Redis相关命令及应用场景详解

一、Redis是什么

Redis是远程字典服务Remote Dictionary Service的简称。Redis 是内存数据库，KV 数据库，V支持多种数据结构，如：string、list、hash、set、zset等。

。

二、Redis编译安装和启动

2.1 编译安装

git clone https://gitee.com/mirrors/redis.git -b
6.2
cd redis
make
make test
make install
# 默认安装在 /usr/local/bin
# redis-server 是服务端程序
# redis-cli 是客户端程序

2.2 启动

mkdir redis-data
# 把redis文件夹下 redis.conf 拷贝到 redis-data
# 修改 redis.conf
# requirepass 修改密码 123456
# daemonize yes
cd redis-data
redis-server redis.conf
# 通过 redis-cli 访问 redis-server
redis-cli -h 127.0.0.1 -a 123456

三、核心点

Redis是请求回应模式，也就是redis客户端发送命令请求，redis-sever给相应的回复。命令的返回值很重要。我们需要根据不同的返回值，处理自己的业务逻辑。

四、Redis中的编码

redis 内存数据库；

到底是要运行速度快，还是要存储效率高；
数据量少的时候，存储效率高为主；
数据量多的时候，运行速度快；

五、Redis K-V中的Value类型分析

5.1 String字符串

Redis的string是二进制安全字符串，还可以存储图片等二进制数据。string扩容原理：字符串小于1M时，加倍扩容超过1M每次增加1M；字符串的最大长度为512M。支持bit操作。

5.1.1 基本命令

SET key val  #设置 key 的 value 值
GET key # 获取 key 的 valueINCR/DECR key # 执行原子加一/减一的操作
INCRBY/DECRBY key increment  # 执行原子加一个/减一个整数的操作SETNX key value #如果key不存在，则设置 该kv，如果存在则执行失败
DEL key # 删除 key val 键值对SETBIT key offset value  # 设置字符串offset位置的为calue
GETBIT key offset # 统计字符串offset位置的值
BITCOUNT key # 统计字符串被设置为1的bit数.

5.1.2 应用

对象存储

可以存储那些，极少修改的对象。比如可以将用户的部分属性数据，保存为json格式。如果要修改某个属性，需要get key得到json串，再进行反序列化，得到结构体，再修改该属性，再序列化为json格式，set key val进行保存。可以看到比较麻烦，如果要经常修改某个属性，string就不适合存储了，可以使用hash进行存储。

累加器

比如博客的阅读量统计

分布式锁

分布式锁具体可以参考我之前的文章分布式锁原理及实现

位运算

比如可以用来统计用户某个月的签到情况。分析：该用户2022年10月第一天、第二天签到，第三天缺勤，第四天签到。 bitcount 得到该用户10月签到3次。getbit获取该用户某一天的签到情况。

5.2 List

链表中数据压缩条件：

元素长度大于等于48
元素压缩后长度差超过8

List是双向链表，元素前后插入时间复杂度是O（1），查找某个元素时间复杂度是O（n）。

5.2.1 基本命令

LPUSH key value [value ...] # 从队列的左侧入队一个或多个元素
LPOP key  # 从队列的左侧弹出一个元素RPUSH key value [value ...]  # 从队列的右侧入队一个或多个元素
RPOP key  # 从队列的右侧弹出一个元素LRANGE key start end # 返回从队列的 start 和 end 之间的元素 0, 1 2 负索引# list 没有去重功能
LREM key count value  # 从存于 key 的列表里移除前 count 次出现的值为 value 的元素# RPOP 的阻塞版本，因为这个命令会在给定list无法弹出任何元素的时候阻塞连接，应用：超时时间 + 延时队列
BRPOP key timeout

5.2.1 应用

栈、队列

栈：LPUSH + LPOP 或者 RPUSH +RPOP
队列：LPUSH + RPOP 或者 RPUSH + LPOP

阻塞队列

LPUSH + BRPOP 或者 RPUSH + BLPOP

BRPOP key timeout 其中，timeout为0，表示永久阻塞。
阻塞连接。BRPOP，如果数据没准备好会阻塞，直到别的客户端有数据写入。客户端A使用BRPOP阻塞等待获取teacher队列中的消息，当客户端A生产消息后，客户端A就能收到消息。

