redis 数据库设计 redis数据库常用命令

Redis常用指令

• 一、Redis介绍

• 1.1 什么是Redis
• 1.2 Redis优势
• 1.3 Redis应用场景
• 1.4 Redis下载

• 二、Redis数据结构
• 三、Redis常用指令

• 3.1 String 类型

• 3.1.1 赋值语法：SET key value
• 3.1.2 取值语法： GET key
• 3.1.3 设置多个键语法： MSET key value [key value …]
• 3.1.4 获取多个键值语法： MGET key [key …]
• 3.1.5 删除语法：DEL key

• 3.2 字符串数字的递增与递减

• 3.2.1 递增数字语法: INCR key
• 3.2.2 递减数值语法: DECR key
• 3.2.3 增加指定的整数(指定步伐)语法: INCRBY key increment
• 3.2.4 减少指定的整数(指定步伐)语法: DECRBY key decrement

• 3.3 Hash散列

• 3.3.1 赋值语法： HSET key field value
• 3.3.2 取值语法： HGET key field
• 3.3.3 设置多个字段语法： HMSET key field value [field value ...]
• 3.3.4 取多个值语法: HMGET key field [field ...]
• 3.3.5 获取所有字段值语法：HGETALL key
• 3.3.6 删除字段语法：HDEL key field [field ...]

• 3.4 队列List

• 3.4.1 向列表左边增加元素: LPUSH key value [value ...] (临时存储)
• 3.4.2 从列表左边弹出元素： LPOP key(弹出后,从队列中清除)
• 3.4.3 向列表右边增加元素 : RPUSH key value [value ...]
• 3.4.4 从列表右边弹出元素：RPOP key
• 3.4.5 获取列表中元素的个数: LLEN key
• 3.4.6 查看列表语法：LRANGE key start stop

• 3.5 Set集合

• 3.5.1 增加元素语法：SADD key member [member ...]
• 3.5.2 删除元素语法： SREM key member [member ...]
• 3.5.3 获得集合中的所有元素 ： smembers key
• 3.5.4 判断元素是否在集合中： SISMEMBER key member

• 3.6 Zset有序集合

• 3.6.1 增加元素：ZADD key score member [score member ...]
• 3.6.2 获得排名在某个范围的元素列表,并按照元素分数降序返回：语法：ZREVRANGE key start stop [WITHSCORES]
• 3.6.3 获取元素的分数：ZSCORE key member
• 3.6.4 删除元素ZREM key member [member ...]
• 3.6.5 获得元素的分数的可以在命令尾部加上WITHSCORES参数
• 3.6.6 应用：商品销售量、学生排名等

• 3.6.6.1 商品编号1001的销量是9，商品编号1002的销量是10
• 3.6.6.2 商品编号1001的销量加1
• 3.6.6.3 商品销量排序队列中前3名
• 3.6.6.4 学生排名前3名

• 3.7 HyoperLogLog命令

• 3.7.1 将指定的元素添加到指定的HyperLogLog 中：PFADD key element [element …]
• 3.7.2 返回给定 HyperLogLog 的基数估算值：PFCOUNT key [key …]
• 3.7.3 将多个 HyperLogLog 合并为一个 HyperLogLog：PFMERGE destkey sourcekey [sourcekey …]

• 3.8 其他命令

• 3.8.1 keys返回满足给定pattern 的所有key
• 3.8.2 exists确认一个key 是否存在,存在返回1：exists key
• 3.8.3 del删除一个key：del key
• 3.8.4 rename重命名key：rename oldkey newkey
• 3.8.5 type返回值的类型： type key
• 3.8.6 设置key的生存时间:缓存的数据一般都是需要设置生存时间的，即：到期后数据销毁：EXPIRE key seconds
• 3.8.7 获取服务器信息和统计：info
• 3.8.8 删除当前选择数据库中的所有key：flushdb
• 3.8.9 删除所有数据库中的所有key：flushall

• 四、Redis的多数据库
• 五、Redis的事务管理
• 六、Redis发布订阅模式
• 最后：在下篇博客补充Redis持久化和集群内容

一、Redis介绍

1.1 什么是Redis

全称：REmote DIctionary Server(远程字典服务器)。是完全开源免费的，用C语言编写的， 遵守 BCD协议。是一个高性能的(key/value)分布式内存数据库。

基于内存运行并支持持久化的NoSQL数据库，是当前最热门的NoSql数据库之一，也被人们称为数据结构服务器。

Redis 与其他 key - value 缓存产品有以下三个特点：

(1) Redis支持数据的持久化，可以将内存中的数据保持在磁盘中，重启的时候可以再次加载进行使用;

(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支持数据的备份，即master-slave(主从)模式的数据备份。

