Redis实战 中文

### Redis实战知识点详解 #### 一、Key-Value存储系统简介 **1.1.1 Voldemort** - **定义**：Voldemort是一款分布式键值存储系统，最初由LinkedIn开发，后来开源。 - **特点**： - 支持分区和复制，能够实现数据的高可用性和容错性。 - 提供了丰富的客户端支持，适用于多种编程语言。 **1.1.2 Dynamo** - **定义**：Dynamo是Amazon为解决大规模分布式存储问题而设计的一种高度可用、具有容错性的分布式键值存储系统。 - **特点**： - 使用一致性哈希来管理数据节点的分布。 - 采用去中心化的架构，提高了系统的扩展性和可用性。 - 引入了“gossip”协议来实现节点之间的状态同步。 **1.1.3 memcachedb** - **定义**：memcachedb是在memcached基础上发展起来的一个高性能的键值存储系统。 - **特点**： - 支持事务处理和持久化存储，增强了数据的安全性和可靠性。 - 具备较好的扩展能力，适合大规模数据存储场景。 **1.1.4 Cassandra** - **定义**：Cassandra是一个分布式NoSQL数据库系统，由Facebook开发后开源。 - **特点**： - 采用了类似于Bigtable的数据模型，但提供了更强大的数据分片和复制机制。 - 支持线性可扩展性，能够轻松应对PB级别的数据量。 **1.1.5 memcached** - **定义**：memcached是一个高性能的分布式内存对象缓存系统，用于减轻数据库负载，提高动态Web应用程序的速度。 - **特点**： - 主要用于缓存数据，不支持数据的持久化存储。 - 简单易用，适用于需要快速读写访问的应用场景。 **1.1.6 Hypertable** - **定义**：Hypertable是一个基于Google Bigtable概念构建的分布式键值存储系统。 - **特点**： - 高度可扩展，能够处理大量数据。 - 支持数据压缩，减少存储空间需求。 #### 二、为什么选择Key-Value Store **1.2.1 大规模的互联网应用** - **应用场景**：随着互联网应用的普及和发展，用户数量激增，对数据的访问速度和并发处理能力提出了更高要求。 - **解决方案**：Key-Value Store通过其简单的数据模型和高效的数据处理能力，在大规模互联网应用中发挥了重要作用。 **1.2.2 云存储** - **应用场景**：云计算环境下的存储需求多样化，需要支持海量数据的存储和访问。 - **解决方案**：Key-Value Store以其高可扩展性和易于部署的特点，成为了云存储领域的首选方案之一。 **1.2.3 Redis实际应用案例** - **应用案例1**：社交网络中的消息推送。 - **使用场景**：实时消息推送需要高效地存储和检索大量消息。 - **技术实现**：利用Redis的高性能特性，可以实现实时消息的高速存储与检索。 - **应用案例2**：在线广告系统。 - **使用场景**：在线广告系统需要根据用户的浏览行为实时调整广告展示策略。 - **技术实现**：利用Redis的高速读写能力，可以快速响应用户请求，并进行个性化广告推荐。 #### 三、初识Redis **1.3.1 数据类型** - **String（字符串）**：最基础的数据类型，可以存储任何格式的文本数据。 - **Hash（散列）**：用于存储字段-值对的集合。 - **List（列表）**：按照插入顺序存储元素的有序集合。 - **Set（集合）**：无序且不重复的元素集合。 - **Sorted Set（有序集合）**：元素按分数排序的集合。 **1.3.2 持久化** - **RDB（Redis Database Backup）**：定期保存Redis数据到磁盘上的一种方式。 - **AOF（Append Only File）**：每执行一个写命令就记录在磁盘上的持久化方法。 **1.3.3 主从同步** - **复制机制**：通过主从复制确保数据的一致性和高可用性。 - **作用**：实现数据备份和故障恢复。 **1.3.4 性能** - **非阻塞IO**：使用事件驱动的非阻塞IO模型，提高了处理效率。 - **单线程模型**：避免了多线程间的上下文切换开销。 **1.3.5 提供API的语言** - **多种语言支持**：支持包括Java、Python、Node.js等多种编程语言的客户端API。 **1.3.6 适用场合** - **高速缓存**：用于提高数据访问速度。 - **会话存储**：存储用户会话信息，便于用户状态管理。 - **任务队列**：作为消息队列系统，支持异步处理任务。 #### 四、快速入门 **1.4.1 安装Redis** - **步骤1**：下载Redis源码包。 - **步骤2**：编译并安装。 - **步骤3**：启动服务。 **1.4.2 配置Redis** - **配置文件**：`redis.conf`。 - **主要参数**： - `bind`：指定监听地址。 - `port`：指定端口号。 - `requirepass`：设置访问密码。 **1.4.3 操作数据库** - **连接数据库**：使用`redis-cli`工具。 - **基本命令**： - `SET key value`：设置键值对。 - `GET key`：获取键对应的值。 - `DEL key`：删除键及其对应的值。 #### 五、Redis数据类型及操作 **2.2 Strings类型及操作** - **SET**：设置键值对。 - **SETNX**：只有当键不存在时才设置键值对。 - **SETEX**：设置键值对并设置过期时间。 - **SETRANGE**：修改键值中的部分字符。 - **MSET**：同时设置多个键值对。 - **GET**：获取键对应的值。 - **GETSET**：获取键的旧值并设置新值。 - **INCR**：将存储的数字值增1。 - **DECR**：将存储的数字值减1。 - **APPEND**：在键后面追加值。 - **STRLEN**：获取键的长度。 **2.3 Hashes类型及操作** - **HSET**：设置散列字段的值。 - **HGET**：获取散列字段的值。 - **HINCRBY**：为指定的散列字段的整数值增加指定增量。 - **HEXISTS**：判断散列中指定的字段是否存在。 - **HLEN**：获取散列中的字段数目。 - **HDEL**：删除一个或多个散列字段。 - **HKEYS**：获取所有字段名。 - **HVALS**：获取所有字段的值。 - **HGETALL**：获取整个散列。 **2.4 Lists类型及操作** - **LPUSH**：在列表头部添加一个或多个元素。 - **RPUSH**：在列表尾部添加一个或多个元素。 - **LINSERT**：在列表中已存在的元素前后插入新元素。 - **LSET**：对列表指定位置的元素进行设置。 - **LREM**：移除列表中与参数匹配的元素。 - **LTRIM**：对列表进行修剪。 - **LPOP**：移除并返回列表的第一个元素。 - **RPOP**：移除并返回列表的最后一个元素。 - **RPOLLPUSH**：将列表的最后一个元素弹出，并添加到另一个列表的头部。 - **LINDEX**：获取列表中指定位置的元素。 - **LLEN**：获取列表的长度。 **2.5 Sets类型及操作** - **SADD**：向集合中添加一个或多个成员。 - **SREM**：移除集合中的一个或多个成员。 - **SMOVE**：将成员从一个集合移动到另一个集合。 - **SCARD**：获取集合的基数（成员的数量）。 - **SISMEMBER**：判断成员是否是集合的成员。 - **SRANDMEMBER**：随机返回集合中的一个或多个成员。 **2.6 Sorted Sets类型及操作** - **ZADD**：将一个或多个成员添加到有序集合中。 - **ZREM**：移除有序集合中的一个或多个成员。 - **ZINCRBY**：对有序集合中的成员分数进行增量操作。 - **ZRANK**：返回有序集合中指定成员的索引。 - **ZREVRANGE**：返回有序集中指定区间内的成员，通过索引，分数从高到低。 - **ZRANGEBYSCORE**：返回有序集中指定分数区间的成员。 - **ZCOUNT**：计算在有序集中指定分数区间内成员的数量。 - **ZCARD**：获取有序集合的基数（成员的数量）。 - **ZSCORE**：返回有序集中指定成员的分数。 - **ZREMRANGEBYRANK**：通过索引区间移除有序集合中的成员。 - **ZREMRANGEBYSCORE**：通过分数区间移除有序集合中的成员。 #### 六、Redis常用命令 **3.1 键值相关命令** - **KEYS pattern**：查找所有符合给定模式的键。 - **EXISTS key**：检查指定的键是否存在。 - **DEL key [key ...]**：删除一个或多个键。 - **EXPIRE key seconds**：为键设置过期时间。 - **MOVE key db**：将键移动到其他数据库。 - **RANDOMKEY**：随机返回当前数据库中的一个键。 **3.2 服务器相关命令** - **PING**：测试与Redis服务器的连接。 - **SELECT index**：选择数据库。 - **QUIT**：断开与Redis服务器的连接。 - **DBSIZE**：返回当前数据库中的键的数量。 - **INFO [section]**：返回关于Redis服务器的各种信息和统计数。 - **MONITOR**：开启监控模式，显示服务器接收到的所有命令。 - **CONFIG GET parameter**：获取配置参数的值。