异步消息队列

与队列操作一样，只是在不同系统之间。

5.2.4 获取固定窗口记录（战绩）

比如，假设LOL游戏助手只保存你的最近50场对局记录，查找当前50条战绩，这些记录需要按照时间顺序返回。

lpush rank '{"user":"panda","hero":"卡莎","result":"win","honor":"mvp","timestamp":"2022-10-22 12:00:00"}'
lpush rank '{"user":"panda","hero":"卡莎","result":"win","honor":"mvp","timestamp":"2022-10-22 11:00:00"}'
lpush rank '{"user":"panda","hero":"麦林炮手","result":"win","honor":"mvp","timestamp":"2022-10-22 10:00:00"}'
lpush rank '{"user":"panda","hero":"霞","result":"win","honor":"","timestamp":"2022-10-22 09:00:00"}'
lpush rank '{"user":"panda","hero":"霞","result":"win","honor":"mvp","timestamp":"2022-10-22 08:00:00"}'
lpush rank '{"user":"panda","hero":"泰隆","result":"win","honor":"mvp","timestamp":"2022-10-22 07:00:00"}'
lpush rank '{"user":"panda","hero":"卡萨丁","result":"win","honor":"mvp","timestamp":"2022-10-22 06:00:00"}'ltrim 0 49  裁剪最近50条战绩记录
lrange 0 -1

实际项目中需要保证命令的原子性，一般用Lua脚本。

-- redis lua脚本
local record = KEYS[1]
redis.call("LPUSH", "rank", record)
redis.call("LTRIM", "rank", 0, 49)

5.3 Hash

5.3.1 基本命令

HSET key field value  # 设置 key 对应 hash 中的 field 对应的值
HGET key field  # 获取 key 对应 hash 中的 field 对应的值HMSET key field1 value1 field2 value2 ... fieldn valuen  # 设置多个hash键值对
HMGET key field1 field2 ... fieldn  # 获取多个field的值HINCRBY key field increment  # 给 key 对应 hash 中的 field 对应的值加一个整数值
HLEN key  # 获取 key 对应的 hash 有多少个键值对HDEL key field  # 删除 key 对应的 hash 的键值对，该键为field

5.3.2 应用

存储对象

hash可以优雅的修改hash:10001对象指定属性的值。如果是前面提到的string就比较复杂了。注意：hash的value只能是string类型。

5.4 Set

set集合用来存储唯一性字段，不要求有序。

5.4.1 基础命令

SADD key member [member ...]  # 添加一个或多个指定的member元素到集合的 key中
SCARD key  # 计算集合元素个数SMEMBERS key # SMEMBERS key
SISMEMBER key member  # 返回成员 member 是否是存储的集合 key的成员SRANDMEMBER key [count]  # 随机返回key集合中的一个或者多个元素，注意并不删除这些元素
SPOP key [count] # 从存储在key的集合中移除并返回一个或多个随机元素SDIFF key [key ...] # 返回一个集合与给定集合的差集的元素
SINTER key [key ...]  # 返回指定所有的集合的成员的交集
SUNION key [key ...]  # 返回给定的多个集合的并集中的所有成员

5.4.2 应用举例

抽奖

SADD 设置一等奖抽奖用户；SRANDMEMBER 随机抽取一等奖一名

共同关注

假设用户A的粉丝有：mark darren king
假设用户B的粉丝有：mark darren panda
则：A 和 B 的共同粉丝：darren king

5.5 ZSET

zset是一个有序集合，典型应用就是实现排行榜功能。

5.5.1 基础命令

# 添加到键为key有序集合里
ZADD key [NX|XX] [CH] [INCR] score member [score member ...] ZREM key member [member ...]  # 从键为key有序集合中删除 member 的键值对
# 返回有序集key中，成员member的score值
ZSCORE key member
# 为有序集key的成员member的score值加上增量increment
ZINCRBY key increment member
# 返回key的有序集元素个数
ZCARD key
# 返回有序集key中成员member的排名
ZRANK key member
# 返回存储在有序集合key中的指定范围的元素   order by id
limit 1,100
ZRANGE key start stop [WITHSCORES]
# 返回有序集key中，指定区间内的成员(逆序)
ZREVRANGE key start stop [WITHSCORES]

5.5.2 应用举例

Redis 命令详解官方地址：http://redis.cn/commands.html

文章参考与<零声教育>的C/C++linux服务期高级架构系统教程学习: