1、redis简介
REmote DIctionary Server(Redis) 是一个由Salvatore Sanfilippo写的key-value存储系统。
Redis是一个开源的使用ANSI C语言编写、遵守BSD协议、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。
它通常被称为数据结构服务器，因为值（value）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。
Redis 是完全开源免费的，遵守BSD协议，是一个高性能的key-value数据库。
Redis 与其他 key - value 缓存产品有以下三个特点：
- Redis支持数据的持久化，可以将内存中的数据保存在磁盘中，重启的时候可以再次加载进行使用。
- Redis不仅仅支持简单的key-value类型的数据，同时还提供list，set，zset，hash等数据结构的存储。
- Redis支持数据的备份，即master-slave模式的数据备份。
redis的优势：
- 性能极高 – Redis能读的速度是110000次/s,写的速度是81000次/s 。
- 丰富的数据类型 – Redis支持二进制案例的 Strings, Lists, Hashes, Sets 及 Ordered Sets 数据类型操作。
- 原子 – Redis的所有操作都是原子性的，意思就是要么成功执行要么失败完全不执行。单个操作是原子性的。多个操作也支持事务，即原子性，通过MULTI和EXEC指令包起来。
- 丰富的特性 – Redis还支持 publish/subscribe, 通知, key 过期等等特性。
Redis与其他Key-value存储的区别：
-
Redis有着更为复杂的数据结构并且提供对他们的原子性操作，这是一个不同于其他数据库的进化路径。Redis的数据类型都是基于基本数据结构的同时对程序员透明，无需进行额外的抽象。
-
Redis运行在内存中但是可以持久化到磁盘，所以在对不同数据集进行高速读写时需要权衡内存，因为数据量不能大于硬件内存。在内存数据库方面的另一个优点是，相比在磁盘上相同的复杂的数据结构，在内存中操作起来非常简单，这样Redis可以做很多内部复杂性很强的事情。同时，在磁盘格式方面他们是紧凑的以追加的方式产生的，因为他们并不需要进行随机访问。
2、Redis安装
（1）windows下的安装
下载地址：https://github.com/MSOpenTech/redis/releases
Redis 支持 32 位和 64 位。这个需要根据你系统平台的实际情况选择，这里我们下载 Redis-x64-xxx.zip压缩包到 C 盘，解压后，将文件夹重新命名为 redis。
打开一个 cmd 窗口 使用cd命令切换目录到 C: edis 运行 redis-server.exe redis.windows.conf 。
如果想方便的话，可以把 redis 的路径加到系统的环境变量里，这样就省得再输路径了，后面的那个 redis.windows.conf 可以省略，如果省略，会启用默认的。输入之后，会显示如下界面：
这时候另启一个cmd窗口，原来的不要关闭，不然就无法访问服务端了。
切换到redis目录下运行 redis-cli.exe -h 127.0.0.1 -p 6379 。
设置键值对：set name redis
取出键值对：get name
（2）linux下的安装
下载地址：http://redis.io/download，下载最新文档版本。
本教程使用的最新文档版本为 4.0.7，下载并安装：
[root@python ~]# wget http://download.redis.io/releases/redis-4.0.7.tar.gz [root@python ~]# tar zxvf redis-4.0.7.tar.gz [root@python ~]# cd redis-4.0.7 [root@python redis-4.0.7]# make
make完后 redis-4.0.7目录下会出现编译后的redis服务程序redis-server,还有用于测试的客户端程序redis-cli,两个程序位于安装目录 src 目录下：
下面启动redis服务：
[root@python redis-4.0.7]# cd src/ [root@python src]# ./redis-server
注意这种方式启动redis 使用的是默认配置。也可以通过启动参数告诉redis使用指定配置文件使用下面命令启动。
[root@python redis-4.0.7]# cd src/ [root@python src]# ./redis-server redis.conf
redis.conf是一个默认的配置文件。我们可以根据需要使用自己的配置文件。
启动redis服务进程后，就可以使用测试客户端程序redis-cli和redis服务交互了。 比如：
[root@python src]# ./redis-cli 127.0.0.1:6379> set name redis4.0.7 OK 127.0.0.1:6379> get name "redis4.0.7" 127.0.0.1:6379>
（3）ubuntu下安装
$sudo apt_get update $sudo apt_get install redis-server #启动redis redis-server #链接redis redis-cli
3、redis配置
Redis 的配置文件位于 Redis 安装目录下，文件名为 redis.conf。
你可以通过 CONFIG 命令查看或设置配置项，也可以直接修改配置文件。
#获取配置项 [root@python redis-4.0.7]# src/redis-cli 127.0.0.1:6379> config get *
config set语法修改配置：
127.0.0.1:6379> config get config_setting_name new_config_value
127.0.0.1:6379> config get loglevel 1) "loglevel" 2) "notice" 127.0.0.1:6379> config set loglevel "notice" OK
redis.conf配置文件，配置项说明：
1. Redis默认不是以守护进程的方式运行，可以通过该配置项修改，使用yes启用守护进程
daemonize no
2. 当Redis以守护进程方式运行时，Redis默认会把pid写入/var/run/redis.pid文件，可以通过pidfile指定
pidfile /var/run/redis.pid
3. 指定Redis监听端口，默认端口为6379，作者在自己的一篇博文中解释了为什么选用6379作为默认端口，因为6379在手机按键上MERZ对应的号码，而MERZ取自意大利歌女Alessia Merz的名字
port 6379
4. 绑定的主机地址
bind 127.0.0.1
5.当 客户端闲置多长时间后关闭连接，如果指定为0，表示关闭该功能
timeout 300
6. 指定日志记录级别，Redis总共支持四个级别：debug、verbose、notice、warning，默认为verbose
loglevel verbose
7. 日志记录方式，默认为标准输出，如果配置Redis为守护进程方式运行，而这里又配置为日志记录方式为标准输出，则日志将会发送给/dev/null
logfile stdout
8. 设置数据库的数量，默认数据库为0，可以使用SELECT <dbid>命令在连接上指定数据库id
databases 16
9. 指定在多长时间内，有多少次更新操作，就将数据同步到数据文件，可以多个条件配合
save <seconds> <changes>
Redis默认配置文件中提供了三个条件：
save 900 1
save 300 10
save 60 10000
分别表示900秒（15分钟）内有1个更改，300秒（5分钟）内有10个更改以及60秒内有10000个更改。
10. 指定存储至本地数据库时是否压缩数据，默认为yes，Redis采用LZF压缩，如果为了节省CPU时间，可以关闭该选项，但会导致数据库文件变的巨大
rdbcompression yes
11. 指定本地数据库文件名，默认值为dump.rdb
dbfilename dump.rdb
12. 指定本地数据库存放目录
dir ./
13. 设置当本机为slav服务时，设置master服务的IP地址及端口，在Redis启动时，它会自动从master进行数据同步
slaveof <masterip> <masterport>
14. 当master服务设置了密码保护时，slav服务连接master的密码
masterauth <master-password>
15. 设置Redis连接密码，如果配置了连接密码，客户端在连接Redis时需要通过AUTH <password>命令提供密码，默认关闭
requirepass foobared
16. 设置同一时间最大客户端连接数，默认无限制，Redis可以同时打开的客户端连接数为Redis进程可以打开的最大文件描述符数，如果设置 maxclients 0，表示不作限制。当客户端连接数到达限制时，Redis会关闭新的连接并向客户端返回max number of clients reached错误信息
maxclients 128
17. 指定Redis最大内存限制，Redis在启动时会把数据加载到内存中，达到最大内存后，Redis会先尝试清除已到期或即将到期的Key，当此方法处理 后，仍然到达最大内存设置，将无法再进行写入操作，但仍然可以进行读取操作。Redis新的vm机制，会把Key存放内存，Value会存放在swap区
maxmemory <bytes>
18. 指定是否在每次更新操作后进行日志记录，Redis在默认情况下是异步的把数据写入磁盘，如果不开启，可能会在断电时导致一段时间内的数据丢失。因为 redis本身同步数据文件是按上面save条件来同步的，所以有的数据会在一段时间内只存在于内存中。默认为no
appendonly no
19. 指定更新日志文件名，默认为appendonly.aof
appendfilename appendonly.aof
20. 指定更新日志条件，共有3个可选值：
no：表示等操作系统进行数据缓存同步到磁盘（快）
always：表示每次更新操作后手动调用fsync()将数据写到磁盘（慢，安全）
everysec：表示每秒同步一次（折衷，默认值）
appendfsync everysec
21. 指定是否启用虚拟内存机制，默认值为no，简单的介绍一下，VM机制将数据分页存放，由Redis将访问量较少的页即冷数据swap到磁盘上，访问多的页面由磁盘自动换出到内存中（在后面的文章我会仔细分析Redis的VM机制）
vm-enabled no
22. 虚拟内存文件路径，默认值为/tmp/redis.swap，不可多个Redis实例共享
vm-swap-file /tmp/redis.swap
23. 将所有大于vm-max-memory的数据存入虚拟内存,无论vm-max-memory设置多小,所有索引数据都是内存存储的(Redis的索引数据 就是keys),也就是说,当vm-max-memory设置为0的时候,其实是所有value都存在于磁盘。默认值为0
vm-max-memory 0
24. Redis swap文件分成了很多的page，一个对象可以保存在多个page上面，但一个page上不能被多个对象共享，vm-page-size是要根据存储的 数据大小来设定的，作者建议如果存储很多小对象，page大小最好设置为32或者64bytes；如果存储很大大对象，则可以使用更大的page，如果不 确定，就使用默认值
vm-page-size 32
25. 设置swap文件中的page数量，由于页表（一种表示页面空闲或使用的bitmap）是在放在内存中的，，在磁盘上每8个pages将消耗1byte的内存。
vm-pages 134217728
26. 设置访问swap文件的线程数,最好不要超过机器的核数,如果设置为0,那么所有对swap文件的操作都是串行的，可能会造成比较长时间的延迟。默认值为4
vm-max-threads 4
27. 设置在向客户端应答时，是否把较小的包合并为一个包发送，默认为开启
glueoutputbuf yes
28. 指定在超过一定的数量或者最大的元素超过某一临界值时，采用一种特殊的哈希算法
hash-max-zipmap-entries 64
hash-max-zipmap-value 512
29. 指定是否激活重置哈希，默认为开启（后面在介绍Redis的哈希算法时具体介绍）
activerehashing yes
30. 指定包含其它的配置文件，可以在同一主机上多个Redis实例之间使用同一份配置文件，而同时各个实例又拥有自己的特定配置文件
include /path/to/local.conf
4、redis keys命令
| 序号 | 命令及描述 |
|---|---|
| 1 | DEL key 该命令用于在 key 存在时删除 key。 |
| 2 | DUMP key 序列化给定 key ，并返回被序列化的值。 |
| 3 | EXISTS key 检查给定 key 是否存在。 |
| 4 | EXPIRE key seconds 为给定 key 设置过期时间。 |
| 5 | EXPIREAT key timestamp EXPIREAT 的作用和 EXPIRE 类似，都用于为 key 设置过期时间。 不同在于 EXPIREAT 命令接受的时间参数是 UNIX 时间戳(unix timestamp)。 |
| 6 | PEXPIRE key milliseconds 设置 key 的过期时间以毫秒计。 |
| 7 | PEXPIREAT key milliseconds-timestamp 设置 key 过期时间的时间戳(unix timestamp) 以毫秒计 |
| 8 | KEYS pattern 查找所有符合给定模式( pattern)的 key 。 |
| 9 | MOVE key db 将当前数据库的 key 移动到给定的数据库 db 当中。 |
