Redis数据类型与常用操作详解

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redis 适合放一些频繁使用，比较热的数据，因为是放在内存中，读写速度都非常快，一般会应用在下面一些场景，排行榜、计数器、消息队列推送、好友关注、粉丝。

首先要知道 MySQL 存储在磁盘里，redis 存储在内存里，redis 既可以用来做持久存储，也可以做缓存，而目前大多数公司的存储都是 mysql + redis，mysql 作为主存储，redis 作为辅助存储被用作缓存，加快访问读取的速度，提高性能。

官方定义：

Redis is an open source (BSD licensed), in-memory data structure store, used as a database, cache and message broker. It supports data structures such as strings, hashes, lists, sets, sorted sets with range queries, bitmaps, hyperloglogs and geospatial indexes with radius queries. Redis has built-in replication, Lua scripting, LRU eviction, transactions and different levels of on-disk persistence, and provides high availability via Redis Sentinel and automatic partitioning with Redis Cluster.

Redis 与 MySQL/Oracle 的区别：

（1）存储介质：Redis 存储在内存，但是可以将数据持久化到硬盘。MySQL/Oracle 将数据持久化的存储到硬盘；

（2）数据库类型：Redis 属于非关系型数据库；MySQL/Oracle 关系型数据库

（3）存取效率：Redis 直接在内存中存取数据效率高；MySQL/Oracle 每次请求访问数据库时，都存在着 I / O 操作，如果反复频繁的访问数据库。第一：会在反复链接数据库上花费大量时间，从而导致运行效率过慢；第二：反复的访问数据库也会导致数据库的负载过高。

Redis 支持五种数据类型：字符串(String), 哈希(Hash), 列表(list), 集合(sets) 和有序集合(sorted sets)

字符串(String): 增删改查

set key value
del key
set key newvalue
get key
mset key1 value1 key2 value2  -- 批量增加

哈希(Hash): key {filed1: value, filed2:vaule…..,fieldN:value}

hset key field_1 value1 -- 增
hmset key field_1 value1 filed_2 value2 --批量增
hdel key filed-- 删
hset key field newValue -- 改
hget key field  --查某一 field 值
hvals filed    -- 查 key 对应的 field-values
hlen key -- 计算 field 个数 
hkeys -- 获取所有field

Redis 数据类型与常用操作详解

列表(list)

rpush key value [value ...]  --右插
lpush key value [value ...]  -- 左插
linsert key BEFORE|AFTER pivot value 
lrange key start stop
lindex key index
llen key
lpop key -- 左弹
rpop key -- 右弹
lset key index value  -- 修改下标 index 的元素值

Redis 数据类型与常用操作详解

集合(sets) (集合内不允许相同的元素)

-- 集合内元素操作 
sadd key element [element ...] -- 增
srem key element [element ...] -- 删
scard key -- 计算元素个数
sismember key element -- 判断元素是否在集合中
spop key 
smembers key -- 获取所有元素
-- 集合间元素操作
sinter key [key ...] -- 交集
sunion key [key ...] -- 并集
sdiff key [key ...]  -- 差集
-- 将结果保存
sinterstore destination key [key ...]
suionstore destination key [key ...]
sdiffstore destination key [key ...]

Redis 数据类型与常用操作详解

（有序集合）参考 sets

常用操作

ttl
    -1  键没设置过期时间 /永久有效
    -2  键不存在
    >0  键剩余的过期时间

type  --查看键的类型

flushdb/flushall  --删除数据

info memory  -- 查看内存信息

select db  -- 选择库

Expire -- 设置过期时间

为什么数据持久化？

由于 redis 的强大性能很大程度上是因为所有数据都是存储在内存中，然而当出现服务器宕机、redis 重启等特殊场景，所有存储在内存中的数据将会丢失，这是无法容忍的事情，所以必须将内存数据持久化。例如：将 redis 作为数据库使用的；将 redis 作为缓存服务器使用等场景。

持久化存在的方式？

目前持久化存在两种方式：RDB 方式和 AOF 方式。

RDB 方式

RDB 持久化是把当前进程数据生成快照保存到硬盘的过程，触发 RDB 持久化过程分为手动触发和自动触发。一般存在以下情况会对数据进行快照

根据配置规则进行自动快照；用户执行 SAVE, BGSAVE 命令；执行 FLUSHALL 命令；执行复制（replication）时。

优缺点：恢复数据较 AOF 更快；

RDB 方式数据没办法做到实时持久化 / 秒级持久化；存在老版本 Redis 服务无法兼容新版 RDB 格式的问题；非实时性。

AOF 方式

以独立日志的方式记录每次写命令（写入的内容直接是文本协议格式 ），重启时再重新执行 AOF 文件中的命令达到恢复数据的目的。

AOF 的工作流程操作：命令写入（append）、文件同步（sync）、文件重写（rewrite）、重启加载（load）

优点：实时性较好

四、redis 过期时间

为什么需要设置过期时间？

涉及的业务场景有数据更新要求（每秒 / 每天，根据业务的不同，更新频率也不同）

行情数据，则每秒需要更新；账户资产等数据，则满足每天更新即可；

测试案例分析：

1. 内存占用过大问题【问题描述：面对后台一张 ” 表 ”400w 的资金账户数据量（Hadoop HDFS 分布式系统存储映射后的其中一张表）, 中台接口通过 impala 查询（类似 Oracle 查询语法）将得到的结果以 bitmap 的形式存放至 Redis，供其它中台接口调用，最终将数据在前端展示。】

经过计算 1byte=8bit, 每个客户进行一次查询存储的 key 占用的内存 400w/8/1024/1024=0.47M，粗略估计 2000 客户进行查询，存储 key 占用的内存 =2000*0.47（将近 1G），如果查询频繁，则必然会出现内存溢出的风险。

优化方法：针对客户的操作频率，一般不会不停地进行数据查询操作，所以可以将客户查询存储的 key 设置过期时间，这样可以减小内存压力。

1. 单机版

优点：简单；缺点：内存容量有限；处理能力有限；无法高可用

2. 集群版

优点：

主从复制：Redis 的复制（replication）功能允许用户根据一个 Redis 服务器来创建任意多个该服务器的复制品，其中被复制的服务器为主服务器（master），而通过复制创建出来的服务器复制品则为从服务器（slave）。只要主从服务器之间的网络连接正常，主从服务器两者会具有相同的数据，主服务器就会一直将发生在自己身上的数据更新同步给从服务器，从而一直保证主从服务器的数据相同。

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