Redis 数据库学习#

前言#

Redis（Remote Dictionary Server）即远程字典服务，是一个开源的内存数据存储系统，通常被称为数据结构服务器，它支持各种复杂的数据结构，如字符串、哈希表、列表、集合、有序集合等。Redis主要用于缓存、消息队列和实时分析等应用，它具有以下特点和优势：

内存存储：Redis的数据存储在 内存 中，这使得它具有非常高的读写速度。它的数据通常被 持久化 到硬盘上，以防止数据丢失。
多数据结构支持：Redis 支持多种数据结构，例如字符串、哈希、列表、集合、有序集合等。这使得它非常适合各种不同的用途，从简单的键值存储到更复杂的数据处理。
持久化：Redis 支持将数据持久化到硬盘上，以便在服务器重启后能够恢复数据。它有两种主要的持久化方式：RDB（快照）和AOF（追加文件）。
发布/订阅：Redis 支持发布/订阅模式，这使得它非常适合实现消息队列和实时通信应用。
事务支持：Redis 支持事务，可以使用 MULTI 和 EXEC 命令来执行一系列命令，这些命令将会以原子方式执行，保证了数据的一致性。
分布式：Redis 支持分布式架构，可以通过多个 Redis 实例来构建高可用性和容错性的系统。
丰富的客户端库：Redis 有许多不同语言的客户端库，可以轻松地与各种编程语言集成。

Redis 广泛应用于缓存、计数器、实时排行榜、会话管理、消息队列、分布式锁和数据分析等领域。它被广泛用于构建高性能和可伸缩性的Web应用和分布式系统。

需要注意的是，虽然Redis是一个强大的工具，但也需要谨慎使用。它是一个内存数据库，因此存储容量有限，如果不合理使用可能导致内存溢出。此外，在进行持久化配置时需要注意，以免数据丢失。

Redis 环境配置#

windows 环境配置#

下载安装包#

github 下载地址

其他下载地址

因为 Windows 版本已经停止更新，最新的就是 3.2.100 版本，下载这个就行

安装#

下载完成后，打开一直下一步即可

这里需要勾选该项，将 Redis 路径加入到系统环境变量中，方便以后启动

这里配置端口和防火墙，无特殊需求保持默认即可

选择最大缓存容量，后续可通过配置文件更改，然后一直下一步，最后完成

安装完成后，系统默认自动启动 Redis 服务，可在任务管理器的服务中查看到当前 Redis 服务的状态

验证#

打开终端，执行指令

redis-cli

出现如上现象表示 redis 安装运行成功

目录文件说明#

关于 Redis 安装根目录下各个文件的介绍如下：

在 Windows 上安装 Redis 后，Redis 的相关文件通常会存在于 Redis 安装目录中。以下是一些常见的 Redis 目录和文件以及它们的作用：

redis-server.exe：这是 Redis 服务器的主要可执行文件，它用于启动 Redis 服务器。通过运行此文件，你可以启动 Redis 服务器以便开始使用。
redis-cli.exe：这是 Redis 客户端的可执行文件，它用于与 Redis 服务器进行交互。你可以使用它来执行 Redis 命令并管理 Redis 数据。
redis-benchmark.exe：这是 Redis 基准测试工具的可执行文件，用于测试 Redis 服务器的性能。它允许你模拟多个客户端并测量服务器的响应时间。
redis-check-aof.exe 和 redis-check-rdb.exe：这些是 Redis 数据持久化文件检查工具的可执行文件。它们用于检查和修复 AOF（Append-Only File）和 RDB（Redis Database）文件的完整性。
redis.windows.conf：这是 Redis 的配置文件。你可以通过编辑此文件来配置 Redis 服务器的行为，如端口号、持久化选项、内存限制等。
redis.windows.conf.default：这是默认的 Redis 配置文件示例，通常用作创建自定义配置文件的起点。
README.md：这个文件包含了一些有关 Redis 在 Windows 上的基本信息和使用说明。
msvcr120.dll 和其他依赖库文件：Redis 在 Windows 上可能需要一些动态链接库文件（DLL）作为依赖。这些文件通常与 Redis 安装包一起提供。
Logs 目录：这个目录包含 Redis 服务器的日志文件，用于记录服务器的活动和错误信息。

Linux 环境配置#

检查 GCC 环境#

因为 Redis 是 C语言写的，需要 GCC 环境才能使用

# 查看是否存在 GCC
rpm -qa|grep gcc*

# 如果不存在就安装
yum install gcc-c++

创建目录，下载安装包#

mkdir /usr/lib/redis
cd /usr/lib/redis/
wget https://mirrors.huaweicloud.com/redis/redis-7.2.0.tar.gz
tar -zxvf redis-7.2.0.tar.gz