1.2 Redis优势

(1) 性能极高 – Redis能读的速度是110000次/s,写的速度是81000次/s 。

(2) 丰富的数据类型 – Redis支持二进制案例的 Strings, Lists, Hashes, Sets 及 Ordered Sets 数据类型操 作。

(3) 原子 – Redis的所有操作都是原子性的，同时Redis还支持对几个操作全并后的原子性执行。

(4) 丰富的特性 – Redis还支持 publish/subscribe, 通知, key 过期等等特性

(5) 采用单线程，避免了不必要的上下文切换和竞争条件，也不存在多进程或者多线程导致的切换而消 耗 CPU，不用去考虑各种锁的问题，不存在加锁释放锁操作，没有因为可能出现死锁而导致的性能消 耗；

(6) 使用多路I/O复用模型，非阻塞IO；

1.3 Redis应用场景

(1) 缓存(数据查询，短连接，新闻内容，商品内容等)，使用最多

(2) 聊天室在线好友列表

(3) 任务队列(秒杀，抢购，12306等)

(4) 应用排行榜

(5) 网站访问统计

(6) 数据过期处理(可以精确到毫秒)

(7) 分布式集群架构中的session问题

1.4 Redis下载

(1) Http://redis.io/ 英文地址

(2) Http://www.redis.cn/ 中文地址

二、Redis数据结构

Redis是一种基于内存的数据库，并且提供一定的持久化功能，它是一种键值（key-value）数据库，使 用 key 作为索引找到当前缓存的数据，并且返回给程序调用者。

当前的 Redis 支持 6 种数据类型，它们分别是字符串（String）、列表（List）、集合（set）、哈希结 构（hash）、有序集合（zset）和基数（HyperLogLog）

三、Redis常用指令

指令均来自命令学习网站：http://doc.redisfans.com/index.html

默认端口号6379

3.1 String 类型

3.1.1 赋值语法：SET key value

127.0.0.1:6379> set k1 zhangsan
OK

3.1.2 取值语法： GET key

127.0.0.1:6379> get k1
"zhangsan"

3.1.3 设置多个键语法： MSET key value [key value …]

127.0.0.1:6379> mset k2 lisi k3 wangwu
OK

3.1.4 获取多个键值语法： MGET key [key …]

127.0.0.1:6379> mget k2 k3
1) "lisi"
2) "wangwu"

3.1.5 删除语法：DEL key

127.0.0.1:6379> del k3
(integer) 1
127.0.0.1:6379> get k3
(nil)

3.2 字符串数字的递增与递减

3.2.1 递增数字语法: INCR key

递增数字：当存储的字符串是整数时，Redis提供了一个实用的命令INCR，其作用是让当前键值递增， 并返回递增后的值。

127.0.0.1:6379> incr num
(integer) 1
127.0.0.1:6379> incr num
(integer) 2

3.2.2 递减数值语法: DECR key

127.0.0.1:6379> decr num
(integer) 1

3.2.3 增加指定的整数(指定步伐)语法: INCRBY key increment

127.0.0.1:6379> incrby num2 2
(integer) 2
127.0.0.1:6379> incrby num2 3
(integer) 5

3.2.4 减少指定的整数(指定步伐)语法: DECRBY key decrement

127.0.0.1:6379> decrby num2 2
(integer) 3
127.0.0.1:6379> decrby num2 1
(integer) 2

3.3 Hash散列

hash叫散列类型，它提供了字段和字段值的映射。字段值只能是字符串类型，不支持散列类型、集合类型等其它类型。相当于是对象格式的存储。

可以支持部分修改。

3.3.1 赋值语法： HSET key field value

# 设置一个字段值， HSET命令不区分插入和更新操作，当执行插入操作时HSET命令返回1，当执行更新操作时返回0.
127.0.0.1:6379> hset user1 username zhangsan
(integer) 1
127.0.0.1:6379> hset user1 username lisi
(integer) 0

3.3.2 取值语法： HGET key field

127.0.0.1:6379> hget user1 username
"lisi"

3.3.3 设置多个字段语法： HMSET key field value [field value …]

127.0.0.1:6379> hmset user1 password 123 age 20
OK

3.3.4 取多个值语法: HMGET key field [field …]

127.0.0.1:6379> hmget user1 password age
1) "123"
2) "20"

3.3.5 获取所有字段值语法：HGETALL key

127.0.0.1:6379> hgetall user1
1) "username"
2) "lisi"
3) "password"
4) "123"
5) "age"
6) "20"

3.3.6 删除字段语法：HDEL key field [field …]

127.0.0.1:6379> hdel user1 username
(integer) 1
127.0.0.1:6379> hgetall user1
1) "password"
2) "123"
3) "age"
4) "20"

3.4 队列List

Redis的list是采用双向链表存储数据，特点：增删快、查询慢**(Linkedlist)**.这个队列是有序的，先进先出。

3.4.1 向列表左边增加元素: LPUSH key value [value …] (临时存储)

