于一般对象的field 数量都不太多。所以使用zipmap也是很快的,也就是说添加删除平均还是O(1)。如果field 或者 value的大小超出一定限制后，redis会在内部自动将zipmap替换成正常的hash实现.这个限制可以在配置文件中指定。

hash类型数据操作指令简介

1.        hset keyfield value 设置hash field为指定值，如果key不存在，则创建。

2.        hget keyfield 获取指定的hash field。

3.        hmget keyfiled1....fieldN 获取全部指定的hash filed。

4.        hmset keyfiled1 value1 ...... filedN valueN 同时设置hash的多个field。

5.        hincrbykey field integer 将指定的hashfiled 加上指定值。成功返回hashfiled变更后的值。

6.        hexistskey field 检测指定field是否存在。 hdelkey field 删除指定的hash field。

7.        hlen key 返回指定hash的field数量。 hkeys key 返回hash的所有field。

8.        hvals key 返回hash的所有value。

9.        hgetall 返回hash的所有filed和value。

3.1.3         List类型

list是一个链表结构，可以理解为一个每个子元素都是 string 类型的双向链表。主要功

能是push、pop、获取一个范围的所有值等。操作中key理解为链表的名字。

List类型数据操作指令简介

1.        lpush keystring 在key对应list的头部添加字符串元素，返回1表示成功，0表示key存在且不是list类型。

2.        rpush keystring 在key对应list的尾部添加字符串元素。

3.        llen key 返回key对应list的长度，如果key不存在返回0，如果key对应类型不是list 返回错误。

4.        lrangekey start end 返回指定区间内的元素，下标从0开始，负值表示从后面计算，-1表示倒数第一个元素 ，key不存在返回空列表。

5.        ltrim keystart end 截取list指定区间内元素，成功返回1，key不存在返回错误。

6.        lset keyindex value 设置list中指定下标的元素值，成功返回1，key或者下标不存在返回错误。

7.        lrem keycount value 从 List 的头部（count正数）或尾部（count负数）删除一定数量（count）匹配value的元素，返回删除的元素数量。count为0时候删除全部。

8.        lpop key 从list的头部删除并返回删除元素。如果key对应list不存在或者是空返回nil，如果key对应值不是list返回错误。

9.        rpop key从list的尾部删除并返回删除元素。

10.    blpopkey1 ...... keyN timeout 从左到右扫描，返回对第一个非空list进行lpop操作并返回，比如blpop list1 list2 list3 0 ,如果list不存在list2,list3都是非空则对list2做 lpop并返回从list2中删除的元素。如果所有的list都是空或不存在，则会阻塞timeout秒，timeout为0表示一直阻塞。当阻塞时，如果有client对key1...keyN中的任意key 进行push操作，则第一在这个key上被阻塞的client会立即返回。如果超时发生，则返回 nil。有点像unix的select或者poll。

11.    brpop 同blpop，一个是从头部删除一个是从尾部删除。

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