| 10 | PERSIST key 移除 key 的过期时间，key 将持久保持。 |
| 11 | PTTL key 以毫秒为单位返回 key 的剩余的过期时间。 |
| 12 | TTL key 以秒为单位，返回给定 key 的剩余生存时间(TTL, time to live)。 |
| 13 | RANDOMKEY 从当前数据库中随机返回一个 key 。 |
| 14 | RENAME key newkey 修改 key 的名称 |
| 15 | RENAMENX key newkey 仅当 newkey 不存在时，将 key 改名为 newkey 。 |
| 16 | TYPE key 返回 key 所储存的值的类型。 |
5、redis数据类型
在Redis目录下，通过redis-cli启动redis客户端。在远程 redis 服务上执行命令，同样我们使用的也是 redis-cli 命令，-h指定主机名，-p指定端口默认为6379，-a指定密码.ping命令检测redis服务是否启动.
c:Redis>redis-cli.exe -h 127.0.0.1 -p 6379 127.0.0.1:6379> ping PONG 127.0.0.1:6379>
（1）string字符串
string是redis最基本的类型，你可以理解成与Memcached一模一样的类型，一个key对应一个value。
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 。
string类型是Redis最基本的数据类型，一个键最大能存储512MB。
下表列出了常用的 redis 字符串命令：更多命令请参考：https://redis.io/commands
| 序号 | 命令及描述 |
|---|---|
| 1 | SET key value 设置指定 key 的值 |
| 2 | GET key 获取指定 key 的值。 |
| 3 | GETRANGE key start end 返回 key 中字符串值的子字符 |
| 4 | GETSET key value 将给定 key 的值设为 value ，并返回 key 的旧值(old value)。 |
| 5 | GETBIT key offset 对 key 所储存的字符串值，获取指定偏移量上的位(bit)。 |
| 6 | MGET key1 [key2..] 获取所有(一个或多个)给定 key 的值。 |
| 7 | SETBIT key offset value 对 key 所储存的字符串值，设置或清除指定偏移量上的位(bit)。 |
| 8 | SETEX key seconds value 将值 value 关联到 key ，并将 key 的过期时间设为 seconds (以秒为单位)。 |
| 9 | SETNX key value 只有在 key 不存在时设置 key 的值。 |
| 10 | SETRANGE key offset value 用 value 参数覆写给定 key 所储存的字符串值，从偏移量 offset 开始。 |
| 11 | STRLEN key 返回 key 所储存的字符串值的长度。 |
| 12 | MSET key value [key value ...] 同时设置一个或多个 key-value 对。 |
| 13 | MSETNX key value [key value ...] 同时设置一个或多个 key-value 对，当且仅当所有给定 key 都不存在。 |
| 14 | PSETEX key milliseconds value 这个命令和 SETEX 命令相似，但它以毫秒为单位设置 key 的生存时间，而不是像 SETEX 命令那样，以秒为单位。 |
| 15 | INCR key 将 key 中储存的数字值增一。 |
| 16 | INCRBY key increment 将 key 所储存的值加上给定的增量值（increment） 。 |
| 17 | INCRBYFLOAT key increment 将 key 所储存的值加上给定的浮点增量值（increment） 。 |
| 18 | DECR key 将 key 中储存的数字值减一。 |
| 19 | DECRBY key decrement key 所储存的值减去给定的减量值（decrement） 。 |
| 20 | APPEND key value 如果 key 已经存在并且是一个字符串， APPEND 命令将 指定value 追加到改 key 原来的值（value）的末尾。 |
c:Redis>redis-cli.exe 127.0.0.1:6379> set name 'python' OK 127.0.0.1:6379> get name "python" 127.0.0.1:6379>
（2）Hash哈希
Redis hash 是一个键值(key=>value)对集合。
Redis hash是一个string类型的field和value的映射表，hash特别适合用于存储对象。
下表列出了 redis hash 基本的相关命令：
| 序号 | 命令及描述 |
|---|---|
| 1 | HDEL key field1 [field2] 删除一个或多个哈希表字段 |
| 2 | HEXISTS key field 查看哈希表 key 中，指定的字段是否存在。 |
| 3 | HGET key field 获取存储在哈希表中指定字段的值。 |
| 4 | HGETALL key 获取在哈希表中指定 key 的所有字段和值 |
| 5 | HINCRBY key field increment 为哈希表 key 中的指定字段的整数值加上增量 increment 。 |
| 6 | HINCRBYFLOAT key field increment 为哈希表 key 中的指定字段的浮点数值加上增量 increment 。 |
| 7 | HKEYS key 获取所有哈希表中的字段 |
| 8 | HLEN key 获取哈希表中字段的数量 |
| 9 | HMGET key field1 [field2] 获取所有给定字段的值 |
| 10 | HMSET key field1 value1 [field2 value2 ] 同时将多个 field-value (域-值)对设置到哈希表 key 中。 |
| 11 | HSET key field value 将哈希表 key 中的字段 field 的值设为 value 。 |
| 12 | HSETNX key field value 只有在字段 field 不存在时，设置哈希表字段的值。 |
| 13 | HVALS key 获取哈希表中所有值 |
| 14 | HSCAN key cursor [MATCH pattern] [COUNT count] 迭代哈希表中的键值对。 |
127.0.0.1:6379> hmset myhash field1 'hello' field2 'world' OK 127.0.0.1:6379> hget myhash field1 "hello" 127.0.0.1:6379> hget myhash field2 "world" 127.0.0.1:6379>