进入目录，编译#

cd redis-7.2.0
make

安装，检查服务状态#

make PREFIX=/usr/local/redis install

//查看是否有此服务

ls /usr/local/redis/bin
redis-benchmark  redis-check-aof  redis-check-rdb  redis-cli  redis-sentinel  redis-server

把解压目录下配置文件复制到安装路径下#

cp /usr/lib/redis/redis-7.2.0/redis.conf  /usr/local/redis/

配置后端模式启动#

vim /usr/local/redis/redis.conf

# 修改以下内容

#注释掉本机连接 供其他主机正常访问
 
# bind 127.0.0.1
 
# 关闭保护模式，默认是yes
 
protected-mode no
 
# redis后台启动，默认是no
 
daemonize yes
 
# redis链接密码设置，可以设密码，也可以不改此项
 
requirepass XXXXXX

redis-conf 配置文件介绍

daemonize：如需要在后台运行，把该项的值改为yes
 
pdifile：把pid文件放在/var/run/redis.pid，可以配置到其他地址
 
bind：指定redis只接收来自该IP的请求，如果不设置，那么将处理所有请求，在生产环节中最好设置该项
 
port：监听端口，默认为6379
 
timeout：设置客户端连接时的超时时间，单位为秒
 
loglevel：等级分为4级，debug，revbose，notice和warning。生产环境下一般开启notice
 
logfile：配置log文件地址，默认使用标准输出，即打印在命令行终端的端口上
 
database：设置数据库的个数，默认使用的数据库是0
 
save：设置redis进行数据库镜像的频率
 
rdbcompression：在进行镜像备份时，是否进行压缩
 
dbfilename：镜像备份文件的文件名
 
dir：数据库镜像备份的文件放置的路径
 
slaveof：设置该数据库为其他数据库的从数据库
 
masterauth：当主数据库连接需要密码验证时，在这里设定
 
requirepass：设置客户端连接后进行任何其他指定前需要使用的密码
 
maxclients：限制同时连接的客户端数量
 
maxmemory：设置redis能够使用的最大内存
 
appendonly：开启appendonly模式后，redis会把每一次所接收到的写操作都追加到appendonly.aof文件中，当redis重新启动时，会从该文件恢复出之前的状态
 
appendfsync：设置appendonly.aof文件进行同步的频率
 
vm_enabled：是否开启虚拟内存支持
 
vm_swap_file：设置虚拟内存的交换文件的路径
 
vm_max_momery：设置开启虚拟内存后，redis将使用的最大物理内存的大小，默认为0
 
vm_page_size：设置虚拟内存页的大小
 
vm_pages：设置交换文件的总的page数量
 
vm_max_thrrads：设置vm IO同时使用的线程数量

指定配置文件启动#

cd /usr/local/redis/
./bin/redis-server ./redis.conf

查看运行状态，端口#

ps -ef|grep redis

本地连接与关闭#

# 连接
cd /usr/local/redis
./bin/redis-cli 
# 退出
eixt
# 关闭
./bin/redis-cli shutdown

远程连接#

下载个 Redis 远程连接软件，或通过 ssh 命令连接都行，填写好 ip 端口即可连接，可视化查看存储内容

我用的这个

基本使用#

Redis 命令查询网站

数据库级别操作#

查看所有数据库
```
config get databases
```
可见我的 redis 中共有两个数据库，一个名为 databases, 一个名为 16
选择、切换数据库
```
select + 数据库索引
```
查看当前数据库大小
```
DBSIZE
```
清空当前数据库
```
FLUSHDB
```
清空所有数据库
```
FLUSHALL
```

数据级别操作#

Redis 共分为五种数据类型，分别为：

字符串 String
哈希 hash (是一种mapping 映射)
列表 list
集合 set
有序集合 zset

接下来分别对每一类数据类型进行增删改查等命令学习

字符串 String#

String 是 redis 最基本的类型，最大能存储512MB的数据，String类型是二进制安全的，即可以存储任何数据、比如数字、图片、序列化对象等

增加键值#

设置单个值
```
set key value
```
例如：

设置多个键值

mset key value key2 value2 ..... keyn valuen

例如：

安全设置键值
```
setnx key value
```
即在键不存在的情况下才会设置，存在的话不会覆盖，例如：
为某个 key 设置新值，并返回旧的值
```
getset key value
```
如果键存在，则返回旧值，设置新值；如果键不存在则返回 nil，并且设置新值
例如：

有效时间相关#

设置键及其过期时间
```
setex key seconds value
```
设置键的过期时间
```
expire key seconds
```
设置取消过期时间
```
persist key
```
查询过期时间
```
ttl key
```
以毫秒为单位查询过期时间
```
pttl key
```

删除键值#

删除某个键及其值
```
del key
```
例如：
删除所有键值
```
flushdb  或  flushall, 上文讲到过
```

查询信息#

查询单个键值
```
get key
```
例如：
查询多个键值
```
mget key1 key2 ... keyn
```
例如：
注意：键不存在会返回 nil，例如：
查找所有的 key 值
```
keys *
```
例如：
判断键值是否存在
```
exists key
```
例如：
查看值对应的 value 类型
```
type key
```
例如：
随机返回一个 key
```
randomkey
```
例如：
查询值的长度
```
strlen key
```
例如：

