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Redis学习手册.docx
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Redis学习手册,排版非常好,值得学习阅读
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Redis 学习手册
Redis 学习手册(开篇)
一、简介:
在过去的几年中,NoSQL 数据库一度成为高并发、海量数据存储解决方案的代名词,与之相应的产
品也呈现出雨后春笋般的生机。然而在众多产品中能够脱颖而出的却屈指可数,如 Redis、MongoDB、
BerkeleyDB 和 CouchDB 等。由于每种产品所拥有的特征不同,因此它们的应用场景也存在着一定的差
异,下面仅给出简单的说明:
1).
BerkeleyDB 是一种极为流行的开源嵌入式数据库,在更多情况下可用于存储引擎,比如
BerkeleyDB 在被 Oracle 收购之前曾作为 MySQL 的存储引擎,由此可以预见,该产品拥有极好的并发
伸缩性,支持事务及嵌套事务,海量数据存储等重要特征,在用于存储实时数据方面具有极高的可用价值。
然而需要指出的是,该产品的 Licence 为 GPL,这就意味着它并不是在所有情况下都是免费使用的。
2).
对 MongoDB 的定义为 Oriented-Document 数据库服务器,和 BerkeleyDB 不同的是该数据
库可以像其他关系型数据库服务器那样独立的运行并提供相关的数据服务。从该产品的官方文档中我们可
以获悉,MongoDB 主要适用于高并发的论坛或博客网站,这些网站具有的主要特征是并发访问量高、多
读少写、数据量大、逻辑关系简单,以及文档数据作为主要数据源等。和 BerkeleyDB 一样,该产品的
License 同为 GPL。
3).
Redis,典型的 NoSQL 数据库服务器,和 BerkeleyDB 相比,它可以作为服务程序独立运行于
自己的服务器主机。在很多时候,人们只是将 Redis 视为 Key/Value 数据库服务器,然而事实并非如此,
在目前的版本中,Redis 除了Key/Value 之外还支持 List、Hash、Set 和Ordered Set 等数据结构,因
此它的用途也更为宽泛。对于此种误解,Redis 官网也进行了相应的澄清。和以上两种产品不同的是,Redis
的 License 是 Apache License,就目前而言,它是完全免费。
4).
memcached,数据缓存服务器。为什么在这里要给出该产品的解释呢?很简单,因为笔者认为
它在使用方式上和 Redis 最为相似。毕竟这是一篇关于 Redis 的技术系列博客,有鉴于此,我们将简要的
对比一下这两个产品。首先说一下它们之间的最大区别,memcached 只是提供了数据缓存服务,一旦服
务器宕机,之前在内存中缓存的数据也将全部消失,因此可以看出 memcached 没有提供任何形式的数据
持久化功能,而 Redis 则提供了这样的功能。再有就是 Redis 提供了更为丰富的数据存储结构,如 Hash
和 Set。至于它们的相同点,主要有两个,一是完全免费,再有就是它们的提供的命令形式极为接近。
二、Redis 的优势:
1).
和其他 NoSQL 产品相比,Redis 的易用性极高,因此对于那些有类似产品使用经验的开发者来
说,一两天,甚至是几个小时之后就可以利用 Redis 来搭建自己的平台了。
2).
在解决了很多通用性问题的同时,也为一些个性化问题提供了相关的解决方案,如索引引擎、统
计排名、消息队列服务等。
三、目前版本中 Redis 存在的主要问题:
1).
在官方版本中没有提供 Windows 平台的支持,已发布的正式版本中只是支持类 Unix 和
MacOSX 平台。
2).
没有提供集群的支持,然而据官网所述,预计在 2.6 版本中会加入该特征。
3).