在以上实例中hash数据类型存储，使用hmset设置key=value，myhash表示key，field1表示第一个映射，'hello‘为值，hget用来取值。每个 hash 可以存储 232 -1 键值对（40多亿）。
（3）List列表
Redis 列表是简单的字符串列表，按照插入顺序排序。你可以添加一个元素到列表的头部（左边）或者尾部（右边）。
下表列出了列表相关的基本命令：
| 序号 | 命令及描述 |
|---|---|
| 1 | BLPOP key1 [key2 ] timeout 移出并获取列表的第一个元素， 如果列表没有元素会阻塞列表直到等待超时或发现可弹出元素为止。 |
| 2 | BRPOP key1 [key2 ] timeout 移出并获取列表的最后一个元素， 如果列表没有元素会阻塞列表直到等待超时或发现可弹出元素为止。 |
| 3 | BRPOPLPUSH source destination timeout 从列表中弹出一个值，将弹出的元素插入到另外一个列表中并返回它； 如果列表没有元素会阻塞列表直到等待超时或发现可弹出元素为止。 |
| 4 | LINDEX key index 通过索引获取列表中的元素 |
| 5 | LINSERT key BEFORE|AFTER pivot value 在列表的元素前或者后插入元素 |
| 6 | LLEN key 获取列表长度 |
| 7 | LPOP key 移出并获取列表的第一个元素 |
| 8 | LPUSH key value1 [value2] 将一个或多个值插入到列表头部 |
| 9 | LPUSHX key value 将一个值插入到已存在的列表头部 |
| 10 | LRANGE key start stop 获取列表指定范围内的元素 |
| 11 | LREM key count value 移除列表元素 |
| 12 | LSET key index value 通过索引设置列表元素的值 |
| 13 | LTRIM key start stop 对一个列表进行修剪(trim)，就是说，让列表只保留指定区间内的元素，不在指定区间之内的元素都将被删除。 |
| 14 | RPOP key 移除并获取列表最后一个元素 |
| 15 | RPOPLPUSH source destination 移除列表的最后一个元素，并将该元素添加到另一个列表并返回 |
| 16 | RPUSH key value1 [value2] 在列表中添加一个或多个值 |
| 17 | RPUSHX key value 为已存在的列表添加值 |
127.0.0.1:6379> lpush list1 redis mongodb memcache mysql nosql (integer) 5 127.0.0.1:6379> lrange list1 0 -1 1) "nosql" 2) "mysql" 3) "memcache" 4) "mongodb" 5) "redis" 127.0.0.1:6379> lrange list1 0 1 1) "nosql" 2) "mysql" 127.0.0.1:6379> lrange list1 1 1 1) "mysql"
lpush设置列表存储，list1为key,后面可以跟多个值；lrang获取列表中的元素值，从0为开始到结束位；列表最多可存储 232 - 1 元素 (4294967295, 每个列表可存储40多亿)。
（4）Set集合
Redis的Set是string类型的无序集合。
集合是通过哈希表实现的，所以添加，删除，查找的复杂度都是O(1)。
sadd命令：添加一个string元素到,key对应的set集合中，成功返回1,如果元素已经在集合中返回0,key对应的set不存在返回错误。
下表列出了 Redis 集合基本命令：
| 序号 | 命令及描述 |
|---|---|
| 1 | SADD key member1 [member2] 向集合添加一个或多个成员 |
| 2 | SCARD key 获取集合的成员数 |
| 3 | SDIFF key1 [key2] 返回给定所有集合的差集 |
| 4 | SDIFFSTORE destination key1 [key2] 返回给定所有集合的差集并存储在 destination 中 |
| 5 | SINTER key1 [key2] 返回给定所有集合的交集 |
| 6 | SINTERSTORE destination key1 [key2] 返回给定所有集合的交集并存储在 destination 中 |
| 7 | SISMEMBER key member 判断 member 元素是否是集合 key 的成员 |
| 8 | SMEMBERS key 返回集合中的所有成员 |
| 9 | SMOVE source destination member 将 member 元素从 source 集合移动到 destination 集合 |
| 10 | SPOP key 移除并返回集合中的一个随机元素 |
| 11 | SRANDMEMBER key [count] 返回集合中一个或多个随机数 |
| 12 | SREM key member1 [member2] 移除集合中一个或多个成员 |
| 13 | SUNION key1 [key2] 返回所有给定集合的并集 |
| 14 | SUNIONSTORE destination key1 [key2] 所有给定集合的并集存储在 destination 集合中 |
| 15 | SSCAN key cursor [MATCH pattern] [COUNT count] 迭代集合中的元素 |
127.0.0.1:6379> sadd runoob 1 2 3 4 5 (integer) 5 127.0.0.1:6379> smembers runoob 1) "1" 2) "2" 3) "3" 4) "4" 5) "5" 127.0.0.1:6379> sadd runoob 3 4 (integer) 0 127.0.0.1:6379> smembers runoob 1) "1" 2) "2" 3) "3" 4) "4" 5) "5" 127.0.0.1:6379>
以上实例中第二次添加的3，4,根据集合内元素的唯一性，将会忽略第二次添加的元素；集合最大的成员数为232 - 1(4294967295, 每个集合可存储40多亿个成员)。
（5）zset(sorted set:有序集合)
Redis zset 和 set 一样也是string类型元素的集合,且不允许重复的成员。
不同的是每个元素都会关联一个double类型的分数。redis正是通过分数来为集合中的成员进行从小到大的排序。
zset的成员是唯一的,但分数(score)却可以重复。
zadd命令：添加元素到集合，元素在集合中存在则更新对应score
zadd key [NX|XX] [CH] [INCR] score member [score member ...]