修改信息#

修改 key 名
```
rename key newkey
```
例如：
注意：当 newkey 已存在时，会将 key 的值覆盖 newkey 的值
键对应的值 + 1，值为字符串类型数字
```
incr key
```
例如：
键对应的值 - 1，值为字符串类型数字
```
decr key
```
键对应的值加指定整数，值为字符串类型数字
```
incrby key num
```
例如：
键对应的值减指定整数，值为字符串类型数字
```
decrby key num
```

哈希 hash#

哈希结构（Hash）是一种数据结构，用于存储键值对，其中键是唯一的，而值可以包含多个字段和对应的值。哈希结构的内部实现非常高效，使得它非常适合用于存储和查询复杂的数据，常用于存储对象。

其与字符串类型相比多了一个 filed 部分，可以理解为哈希结构的键名为 filed(区域) 名称，值为一个 filed (区域)

例如：

增加键值#

设置单个值
```
hset key filed value
```
例如：

设置多个值

hmset key field value [field value ……]

例如：

安全设置值
```
hsetnx key field value
```
例如：

删除键值#

删除内部字段
```
hdel key field [field ……]
```
例如：
删除对象
```
del key
```
例如：

查询信息#

获取某 key 下的某 filed 值
```
hget key filed
```
获取某 key 下的多个 filed 值
```
hmget key filed filed2...
```
获取某 key 下的全部 filed 键值
```
hgetall key
```
获取所有的 key
```
hkeys key
```
获取所有的 value
```
hvals key
```
查询 key 下的 filed 数量
```
hlen key
```
查询 key 下的 filed 是否存在
```
hexists key filed
```

例如：

列表 list#

在 Redis 中，列表（List）是一种有序的数据结构，它可以包含重复的元素。Redis 的列表是通过双向链表实现的，这使得在列表的两端执行插入和删除操作非常高效。列表通常用于实现队列、栈、消息发布和订阅等数据结构和功能。

添加元素#

从左侧添加元素
```
lpush key value [value.....]
```
例如：
从右侧添加元素
```
lpush key value [value...]
```
例如：

删除元素#

删除一个元素
```
lrem key 1 value
```
例如：
删除所有某值的元素
```
lrem key 0 value
```
例如：
修剪列表
```
ltrim key start stop
```
例如：

删除所有元素

# 可以直接删掉键，这样键也没有了
del key

# 也可以修剪掉所有的元素，键还保留着
ltrim key 0 0
# （网上都说可以删光，我总是剩一个，还在找原因，后续补充上）

查找元素#

获取指定索引处的元素
```
lindex key index
```
例如：
获取指定索引范围内的元素
```
lrange key start stop
```
例如：
获取左侧第一个元素，并删除
```
lpop key
```
获取右侧第一个元素，并删除
```
rpop key
```
例如：
查询列表长度
```
llen key
```
例如：

集合 set#

在 Redis 中，Set（集合）是一种无序且不允许重复元素的数据结构。Redis 的 Set 数据结构支持添加、删除、查找元素以及集合运算，如并集、交集和差集等操作。

添加元素#

向集合中添加元素
```
sadd key value [value...]
```
例如：

移除元素#

从集合中移除元素
```
srem key value [value...]
```
例如：

查询信息#

获取所有元素
```
smembers key
```
获取集合中元素的数量
```
scard key
```
判断元素在不在集合中
```
sismember key value
```
随机获取几个元素
```
srandmember key count
```

例如：

集合运算#

准备两个 set，其中元素分别如下

交集
```
sinter key1 key2 [key....]
```
例如：
并集
```
sunion key1 key2 [key...]
```
例如：
差集
```
sdiff key1 key2 [key...]
```
例如：

有序集合 zset#

在 Redis 中 ZSet（有序集合）是一种数据结构，它类似于集合（Set），但每个元素都关联着一个分数（score），这个分数用于对元素进行排序。ZSet 中的元素是唯一的。

添加元素#

为有序集合添加元素，要求指定元素和分数
```
zadd key score value
```
例如：

删除元素#

删除 zset 中的一个或多个元素
```
zrem key value [value....]
```
例如：

修改信息#

修改元素的分数信息
```
zincrby key incr_score value
```
例如：
注意：当分数为负数时为减少指定分数，例如：

查询信息#

获取元素的分数
```
zscore key value
```
例如：
按分数从高到低获取元素
```
zrevrange key start stop
```
例如：
获取元素的排名(从0开始，分数最小的为0)
```
zrank key value
```
例如：
获取指定分数范围内的元素
```
zrangebyscore key start stop
```
例如：