127.0.0.1:6379> lpush alist a1 a2 123
(integer) 3

3.4.2 从列表左边弹出元素： LPOP key(弹出后,从队列中清除)

127.0.0.1:6379> lpop alist
"123"
127.0.0.1:6379> lpop alist
"a2"

3.4.3 向列表右边增加元素 : RPUSH key value [value …]

127.0.0.1:6379> rpush blist a1 a2 345
(integer) 3

3.4.4 从列表右边弹出元素：RPOP key

127.0.0.1:6379> rpush blist a1 a2 345
(integer) 3
127.0.0.1:6379> rpop blist
"345"

3.4.5 获取列表中元素的个数: LLEN key

127.0.0.1:6379> llen blist
(integer) 1

3.4.6 查看列表语法：LRANGE key start stop

# 将返回start、stop之间的所有元素(包含两端的元素),索引从0开始,可以是负数，如：“-1”代表最后的一个元素。
127.0.0.1:6379> lrange blist 0 3
1) "a2"

3.5 Set集合

Set集合类型：无序、不可重复

3.5.1 增加元素语法：SADD key member [member …]

127.0.0.1:6379> sadd ulist user1
(integer) 1
127.0.0.1:6379> sadd ulist user2
(integer) 1
127.0.0.1:6379> sadd ulist user3
(integer) 1

3.5.2 删除元素语法： SREM key member [member …]

127.0.0.1:6379> srem ulist user2
(integer) 1

3.5.3 获得集合中的所有元素 ： smembers key

127.0.0.1:6379> smembers ulist
1) "user3"
2) "user1"

3.5.4 判断元素是否在集合中： SISMEMBER key member

127.0.0.1:6379> smembers ulist
1) "user3"
2) "user1"
127.0.0.1:6379> sismember ulist user2
(integer) 0
127.0.0.1:6379> sismember ulist user1
(integer) 1

3.6 Zset有序集合

Sortedset又叫zset,是有序集合，可排序的，但是唯一。 Sortedset和set的不同之处，是会给set中的元素添加一个分数，然后通过这个分数进行排序。(可用学生成绩，销售数量等来做分数)

3.6.1 增加元素：ZADD key score member [score member …]

# 向有序集合中加入一个元素和该元素的分数(score)，如果该元素已经存在则会用新的分数替换原有的分数。
127.0.0.1:6379> zadd num1 20 stu1 30 stu2 40 stu3
(integer) 3

3.6.2 获得排名在某个范围的元素列表,并按照元素分数降序返回：语法：ZREVRANGE key start stop [WITHSCORES]

127.0.0.1:6379> zadd num1 10 stu4
(integer) 1
127.0.0.1:6379> zrevrange num1 0 4
1) "stu3"
2) "stu2"
3) "stu1"
4) "stu4"

3.6.3 获取元素的分数：ZSCORE key member

127.0.0.1:6379> zscore num1 stu2
"30"

3.6.4 删除元素ZREM key member [member …]

127.0.0.1:6379> zrem num1 stu2
(integer) 1
127.0.0.1:6379> zrevrange num1 0 4
1) "stu3"
2) "stu1"
3) "stu4"

3.6.5 获得元素的分数的可以在命令尾部加上WITHSCORES参数

127.0.0.1:6379> zrevrange num1 0 4 withscores
1) "stu3"
2) "40"
3) "stu1"
4) "20"
5) "stu4"
6) "10"

3.6.6 应用：商品销售量、学生排名等

3.6.6.1 商品编号1001的销量是9，商品编号1002的销量是10

ZADD sellsort 9 1001 10 1002

3.6.6.2 商品编号1001的销量加1

ZINCRBY sellsort 1 1001

3.6.6.3 商品销量排序队列中前3名

zrevrange sellsort 0 2 withscores

3.6.6.4 学生排名前3名

zrevrange stus 0 2 withscores

3.7 HyoperLogLog命令

HyperLogLog是一种使用随机化的算法，以少量内存提供集合中唯一元素数量的近似值。

HyperLogLog 可以接受多个元素作为输入，并给出输入元素的基数估算值：

• **基数：**集合中不同元素的数量。比如 {‘apple’, ‘banana’, ‘cherry’, ‘banana’, ‘apple’} 的基数就是 3 。
• **估算值：**算法给出的基数并不是精确的，可能会比实际稍微多一些或者稍微少一些，但会控制在合 理的范围之内。

**HyperLogLog 的优点是：**即使输入元素的数量或者体积非常非常大，计算基数所需的空间总是固定的、并且是很小的。

在 Redis 里面，每个 HyperLogLog 键只需要花费 12 KB 内存，就可以计算接近 2^64 个不同元素的基 数。这和计算基数时，元素越多耗费内存就越多的集合形成鲜明对比。