下表列出了 redis 有序集合的基本命令:
127.0.0.1:6379> zadd set1 0 redis 1 python 2 memcache (integer) 3 127.0.0.1:6379> zadd set1 0 python (integer) 0 127.0.0.1:6379> zrangebyscore set1 0 1000 1) "python" 2) "redis" 3) "memcache" 127.0.0.1:6379> zadd set1 1 linux (integer) 1 127.0.0.1:6379> zrangebyscore set1 0 1000 1) "python" 2) "redis" 3) "linux" 4) "memcache"
（6）Redis HyperLogLog
Redis 在 2.8.9 版本添加了 HyperLogLog 结构。
Redis HyperLogLog 是用来做基数统计的算法，HyperLogLog 的优点是，在输入元素的数量或者体积非常非常大时，计算基数所需的空间总是固定 的、并且是很小的。
在 Redis 里面，每个 HyperLogLog 键只需要花费 12 KB 内存，就可以计算接近 2^64 个不同元素的基 数。这和计算基数时，元素越多耗费内存就越多的集合形成鲜明对比。
但是，因为 HyperLogLog 只会根据输入元素来计算基数，而不会储存输入元素本身，所以 HyperLogLog 不能像集合那样，返回输入的各个元素。
什么是基数：比如数据集 {1, 3, 5, 7, 5, 7, 8}， 那么这个数据集的基数集为 {1, 3, 5 ,7, 8}, 基数(不重复元素)为5。 基数估计就是在误差可接受的范围内，快速计算基数。
127.0.0.1:6379> pfadd key element [element ...]
127.0.0.1:6379> pfadd runoobkey 1 (integer) 1 127.0.0.1:6379> pfadd runoobkey 2 (integer) 1 127.0.0.1:6379> pfadd runoobkey 4 (integer) 1 127.0.0.1:6379> pfcount runoobkey (integer) 3 127.0.0.1:6379> pfadd runoobkey 2 (integer) 0 127.0.0.1:6379> pfcount runoobkey (integer) 3
下表列出了 redis HyperLogLog 的基本命令：
| 序号 | 命令及描述 |
|---|---|
| 1 | PFADD key element [element ...] 添加指定元素到 HyperLogLog 中。 |
| 2 | PFCOUNT key [key ...] 返回给定 HyperLogLog 的基数估算值。 |
| 3 | PFMERGE destkey sourcekey [sourcekey ...] 将多个 HyperLogLog 合并为一个 HyperLogLog |
（7）redis发布订阅
Redis 发布订阅(pub/sub)是一种消息通信模式：发送者(pub)发送消息，订阅者(sub)接收消息。
Redis 客户端可以订阅任意数量的频道。
下图展示了频道 channel1 ， 以及订阅这个频道的三个客户端 —— client2 、 client5 和 client1 之间的关系：
当有新消息通过 PUBLISH 命令发送给频道 channel1 时， 这个消息就会被发送给订阅它的三个客户端：
#创建订阅频道redischat，接收消息 127.0.0.1:6379> subscribe redischat Reading messages... (press Ctrl-C to quit) 1) "subscribe" 2) "redischat" 3) (integer) 1 #在redischat频道发布消息 C:UsersAdministrator>redis-cli 127.0.0.1:6379> publish redischat 'hello redis' (integer) 1 127.0.0.1:6379> publish redischat 'your are begin' (integer) 1 127.0.0.1:6379> #接收到的消息 127.0.0.1:6379> subscribe redischat Reading messages... (press Ctrl-C to quit) 1) "subscribe" 2) "redischat" 3) (integer) 1 1) "message" 2) "redischat" 3) "hello redis" 1) "message" 2) "redischat" 3) "your are begin"
下表列出了 redis 发布订阅常用命令：
psubscribe pattern [pattern...]：订阅一个或多个符合给定模式的频道
pubsub subcommand [argument [argument...]]：查看订阅与发布系统状态
publish channel message：将消息发送到指定的频道
punsubscribe [pattern [pattern...]]：退订所有给定模式的频道
subscribe channel [channel...]：订阅给定的一个或多个频道消息
unsubscribe [channel [channel...]]：只退订给定的频道
（8）redis事务
Redis 事务可以一次执行多个命令， 并且带有以下两个重要的保证：
- 批量操作在发送 EXEC 命令前被放入队列缓存。
- 收到 EXEC 命令后进入事务执行，事务中任意命令执行失败，其余的命令依然被执行。
- 在事务执行过程，其他客户端提交的命令请求不会插入到事务执行命令序列中。
一个事务从开始到执行会经历以下三个阶段：
- 开始事务。
- 命令入队。
- 执行事务。
它先以 MULTI 开始一个事务， 然后将多个命令入队到事务中， 最后由 EXEC 命令触发事务， 一并执行事务中的所有命令：
127.0.0.1:6379> multi OK 127.0.0.1:6379> set name 'hello' QUEUED 127.0.0.1:6379> get name QUEUED 127.0.0.1:6379> sadd tag 'fffffff' QUEUED 127.0.0.1:6379> smembers tag QUEUED 127.0.0.1:6379> exec 1) OK 2) "hello" 3) (integer) 1 4) 1) "fffffff"
下列是redis事务的相关命令：
discard：取消事务，放弃执行事务块内的所有命令
exec：执行所有事务块内的命令
multi：标记一个事务块的开始
unwatch：取消watch命令对所有key的监视
watch key [key...]：监视一个或多个key，如果在事务执行之前这个key被其他命令所改动，那么事务将被打断.
