一、简介

    1. 定义

        Redis是开源的高性能非关系型数据库，它可以是数据库、缓存和消息的中间件。它使用ANSI C语言编写、遵守BSD协议、支持网络、可基于内存亦可持久的日志型、Key-Value数据库，并提供多种语言的API。

    2. 特点

        1). 内存数据库，速度快，也支持数据持久化，可以将内存中的数据保存在磁盘中，重启的时候可以加载来再次进行使用。

        2). 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。

        3). Redis支持数据备份，即master-slave模式的数据备份。

        4). 支持事务。

    3. 优势

        1). 性能极高，Redis读的速度是11000次/s, 写的速度是81000次/s。

        2). 丰富的数据类型，Redis支持String, list, set, zset, hash共五种数据类型的操作。

        3). 原子，Redis的所有操作都是原子的，同时还支持将几个操作合并为一个原子操作。(事务)

        4). 丰富的特性，Redis还支持publish/subscribe，通知，key过期等特性。

二、使用

     1. Redis安装目录介绍

        Redis安装好后(Windows版)，其安装目录下，会有以下几个文件：

        1). redis-server.exe：服务程序 , 也是Reids服务端程序，要先双击这个文件就可以使用Redis了(出现图1的内容就表明启动成功，Redis使用期间此窗口不可关闭)。

        2). redis-cli.exe:简单测试，也可以称为Redis客户端程序，双击它后会出现一个窗口，在窗口中可以写命令来操作Redis。

        3). redis-check-dump.exe：本地数据库检查 。

        4). redis-check-aof.exe：更新日志检查 。

        5). redis-benchmark.exe：性能测试，用以模拟同时由N个客户端发送M个 SETs/GETs 查询 (类似于 Apache 的ab 工具)。

        6). redis.windows.conf：Redis的配置文件，可以在该文件里设置Redis的端口，超时时间，持久化策略等。

图1

    2.   各数据类型的使用

        1). String

                a. set keyName value: 设置key及value。

图2

                b. get keyName: 获取数据。

图3

            c. keys *: 查看当前数据库有多少key，当然也适用于其它数据类型。

图4

            d. del keyName: 删除key, 也可以删除多个key。

图5

            e. incr, decr：递增和递减数值，前提是key的值可转化为数值，不然会报错。如果key不存在，会将key的值从0开始计算。

图6 图7

            f. append keyName: 在值的尾部添加值。

图8

            g. mset, mget: 同时设置，获取多个键的值。

图9

        2). list

            在Redis中，List类型是按照插入顺序排序的字符串链表。和数据结构中的普通链表一样，我们可以在其头部(left)和尾部(right)添加新的元素。在插入时，如果该键并不存在，Redis将为该键创建一个新的链表。与此相反，如果链表中所有的元素均被移除，那么该键也将会被从数据库中删除。List中可以包含的最大元素数量是4294967295。从元素插入和删除的效率视角来看，如果我们是在链表的两头插入或删除元素，这将会是非常高效的操作，即使链表中已经存储了百万条记录，该操作也可以在常量时间内完成。然而需要说明的是，如果元素插入或删除操作是作用于链表中间，那将会是非常低效的。相信对于有良好数据结构基础的开发者而言，这一点并不难理解。

            a. lpush keyName value1 value2 value3 ...：往key名为keyName的链表中插入值value1, value2, value3...。从左向右插入，请注意存值的顺序；如果没有链表，则会创建。

图10

            b. lrange keyName startIndex endIndex：取名为keyName链表的数据，startIndex和endIndex为数据在链表中的位置区间，以0开始，如果endIndex中写-1, 表示取startIndex到最后的数据。

图11

            c. rpush keyName value1 value2 value3 ...: 往key名为keyName的链表中插入值value1, value2, value3...。从右向左插入，请注意存值的顺序；如果没有链表，则会创建。

图12

            d. lpop keyName：在key名为keyName的链表中从左边取出一个数据，如果链表不存在，则会输出NULL。

图13

            e. rpop keyName: 在key名为keyName的链表中从右边取出一个数据，如果链表不存在，则会输出NULL。

图14

            f. rpoplpush key1 key2: 在key名为key1的链表右端弹出一个值，往key名为key2的链表左边插入。如果key1不存在会输出NULL，如果key2不存在会创建。

图15

            g. lpushx keyName value: 在key名为keyName的链表左边插入一个数据，如果该链不存在，不会做任何操作。rpushx命令与lpushx命令相似，请自行学习。

图16

            h. llen keyName: 获取key名为keyName的链表的长度，如果该链表不存在，返回0.