Publication/Subscription 功能中,如果 master 宕机,slave 无法自动提升为 master。
四、和关系型数据库的比较:
在目前版本(2.4.7)的 Redis 中,提供了对五种不同数据类型的支持,其中只有一种类型,既string
类型可以被视为 Key-Value 结构,而其他的数据类型均有适用于各自特征的应用场景,至于具体细节我们
将会在该系列后面的博客中予以说明。
相比于关系型数据库,由于其存储结构相对简单,因此 Redis 并不能对复杂的逻辑关系提供很好的支
持,然而在适用于 Redis 的场景中,我们却可以由此而获得效率上的显著提升。即便如此,Redis 还是为
我们提供了一些数据库应该具有的基础概念,如:在同一连接中可以选择打开不同的数据库,然而不同的
是,Redis 中的数据库是通过数字来进行命名的,缺省情况下打开的数据库为 0。如果程序在运行过程中
打算切换数据库,可以使用 Redis 的 select 命令来打开其他数据库,如 select 1,如果此后还想再切换
回缺省数据库,只需执行 select 0 即可。
在数据存储方面,Redis 遵循了现有 NoSQL 数据库的主流思想,即 Key 作为数据检索的唯一标识,
我们可以将其简单的理解为关系型数据库中索引的键,而 Value 则作为数据存储的主要对象,其中每一个
Value 都有一个 Key 与之关联,这就好比索引中物理数据在数据表中存储的位置。在Redis 中,Value 将
被视为二进制字节流用于存储任何格式的数据,如 Json、XML 和序列化对象的字节流等,因此我们也可
以将其想象为 RDB 中的 BLOB 类型字段。由此可见,在进行数据查询时,我们只能基于 Key 作为我们查
询的条件,当然我们也可以应用 Redis 中提供的一些技巧将 Value 作为其他数据的 Key,这些知识我们都
会在后面的博客中予以介绍。
五、如何持久化内存数据:
缺省情况下,Redis 会参照当前数据库中数据被修改的数量,在达到一定的阈值后会将数据库的快照
存储到磁盘上,这一点我们可以通过配置文件来设定该阈值。通常情况下,我们也可以将 Redis 设定为定
时保存。如当有 1000 个以上的键数据被修改时,Redis 将每隔 60 秒进行一次数据持久化操作。缺省设
置为,如果有 9 个或 9 个以下数据修改是,Redis 将每15 分钟持久化一次。
从上面提到的方案中可以看出,如果采用该方式,Redis 的运行时效率将会是非常高效的,既每当有
新的数据修改发生时,仅仅是内存中的缓存数据发生改变,而这样的改变并不会被立即持久化到磁盘上,
从而在绝大多数的修改操作中避免了磁盘 IO 的发生。然而事情往往是存在其两面性的,在该方法中我们
确实得到了效率上的提升,但是却失去了数据可靠性。如果在内存快照被持久化到磁盘之前,Redis 所在
的服务器出现宕机,那么这些未写入到磁盘的已修改数据都将丢失。为了保证数据的高可靠性,Redis 还
提供了另外一种数据持久化机制--Append 模式。如果 Redis 服务器被配置为该方式,那么每当有数据修
改发生时,都会被立即持久化到磁盘。
Redis 学习手册(String 数据类型)
一、概述:
字符串类型是 Redis 中最为基础的数据存储类型,它在 Redis 中是二进制安全的,这便意味着该类
型可以接受任何格式的数据,如 JPEG 图像数据或 Json 对象描述信息等。在 Redis 中字符串类型的 Value
最多可以容纳的数据长度是 512M。
,
,
二、相关命令列表:
命令原型
时间复
杂度
命令描述
返回值
APPENDkey value
O(1)
如果该 Key 已经存在,APPEND 命令将参数 Value 的数据追加到已存在
Value 的末尾。如果该 Key 不存在,APPEND 命令将会创建一个新的
Key/Value。
追加后 Value 的
长度。
DECR key
O(1)
将指定 Key 的 Value 原子性的递减 1。如果该 Key 不存在,其初始值为 0
在 decr 之后其值为-1。如果 Value 的值不能转换为整型值,如 Hello,该
操作将执行失败并返回相应的错误信息。注意:该操作的取值范围是 64 位
有符号整型。
递减后的 Value
值。
INCR key
O(1)
将指定 Key 的 Value 原子性的递增 1。如果该 Key 不存在,其初始值为 0