（9）redis连接与服务器
redis连接命令：
auth password ：验证密码是否正确
echo message ：打印字符串
ping ：查看服务是否运行
quit：关闭当前连接
select index：切换到指定的数据库
redis服务器命令主要用于管理redis服务：
bgrewriteaof：异步执行一个AOF文件重写操作
bgsave：在后台异步保存当前数据库的数据到磁盘
client kill [ip:port] [ID client-id]：关闭客户端连接
client list ：获取连接到服务器的客户端连接列表
client getname ：获取连接的名称
clinet pause timeout：在指定时间内终止运行来自客户端的命令
client setname connection-name :设置当前连接的名称
cluster slots 获取集群节点的映射数组
command ：获取redis命令详情数组
command getkeys:获取给定命令的所有键
time：返回当前服务器时间
command info command-name:获取指定redis命令描述的数组
config get parameter：获取指定配置参数的值
config rewrite:对启动redis服务器时所指定的redis.conf配置文件进行改写
config set parameter value：修改redis配置参数，无需重启
config resetstat：重置INFO命令中的某些统计数据
dbsize：返回当前数据库的key的数量
debug object key：获取key的调试信息
debug segfault：让redis服务崩溃
flushall：删除所有数据库的所有key
info [section]：获取redis服务器的各种 信息和统计数值
lastsave：返回最近一次redis成功将数据保存到磁盘上的时间，以unix时间戳格式表示
monitor：实时打印出redis服务器接收到的名利，调试用
role：返回主从实例所属的角色
save：异步保存数据到磁盘
shutdown [nosave] [save]：异步报错数据到硬盘，并关闭服务器
slaveof host port：将当前服务器转变为指定服务器的从属服务器（slave server）
slowlog subcommand [argument]：管理redis的慢日志
sync：用于复制功能（replication）的内部命令
6、redis安全
（1）redis数据备份与恢复
Redis SAVE 命令用于创建当前数据库的备份。
C:UsersAdministrator>redis-cli 127.0.0.1:6379> save OK 127.0.0.1:6379>
该命令将在 redis 安装目录中创建dump.rdb文件。
如果需要恢复数据，只需将备份文件 (dump.rdb) 移动到 redis 安装目录并启动服务即可。获取 redis 目录可以使用 CONFIG 命令
127.0.0.1:6379> config get dir 1) "dir" 2) "C:\Redis" 127.0.0.1:6379>
创建 redis 备份文件也可以使用命令 BGSAVE，该命令在后台执行。
127.0.0.1:6379> bgsave Background saving started 127.0.0.1:6379>
（2）redis安全
我们可以通过 redis 的配置文件设置密码参数，这样客户端连接到 redis 服务就需要密码验证，这样可以让你的 redis 服务更安全。
我们可以通过以下命令查看是否设置了密码验证：
127.0.0.1:6379> config get requirepass 1) "requirepass" 2) ""
默认情况下 requirepass 参数是空的，这就意味着你无需通过密码验证就可以连接到 redis 服务。
你可以通过以下命令来修改该参数：
127.0.0.1:6379> config set requirepass '123' OK 127.0.0.1:6379> config get requirepass (error) NOAUTH Authentication required. #设置密码后，客户端连接 redis 服务就需要密码验证，否则无法执行命令。 127.0.0.1:6379> auth 123 #验证密码 OK 127.0.0.1:6379> config get requirepass 1) "requirepass" 2) "123"
（3）redis性能测试
Redis 性能测试是通过同时执行多个命令实现的。
redis 性能测试的基本命令如下：
redis-benchmark [option] [option value]
redis 性能测试工具可选参数如下所示：
| 序号 | 选项 | 描述 | 默认值 |
|---|---|---|---|
| 1 | -h | 指定服务器主机名 | 127.0.0.1 |
| 2 | -p | 指定服务器端口 | 6379 |
| 3 | -s | 指定服务器 socket | |
| 4 | -c | 指定并发连接数 | 50 |
| 5 | -n | 指定请求数 | 10000 |
| 6 | -d | 以字节的形式指定 SET/GET 值的数据大小 | 2 |
| 7 | -k | 1=keep alive 0=reconnect | 1 |
| 8 | -r | SET/GET/INCR 使用随机 key, SADD 使用随机值 | |
| 9 | -P | 通过管道传输 <numreq> 请求 | 1 |
| 10 | -q | 强制退出 redis。仅显示 query/sec 值 | |
| 11 | --csv | 以 CSV 格式输出 | |
| 12 | -l | 生成循环，永久执行测试 | |
| 13 | -t | 仅运行以逗号分隔的测试命令列表。 | |
| 14 | -I | Idle 模式。仅打开 N 个 idle 连接并等待。 |
