中间件redis和mq的功能 redis中间件有哪些

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架构领航员 2023-08-29 11:11:36

文章标签 中间件redis和mq的功能 redis Redis EXEC 客户端 文章分类 Redis 数据库

Redis介绍

Redis是一个开源的使用C语言编写、支持网络、可基于内存亦可持久化的日志型、Key-Value数据库，并提供多种语言API（可以被多语言访问）
本质是客户端-服务端应用软件程序
特点是使用简单、性能强悍、功能应用场景丰富
官方网站：https://redis.io
Redis是一个开源（BSD许可）的，内存中的数据结构存储系统，他可以用作数据库、缓存和消息中间件。

它支持多种类型的数据结构，如字符串（String）、列表（lists）、集合（Sets）、有序集合（sorted sets）与范围查询、bitmaps、hyperloglogs和地理空间（geospatial）索引半径查询
Redis内置了赋值（replication），LUA脚本（Lua scripting），LRU驱动时间（LRU eviction），事务（transactions）和不同级别的磁盘持久化（persistence），并通过Redis哨兵（Sentinel）和自动分区（Cluster）提高可用性（high availability）

Redis是Key和value形式存在的，以上数据结构均为value的类型（memcached的value没有类型的概念）
Redis是二进制安全的
Rdeis是没有数据类型的

数据结构

String

String数据结构是简单的key-value类型value其实不仅是string，也可以是数字。
String不仅有字符串的操作也可以有对数值的操作。
常用命令：

名称	描述
get	获取指定key的值
set	设置指定key的值
incr	将key中存储的数字值增一
decr	将key中存储的数字值减一
mget	获取所有（一个或多个）给定key的值

set k1 hello nx

如果 k1 在redis中不存在，则设置value成功，否者返回 nil。
使用场景：分布式锁，例如，多个线程对一个单线程的redis进行操作谁成功就说明谁拿到锁了
set k2 hello xx
如果是xx代表存在key值的情况下才能设置该value值（只能更新，类似update）
多条设置value值
mset k3 a k4 b；
mget k3 k4；
append 可以追加字符串，例如 k1 为hello，命令 append k1 ”world“，结果为hello world；
如果要取值 hello world 中的world，则用命令GETRANGE k1 6 10，或者 k1 6 -1，因为-1代表最后的位置；
如果要覆盖hello world中的world ，则用命令SETRANGE k1 6 xxxx，结果为hello xxxx；
如果想要查找String的长度，则用命令STRLEN k1 。

List

list就是链表
常用命令：

名称	描述
Lpush	将一个或多个值插入到列表头部
Rpush	在列表中添加一个或多个值
Lpop	移除并获取列表的第一个元素
Rpop	移除列表的最后一个元素
Lrange	获取所有（一个或多个）给定key值

Lpush ：Lpush k1 a b c d e f ,存储的顺序为 f e d c b a
lrange：lrange k1 0 -1 查询出 k1的值

lset（替换list中的值）：lset k1 3 xxxx ，替换下标值为3的值，值为xxxx
lrem ：（移除）

k3 list值 = 1 a 2 b 3 a 4 c 5 a 6 b
lrem k3 2(正数2) a，移除前两个a元素
如果是 -2 移除后两个a元素

linsert：

插入 linsert k3 after 6（元素6，不是下标） a ，
如果有两个6 那会在第一6的位置往后插
linsert k3 before 3（元素3，不是下标） a

lindex：lindex k1 2（下标值），去除下标值是2的数据元素
blpop：blpop ooxx 0(阻塞时间)
ltrim：删除首尾指定下标值前后值

例如k4的值为 a b c d e f g
ltrim k4 0 -1，值为a b c d e f g，因为首尾没有值所以不变
ltrim k4 2 -2, 值为c d e f ,删除了前两个值和最后一个值

set

set就是一个集合，集合的概念就是一堆不重复值的组合。利用redis提供的set数据结构，可以存储一些集合性的数据。

set 常用命令：

名称	描述
sadd	向集合中添加一个或多个成员
spop	移除并返回集合中的一个随机元素
smembers	返回集合中的所有元素
sunion	返回所有给定集合的并集

1）sadd k1 tom sean peter ooxx tom xxoo

smembers k1，取值为：sean tom ooxx peter xxoo
结果中tom进行了去重

2）sadd

sadd k2 1 2 3 4 5
sadd k3 4 5 6 7 8
sinter k2 k3，结果为4和5，取的是交集
sinterstore k23 k2 k3，结果为4和5， k23为新的Key值，取出k2和— k3的交集，然后重新创建一个Key值

