Redis高级特性

本文涉及到的命令和数据类型请参见: Redis数据类型和基本操作

命令

• keys * (可模糊匹配)

> set name mawenxia
OK
> set age 18
OK
> keys *
1) "age"
2) "name"
> keys n*  //模糊匹配
1) "name"

• exists 判断key是否存在

> exists name
(integer) 1

• 设置过期时间expire，查看过期时间ttl

> expire name 3600
(integer) 1
> ttl name
(integer) 3598

• 取消过期时间persist

> persist name
(integer) 1

• select 选择数据库。一个redis实例，数据库为0到15 一共16个，默认进入的是0数据库。可根据业务逻辑规则，或系统分类进行划分，存储在不同的库中

>SELECT 1
OK
>127.0.0.1:6379[1]> keys *    //这边多了一个[1]
(empty list or set)         //会发现之前的name和age都不在这里

• move 移动数据到其他库中

127.0.0.1:6379[1]> set sex nan    //在库[1]中存入sex
OK
127.0.0.1:6379[1]> keys *
1) "sex"
127.0.0.1:6379[1]> move sex 0   //移动sex到库[0]中
(integer) 1
127.0.0.1:6379[1]> select 0         //切换到[0]数据库
OK
127.0.0.1:6379> get sex             //获取sex
"nan"                               //数据库[0]中已存在该数据

• randomkey 随机返回数据库中的一个key 使用场景：抽奖。
• rename 重命名key
• echo 打印命令
• dbsize 查看数据库key的数量
• info 数据库信息查看 (CPU、内存、主从、集群、Client等信息) 。可用于监控平台
• config get * 查看配置信息。可用于监控平台
• flushdb 清空当前数据库 flushall 清空所有数据库

位操作

• bitset
• bitcount 计算二进制位中所有1的数量
• bitop and/or destkey [key1,key2] 按位与按位或操作
• 位操作在实时统计记录用户活跃量、点击量等应用中能提供高效的应用
• 基于这个应用，在本公司实际项目中可统计每个实验室每天发生的阳性样本数。以各实验室id为key，366个二进制字节位表示每一天。只要某一天有阳性。就以天为offset把当前位的0改为1。最后可以用bitcount key offset1 offset2统计其他对比指标随意时间段内的阳性数。并且可以用bitop操作来快速对比各实验室间情况。

安全

由于redis速度极快，一个外部用户一秒内可以进行15万次的密码尝试，这意味着需要设定一个非常强大的密码来防止暴力破解，但是再复杂的密码，在大量的尝试下还是会被hit。建议加入计数器，超过数量之后，不允许再登录，锁定一段时间。

• 密码设置

  vi redis.conf 找得到 requirepass *** 设置密码
  设置密码之后。需要先使用 auth *** 登录

事务

• 使用multi 打开事务。执行完所有数据操作后，使用 exec 执行生效。

> multi
OK
set p1 1
QUEUED
> set p2 2
QUEUED
> set p3 3
QUEUED
> exec
1) OK
2) OK
3) OK
> keys p*
1) "p1"
2) "p3"
3) "p2"

• 使用discard 取消事务

> multi
OK
> set p4 4
QUEUED
> set p5 5
QUEUED
> discard
OK
127.0.0.1:6379> keys p*
1) "p1"
2) "p3"
3) "p2"

• 注意。目前redis还不能保证操作的原子性，可能部分回滚失败，比如事务中间出现报错的时候。

> get name
"mawenxia"
> get age
"19"
> multi    //开启事务
OK
> incr age    //年龄+1
QUEUED
> incr name    //名字+1
QUEUED
> exec      //执行
1) (integer) 20    //年龄+1成功
2) (error) ERR value is not an integer or out of range  //名字+1报错
> get age
"20"    //年龄+1成功。说明事务的回滚失败

Redis JavaAPI

• 单实例下的redis是单线程的。
• 单节点java操作redis一般使用Jedis
• 在redis cluster 集群模式下，需要使用sharedJedis

/**
 * ShardJedis的测试类
 */
public class ShardJedisTest {

    private ShardedJedisPool sharedPool;