C:UsersAdministrator>redis-benchmark -h 127.0.0.1 -t get,set,lpush -p 6379 -n 10000 -c 1000 ====== SET ====== 10000 requests completed in 0.24 seconds 1000 parallel clients 3 bytes payload keep alive: 1 0.01% <= 18 milliseconds 48.73% <= 19 milliseconds 72.11% <= 20 milliseconds 74.39% <= 21 milliseconds 78.22% <= 22 milliseconds 84.35% <= 23 milliseconds 87.81% <= 24 milliseconds 89.84% <= 25 milliseconds 92.13% <= 26 milliseconds 95.10% <= 27 milliseconds 96.52% <= 28 milliseconds 97.69% <= 29 milliseconds 98.74% <= 30 milliseconds 99.10% <= 31 milliseconds 99.32% <= 32 milliseconds 99.53% <= 33 milliseconds 99.76% <= 34 milliseconds 99.97% <= 35 milliseconds 100.00% <= 35 milliseconds 40983.61 requests per second ====== GET ====== 10000 requests completed in 0.25 seconds 1000 parallel clients 3 bytes payload keep alive: 1 0.01% <= 19 milliseconds 63.00% <= 20 milliseconds 75.47% <= 21 milliseconds 82.00% <= 22 milliseconds 89.49% <= 23 milliseconds 92.86% <= 24 milliseconds 94.77% <= 25 milliseconds 95.92% <= 26 milliseconds 96.63% <= 27 milliseconds 97.18% <= 28 milliseconds 97.76% <= 29 milliseconds 98.23% <= 30 milliseconds 98.72% <= 31 milliseconds 99.23% <= 32 milliseconds 99.71% <= 33 milliseconds 99.91% <= 34 milliseconds 100.00% <= 34 milliseconds 39525.69 requests per second ====== LPUSH ====== 10000 requests completed in 0.25 seconds 1000 parallel clients 3 bytes payload keep alive: 1 0.01% <= 18 milliseconds 38.04% <= 19 milliseconds 64.05% <= 20 milliseconds 74.96% <= 21 milliseconds 77.94% <= 22 milliseconds 82.88% <= 23 milliseconds 86.13% <= 24 milliseconds 88.06% <= 25 milliseconds 90.96% <= 26 milliseconds 93.78% <= 27 milliseconds 96.46% <= 28 milliseconds 98.41% <= 29 milliseconds 98.92% <= 30 milliseconds 99.10% <= 31 milliseconds 99.30% <= 32 milliseconds 99.50% <= 33 milliseconds 99.70% <= 34 milliseconds 99.91% <= 35 milliseconds 100.00% <= 35 milliseconds 40322.58 requests per second
（4）redis客户端连接
Redis 通过监听一个 TCP 端口或者 Unix socket 的方式来接收来自客户端的连接，当一个连接建立后，Redis 内部会进行以下一些操作：
- 首先，客户端 socket 会被设置为非阻塞模式，因为 Redis 在网络事件处理上采用的是非阻塞多路复用模型。
- 然后为这个 socket 设置 TCP_NODELAY 属性，禁用 Nagle 算法
- 然后创建一个可读的文件事件用于监听这个客户端 socket 的数据发送
最大连接数：
在 Redis2.4 中，最大连接数是被直接硬编码在代码里面的，而在2.6版本中这个值变成可配置的。
maxclients 的默认值是 10000，你也可以在 redis.conf 中对这个值进行修改。
C:UsersAdministrator>redis-cli 127.0.0.1:6379> config get maxclients (error) NOAUTH Authentication required. 127.0.0.1:6379> auth 123 OK 127.0.0.1:6379> config get maxclients 1) "maxclients" 2) "10000" 127.0.0.1:6379> config set maxclients 100000 OK 127.0.0.1:6379> config get maxclients 1) "maxclients" 2) "100000" 127.0.0.1:6379>
也可以在启动redis时指定最大连接数：
redis-server --maxclients 100000
（5）redis管道技术
Redis是一种基于客户端-服务端模型以及请求/响应协议的TCP服务。这意味着通常情况下一个请求会遵循以下步骤：
- 客户端向服务端发送一个查询请求，并监听Socket返回，通常是以阻塞模式，等待服务端响应。
- 服务端处理命令，并将结果返回给客户端。
Redis 管道技术:
Redis 管道技术可以在服务端未响应时，客户端可以继续向服务端发送请求，并最终一次性读取所有服务端的响应。
$(echo -en "PING SET runoobkey redis GET runoobkey INCR visitor INCR visitor INCR visitor "; sleep 10) | nc localhost 6379 +PONG +OK redis :1 :2 :3
以上实例中我们通过使用 PING 命令查看redis服务是否可用， 之后我们设置了 runoobkey 的值为 redis，然后我们获取 runoobkey 的值并使得 visitor 自增 3 次。
在返回的结果中我们可以看到这些命令一次性向 redis 服务提交，并最终一次性读取所有服务端的响应
管道技术最显著的优势是提高了 redis 服务的性能。
（6）redis分区
分区是分割数据到多个Redis实例的处理过程，因此每个实例只保存key的一个子集。
分区的优势
- 通过利用多台计算机内存的和值，允许我们构造更大的数据库。