但是，因为 HyperLogLog 只会根据输入元素来计算基数，而不会储存输入元素本身，所以 HyperLogLog 不能像集合那样，返回输入的各个元素。

3.7.1 将指定的元素添加到指定的HyperLogLog 中：PFADD key element [element …]

redis 127.0.0.1:6379> PFADD mykey "redis"
1) (integer) 1
redis 127.0.0.1:6379> PFADD mykey "java"
1) (integer) 1
redis 127.0.0.1:6379> PFADD mykey "mysql"
1) (integer) 1

3.7.2 返回给定 HyperLogLog 的基数估算值：PFCOUNT key [key …]

redis 127.0.0.1:6379> PFCOUNT mykey
(integer) 3

3.7.3 将多个 HyperLogLog 合并为一个 HyperLogLog：PFMERGE destkey sourcekey [sourcekey …]

3.8 其他命令

3.8.1 keys返回满足给定pattern 的所有key

# 查询以user开头的key
keys user* 
# 查询所有的key
keys *

3.8.2 exists确认一个key 是否存在,存在返回1：exists key

127.0.0.1:6379> exists num2 
(integer) 1
127.0.0.1:6379> exists num23
(integer) 0

3.8.3 del删除一个key：del key

# 删除存在的key返回1，不存在的key返回0
127.0.0.1:6379> del num1 
(integer) 1
127.0.0.1:6379> del num23
(integer) 0

3.8.4 rename重命名key：rename oldkey newkey

127.0.0.1:6379> rename k1 k11
OK
127.0.0.1:6379> keys *
1) "ulist"
2) "k2"
3) "user1"
4) "num2"
5) "clist"
6) "k11"

3.8.5 type返回值的类型： type key

127.0.0.1:6379> type ulist
set
127.0.0.1:6379> type k11
string
127.0.0.1:6379> type alist
list

3.8.6 设置key的生存时间:缓存的数据一般都是需要设置生存时间的，即：到期后数据销毁：EXPIRE key seconds

# 设置key的生存时间（单位：秒）key在多少秒后会自动删除
# TTL key 查看key剩余的生存时间
# PERSIST key 清除生存时间
127.0.0.1:6379> set a1 123
OK
127.0.0.1:6379> get a1
"123"
127.0.0.1:6379> expire a1 60
(integer) 1
127.0.0.1:6379> ttl a1
(integer) 56
127.0.0.1:6379> ttl a1
(integer) 51
127.0.0.1:6379> ttl a1
(integer) 47

3.8.7 获取服务器信息和统计：info

3.8.8 删除当前选择数据库中的所有key：flushdb

3.8.9 删除所有数据库中的所有key：flushall

四、Redis的多数据库

一个redis实例key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0-15，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：

切换至0数据库下面:

将key的数据移动到1号数据库: move key 数据库编号:

五、Redis的事务管理

Redis 事务可以一次执行多个命令， 并且带有以下两个重要的保证：

事务是一个单独的隔离操作：事务中的所有命令都会序列化、按顺序地执行。事务在执行的过程中，不 会被其他客户端发送来的命令请求所打断。

事务是一个原子操作：事务中的命令要么全部被执行，要么全部都不执行。

一个事务从开始到执行会经历以下三个阶段： 开始事务。 命令入队。 执行事务。

• 开始事务。
• 命令入队。
• 执行事务。

实例

以下是一个事务的例子， 它先以 MULTI 开始一个事务， 然后将多个命令入队到事务中， 最后由 EXEC 命令触发事务， 一并执行事务中的所有命令：

示例1：

127.0.0.1:6379> multi
OK
127.0.0.1:6379> set bookname java
QUEUED
127.0.0.1:6379> set bookname c++
QUEUED
127.0.0.1:6379> set bookname html
QUEUED
127.0.0.1:6379> exec
1) OK
2) OK
3) OK

示例2：

127.0.0.1:6379> multi
OK
127.0.0.1:6379> set u1 user1
QUEUED
127.0.0.1:6379> get u1
QUEUED
127.0.0.1:6379> sadd tag c++ html java
QUEUED
127.0.0.1:6379> smembers tag
QUEUED
127.0.0.1:6379> exec
1) OK
2) "user1"
3) (integer) 3
4) 1) "java"
2) "html"
3) "c++"

六、Redis发布订阅模式

Redis 发布订阅(pub/sub)是一种消息通信模式：发送者(pub)发送消息，订阅者(sub)接收消息。

Redis 客户端可以订阅任意数量的频道。

下图展示了频道 channel1 ， 以及订阅这个频道的三个客户端 —— client2 、 client5 和 client1 之间的关系：

当有新消息通过 PUBLISH 命令发送给频道 channel1 时， 这个消息就会被发送给订阅它的三个客户端：