3）sunion 并集

sunionstore 并集取值创建新的key，与交集相同

4）插集 sdiff ：返回一个集合的全部成员，该集合是所有给定集合之间的差集，不存在的集合 key 将视为空集

sdiff k2 k3 结果 1 2 3
sdiff k3 k2 结果 6 7 8
示例：
key1 = {a,b,c,d}
key2 = {c}
key3 = {a,c,e}
sdiff key1 key2 key3 = {b,d}

Sorted set

sorted set 的使用场景与set类似，区别是set不是自动有序的，而sorted set可以通过用户额外提供一个优先级（score）的参数来为成员排序，并且是插入有序的，即自动排序

Sorted set 常用命令：

名称	描述
Zadd	向有序集合添加一个或多个成员，或者更新已存在成员的分数
Zrange	通过索引区间返回有序集合中指定区间内的成员
Zrem	移除有序集合中的一个或多个成员
Zcard	获取有序集合的成员数

有序集：
存储：zadd k1 8 apple 2 banana 3 orange
查看：

zrange k1 0 -1，查询所有
zrange k1 0 -1 withscores，结果： banana 2 orange 3 apple 8，按key排序
zrangebyscore k1 3 8 ，结果：orange apple，按key值取出结果集并按照key排序
zrevrange k1 0 1 ，结果：apple orange，按key值从高到低排序取出
zscore k1 apple ，根据元素值，取出分值，结果为 “8”
zrank k1 apple ，结果为2，说明apple 所在的排名位置是第三位（排名位置从0开始）

Hash

Hash 是一个string类型的field和value的映射表

hash 常用命令：

名称	描述
hget	获取存储在哈希表中指定字段的值
hset	将哈希表key中的字段field的值设置为value
hgetall	获取在哈希表中指定key的所有字段和值

Stream

hash 常用命令：

名称	描述
xadd	往指定的流中添加消息
xlen	stream 流中的消息数量
xdel	删除中的消息数量
xrange	返回流中满足给定ID范围的消息
xread	从一个或多个流中读取消息
xinfo	检索关于流和关联的消费者组的不同信息

事务

MULTI、EXEC、DISCARD和WATCH是Redis事务相关命令。事务可以一次执行多个命令，并且带有以下两个重要保证：

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
Redis还可以通过乐观锁实现CAS操作

EXEC 命令负责触发并执行事务中的所有命令

如果客户端在使用MULTI开启了一个事务之后，却因为断线二没有成功执行EXEC，那么事务中的所有命令都不会被执行。
另一方面，如果客户端成功在开启事务之后执行EXEC，那么事务中的所有命令都会被执行。

用法：

MULTI命令用于开启一个事务，他总是返回OK。
MULTI执行之后，客户端可以继续向服务器发送任意多条命令。
这些命令不会立即被执行，而是被放到一个队列中，
当EXEC命令被调用时，所有队列中的命令才会被执行。
另一方面，通过调用DISCARD，客户端可以清空事务队列，并放弃执行事务。
EXEC 命令的回复是一个数组，数组中的每个元素都是执行事务中的命令所产生的回复。其中，回复元素的先后顺序和命令发送的先后顺序一致。
当客户端处于事务状态时，所有传入的命令都会返回一个内容为 QUEUED 的状态回复（status reply），这些被入队的命令将在 EXEC 命令被调用时执行。

WATCH：

WATCH使得 EXEC命令需要有条件地执行：事务只能在所有被监视键都没有被修改的前提下执行，
如果这个前提不能满足的话，事务就不会被执行。
WATCH命令可以被调用多次。对键的监视从WATCH执行之后开始生效，直到调用 EXEC为止。
当 EXEC 被调用时，不管事务是否成功执行，对所有键的监视都会被取
使用无参数的 UNWATCH 命令可以手动取消对所有键的监视。
对于一些需要改动多个键的事务，有时候程序需要同时对多个键进行加锁，然后检查这些键的当前值是否符合程序的要求。当值达不到要求时，就可以使用UNWATCH命令来取消目前对键的监视，中途放弃这个事务，并等待事务的下次尝试

为什么 Redis 不支持回滚（roll back）

如果你有使用关系式数据库的经验，那么 “Redis 在事务失败时不进行回滚，而是继续执行余下的命令”这种做法可能会让你觉得有点奇怪。

以下是这种做法的优点：

Redis 命令只会因为错误的语法而失败（并且这些问题不能在入队时发现），或是命令用在了错误类型的键上面：这也就是说，从实用性的角度来说，失败的命令是由编程错误造成的，而这些错误应该在开发的过程中被发现，而不应该出现在生产环境中。
因为不需要对回滚进行支持，所以 Redis 的内部可以保持简单且快速。

有种观点认为 Redis 处理事务的做法会产生 bug ，然而需要注意的是，在通常情况下，回滚并不能解决编程错误带来的问题。