- 通过多核和多台计算机，允许我们扩展计算能力；通过多台计算机和网络适配器，允许我们扩展网络带宽。
分区的不足
redis的一些特性在分区方面表现的不是很好：
- 涉及多个key的操作通常是不被支持的。举例来说，当两个set映射到不同的redis实例上时，你就不能对这两个set执行交集操作。
- 涉及多个key的redis事务不能使用。
- 当使用分区时，数据处理较为复杂，比如你需要处理多个rdb/aof文件，并且从多个实例和主机备份持久化文件。
- 增加或删除容量也比较复杂。redis集群大多数支持在运行时增加、删除节点的透明数据平衡的能力，但是类似于客户端分区、代理等其他系统则不支持这项特性。然而，一种叫做presharding的技术对此是有帮助的。
分区类型
Redis 有两种类型分区。 假设有4个Redis实例 R0，R1，R2，R3，和类似user:1，user:2这样的表示用户的多个key，对既定的key有多种不同方式来选择这个key存放在哪个实例中。也就是说，有不同的系统来映射某个key到某个Redis服务。
范围分区
最简单的分区方式是按范围分区，就是映射一定范围的对象到特定的Redis实例。
比如，ID从0到10000的用户会保存到实例R0，ID从10001到 20000的用户会保存到R1，以此类推。
这种方式是可行的，并且在实际中使用，不足就是要有一个区间范围到实例的映射表。这个表要被管理，同时还需要各 种对象的映射表，通常对Redis来说并非是好的方法。
哈希分区
另外一种分区方法是hash分区。这对任何key都适用，也无需是object_name:这种形式，像下面描述的一样简单：
- 用一个hash函数将key转换为一个数字，比如使用crc32 hash函数。对key foobar执行crc32(foobar)会输出类似93024922的整数。
- 对这个整数取模，将其转化为0-3之间的数字，就可以将这个整数映射到4个Redis实例中的一个了。93024922 % 4 = 2，就是说key foobar应该被存到R2实例中。注意：取模操作是取除的余数，通常在多种编程语言中用%操作符实现。
（7）PHP使用redis
安装
开始在 PHP 中使用 Redis 前， 我们需要确保已经安装了 redis 服务及 PHP redis 驱动，且你的机器上能正常使用 PHP。 接下来让我们安装 PHP redis 驱动：下载地址为:https://github.com/phpredis/phpredis/releases。
PHP安装redis扩展
以下操作需要在下载的 phpredis 目录中完成：
$ wget https://github.com/phpredis/phpredis/archive/3.1.4.tar.gz $ cd phpredis-3.1.4 # 进入 phpredis 目录 $ /usr/local/php/bin/phpize # php安装后的路径 $ ./configure --with-php-config=/usr/local/php/bin/php-config $ make && make install
修改php.ini文件
vi /usr/local/php/lib/php.ini 增加如下内容: extension_dir = "/usr/local/php/lib/php/extensions/no-debug-zts-20090626" extension=redis.so
安装完成后重启php-fpm 或 apache。查看phpinfo信息，就能看到redis扩展。
连接到 redis 服务
<?php //连接本地的 Redis 服务 $redis = new Redis(); $redis->connect('127.0.0.1', 6379); echo "Connection to server sucessfully"; //查看服务是否运行 echo "Server is running: " . $redis->ping(); ?> #执行脚本，输出结果为： Connection to server sucessfully Server is running: PONG
Redis PHP String(字符串) 实例
<?php //连接本地的 Redis 服务 $redis = new Redis(); $redis->connect('127.0.0.1', 6379); echo "Connection to server sucessfully"; //设置 redis 字符串数据 $redis->set("tutorial-name", "Redis tutorial"); // 获取存储的数据并输出 echo "Stored string in redis:: " . $redis->get("tutorial-name"); ?> #执行脚本，输出结果为： Connection to server sucessfully Stored string in redis:: Redis tutorial
Redis PHP List(列表) 实例
<?php //连接本地的 Redis 服务 $redis = new Redis(); $redis->connect('127.0.0.1', 6379); echo "Connection to server sucessfully"; //存储数据到列表中 $redis->lpush("tutorial-list", "Redis"); $redis->lpush("tutorial-list", "Mongodb"); $redis->lpush("tutorial-list", "Mysql"); // 获取存储的数据并输出 $arList = $redis->lrange("tutorial-list", 0 ,5); echo "Stored string in redis"; print_r($arList); ?> #执行脚本，输出结果为： Connection to server sucessfully Stored string in redis Mysql Mongodb Redis
Redis PHP Keys 实例
<?php //连接本地的 Redis 服务 $redis = new Redis(); $redis->connect('127.0.0.1', 6379); echo "Connection to server sucessfully"; // 获取数据并输出 $arList = $redis->keys("*"); echo "Stored keys in redis:: "; print_r($arList); ?> #执行脚本，输出结果为： Connection to server sucessfully Stored string in redis:: tutorial-name tutorial-list