    @Before
    public void initJedis(){
        //Jedis池配置
        JedisPoolConfig config =new JedisPoolConfig();
        config.setTestOnBorrow(true);
        String hostA = "127.0.0.1";
        int portA = 6381;
        String hostB = "127.0.0.1";
        int portB = 6382;
        List<JedisShardInfo> jdsInfoList =new ArrayList<JedisShardInfo>(2);
        JedisShardInfo infoA = new JedisShardInfo(hostA, portA);
        JedisShardInfo infoB = new JedisShardInfo(hostB, portB);
        jdsInfoList.add(infoA);
        jdsInfoList.add(infoB);
        sharedPool =new ShardedJedisPool(config, jdsInfoList);
    }

    @Test
    public void testSetKV() throws InterruptedException {
        try {
            for (int i=0;i<50;i++){
                String key = "test"+i;
                ShardedJedis jedisClient = sharedPool.getResource();
                System.out.println(key+":"+jedisClient.getShard(key).getClient().getHost()+":"+jedisClient.getShard(key).getClient().getPort());
                System.out.println(jedisClient.set(key,Math.random()+""));
                jedisClient.close();
            }
        }catch (Exception e){
            e.printStackTrace();
        }

    }

}

• 其他操作数据的API和命令行的操作基本一致，可参考Redis的基本命令来查找JedisAPI。
• Jedis事务操作

//开启事务
Transaction tx = jedis.multi(); 
//执行操作1.2.3...
act1...
act2...
act3...
//提交。并接收操作结果
List<Object> resList = tx.exec();

• Jedis Pool 使用连接池提高性能.操作结束必须返还连接

SharedJedis sj = pool.getResource();
...各类操作
//操作结束后返还连接
pool.returnResourceObject(sj);

Redis复杂查询技巧

比如做一个类似 select * from user where age = 18 and sex='m'的操作

• 关键是设计一个合理的存储结构。存储结构如下。说明：把Set当做查询的条件存储，只存放数据的id。然后根据id取全部数据

数据类型	key (field)	data
Hash	id	{"name":"zhangsan","age",18,"sex":"m"}...
Set	userage18	key1,key2,key3...
Set	usersexm	key1,key2...

• Hash类型的中存储全部user数据。set 类型的“userage18”中存储所有年龄为18的用户的id。同理，“usersexm”存储性别为"m"的用户id

• 查询时，只要查询Set中符合条件的id，然后根据id取出需要的user数据即可

• Set集合有"sinter"取交集，“sunion”取并集命令。来取出符合"age=18 and sex=m" 或 "age=18 or and sex=m" 的用户id

  数据结构 sinter sunion 查询到用户key

• 最后根据key来获取用户信息。

• 这么做的好处：如果直接取出全部user数据在代码中判断符合条件的数据，很可能因为数据量过大，导致内存溢出。

分布式系统中的应用

• setnx 可作为分布式锁使用。对指定的key，线程获取锁时进行setnx 如果能设置成功，即获得锁。操作结束删除。如果未结束。其他线程setnx将失败。
• incr incrby 可作为各系统的主键生成器，既保证了主键的唯一性，还保证了主键的连续性，利于数据的合并及查找。
• list push 和pop 可作为消息队列使用
• zset实现延迟队列 业务场景：订单需要在未支付的30分钟后失效/72小时后设置默认评论等，如果轮询查库，数据量大了会拖死数据库。利用zset的score排序特性，以下单时间作为score，key来区分不同类型的延迟队列，value为mq消息体。这样每种类型的延迟队列只需要有一个任务来查询最小的score跟当前时间做对比判断是否超过时间，如果超过就取出value，发送mq消息，让对应的服务来消费，做对应的业务（订单失效/设置默认评论）。

Redis底层存储结构为 字节数组 故存储和取出时，注意要使用相同的字符集，否则将出现乱码。使用strlen 命令计算字符串长度时，也要特别注意，它计算的是字节数组的长度，并不是字符串长度，比如一个中文字，可能占用多个字节，故长度是会大于1的