在 incr 之后其值为 1。如果 Value 的值不能转换为整型值,如 Hello,该操
作将执行失败并返回相应的错误信息。注意:该操作的取值范围是 64 位有
符号整型。
递增后的 Value
值。
DECRBY key
decrement
O(1)
将指定 Key 的 Value 原子性的减少 decrement。如果该 Key 不存在,其
初始值为 0,在 decrby 之后其值为-decrement。如果 Value 的值不能转
换为整型值,如 Hello,该操作将执行失败并返回相应的错误信息。注意:
该操作的取值范围是 64 位有符号整型。
减少后的 Value
值。
INCRBY key
increment
O(1)
将指定 Key 的 Value 原子性的增加 increment。如果该 Key 不存在,其初
始值为 0,在 incrby 之后其值为 increment。如果 Value 的值不能转换为
整型值,如 Hello,该操作将执行失败并返回相应的错误信息。注意:该操
作的取值范围是 64 位有符号整型。
增加后的 Value
值。
GET key
O(1)
获取指定 Key 的 Value。如果与该 Key 关联的 Value 不是string 类型,
Redis 将返回错误信息,因为 GET 命令只能用于获取 string Value。
与该 Key 相关的
Value,如果该
Key 不存在,返回
nil。
SET key value
O(1)
设定该 Key 持有指定的字符串 Value,如果该 Key 已经存在,则覆盖其原
有值。
总是返回"OK"。
GETSETkey value
O(1)
原子性的设置该 Key 为指定的 Value,同时返回该 Key 的原有值。和 GET
命令一样,该命令也只能处理 string Value,否则 Redis 将给出相关的错误
信息。
返回该 Key 的原
有值,如果该 Key
之前并不存在,则
返回 nil。
STRLENkey
O(1)
返回指定 Key 的字符值长度,如果 Value 不是string 类型,Redis 将执行
失败并给出相关的错误信息。
返回指定 Key 的
Value 字符长度,
如果该 Key 不存
在,返回 0。
SETEX key seconds
value
O(1)
原子性完成两个操作,一是设置该 Key 的值为指定字符串,同时设置该 Key
在 Redis 服务器中的存活时间(秒数)。该命令主要应用于 Redis 被当做
Cache 服务器使用时。
SETNX key value
O(1)
如果指定的 Key 不存在,则设定该 Key 持有指定字符串 Value,此时其效
果等价于 SET 命令。相反,如果该 Key 已经存在,该命令将不做任何操作
并返回。
1 表示设置成功,
否则 0。
SETRANGEkey
offset value
O(1)
替换指定 Key 的部分字符串值。从 offset 开始,替换的长度为该命令第三
个参数 value 的字符串长度,其中如果 offset 的值大于该 Key 的原有值
Value 的字符串长度,Redis 将会在 Value 的后面补齐(offset -
strlen(value))数量的 0x00,之后再追加新值。如果该键不存在,该命令
会将其原值的长度假设为 0,并在其后添补 offset 个 0x00 后再追加新值。
鉴于字符串 Value 的最大长度为 512M,因此 offset 的最大值为
536870911。最后需要注意的是,如果该命令在执行时致使指定 Key 的原
有值长度增加,这将会导致 Redis 重新分配足够的内存以容纳替换后的全部
字符串,因此就会带来一定的性能折损。
修改后的字符串
Value 长度。
GETRANGEkey start
end
O(1)
如果截取的字符串长度很短,我们可以该命令的时间复杂度视为 O(1),否则
就是 O(N),这里 N 表示截取的子字符串长度。该命令在截取子字符串时,
将以闭区间的方式同时包含 start(0
表示第一个字符
)和 end 所在的字符,
子字符串
如果 end 值超过 Value 的字符长度,该命令将只是截取从start 开始之后所
有的字符数据。
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小小哭包
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