图17

            i. lrem keyName count value: 在key名为keyName的链表中，删除前count个值等于value的元素。如果count大于0，从头向尾遍历并删除，如果count小于0，则从尾向头遍历并删除。如果count等于0，则删除链表中所有等于value的元素。如果指定的Key不存在，则直接返回0。

图18

        3). set

        在Redis中，我们可以将Set类型看作为没有排序的字符集合，和List类型一样，我们也可以在该类型的数据值上执行添加、删除或判断某一元素是否存在等操作。需要说明的是，这些操作的时间复杂度为O(1)，即常量时间内完成次操作。Set可包含的最大元素数量是4294967295。和List类型不同的是，Set集合中不允许出现重复的元素，这一点和C++标准库中的set容器是完全相同的。换句话说，如果多次添加相同元素，Set中将仅保留该元素的一份拷贝。和List类型相比，Set类型在功能上还存在着一个非常重要的特性，即在服务器端完成多个Sets之间的聚合计算操作，如unions(并集)、intersections(交集)和differences(差集)。由于这些操作均在服务端完成，因此效率极高，而且也节省了大量的网络IO开销。

            a. sadd keyName value1 value2 value3 ...: 往key名为keyName的集合中插入数据，如果该集合不存在，则会创建。

图19

            b. smembers keyName: 取名为keyName的集合中所有元素值。

图20

            c. srem keyName value1 value2 ...: 删除名为keyName的集合中值为value1, value2...的元素。

图21

            d. sismember keyName value: 判断在key名为keyName的集合中，value这个值是否存在。1表示存在，0表示不存在。（无论集合中有多少元素都可以极速的返回结果）

图22

            e. sdiff key1 key2: 返回集合key1与key2的差集，即属于key1并且不属于key2的元素构成的集合。(与key的顺序有关)

图23

            f. sinter key1 key2: 返回集合key1与key2的交集，即同时在key1和key2中存在的元素。

图24

            g. sunion key1 key2: 返回集合key1与key2的并集，即属于key1或者属于key2的元素构成的集合。

图25

            h. scard keyName: 返回集合keyName的元素数量。

图26

            i. srandmember keyName: 随机返回集合keyName中一个元素。

图27

            j. spop keyName: 随机删除集合keyName中一个元素。

图28

        4). hash

        5). zset

    2. 其它命令

        1). select

            一个 Redis实例可以包括多个数据库，客户端可以指定连接某个redis实例的哪个数据库，就好比一个mysql中创建多个数据库，客户端连接时指定连接哪个数据库。 一个redis实例最多可提供16个数据库，下标从0到15，客户端默认连接第0号数据库，也可以通过select选择连接哪个数据库，如下连接1号库：

图29

        如果选择不存在的数据库会报错：

图30

        2). ping

            测试连接是否存活。

图31

        3). info

            获取服务器的信息

图32

        4). flushdb

        删除当前数据库下所有key。

图33

        5). flushall

         删除所有数据库中所有的key

图34

    3. Redis事务

        1). 事务特征

        a、在事务中的所有命令都将会被串行化的顺序执行，事务执行期间，Redis不会再为其它客户端的请求提供任务服务。

        b、和关系型数据库中的事务相比，在Redis事务中如果有一条命令执行失败，其后的命令仍然会被继续执行。(持有疑问)

        c、 我们可以通过MULTI命令开启一个事务，有关系型数据库开发经验的人可以将其理解为"BEGIN

TRANSACTION"语句。在该语句之后执行的命令都将被视为事务之内的操作，最后我们可以通过执行EXEC/DISCARD命令来提交/回滚该事务内的所有操作。这两个Redis命令可被视为等同于关系型数据库中的COMMIT/ROLLBACK语句。

        d、 在事务开启之前，如果客户端与服务器之间出现通讯故障并导致网络断开，其后所有待执行的语句都将不会被服务器执行。然而如果网络中断事件是发生在客户端执行EXEC命令之后，那么该事务中的所有命令都会被服务器执行。

        e、 当使用Append-Only模式时，Redis会通过调用系统函数write将该事务内的所有写操作在本次调用中全部写入磁盘。然而如果在写入的过程中出现系统崩溃，如电源故障导致的宕机，那么此时也许只有部分数据被写入到磁盘，而另外一部分数据却已经丢失。Redis服务器会在重新启动时执行一系列必要的一致性检测，一旦发现类似问题，就会立即退出并给出相应的错误提示。此时，我们就要充分利用Redis工具包中提供的redis-check-aof工具，该工具可以帮助我们定位到数据不一致的错误，并将已经写入的部分数据进行回滚。修复之后我们就可以再次重新启动Redis服务器了。

        2). 事务的使用

         a. multi：开启事务用于标记事务的开始，其后执行的命令都将被存入命令队列，直到执行EXEC时，这些命令才会被原子的执行，类似与关系型数据库中的：begin transaction 

         b. exec：提交事务，类似与关系型数据库中的：commit

         c. discard：事务回滚，类似与关系型数据库中的：rollback

图35 图36 图37