Remote Dictionary Service
内存存储，NoSQL。基于内存来存储数据。无需 IO，效率高。提供高可用方案。哨兵模式，分布式数据存储。
一、Redis 基本特性
- 关系型数据与非关系型数据库对比
- SQL
> 1. 行存储，二维
>
> 2. 结构化，Schema
>
> 3. 表与表之间关联，Relationship
>
> 4. SQL语法，Structure Query Lanagurage
>
> 5. ACID Atomic consistency isolation constancy
1. 基于磁盘存储，扩容困难。增加硬件、或者使用其他的技术（分库分表）。
2. 数据结构固定（存储数据格式受限）。
3. 并发量大情况下读写压力大（IO）。
- NOSQL
> 1. 非结构化数据
> 2. 数据没有关联
> 3. 遵循BASE最终一致性
> 4. 支持海量数据存储，高效数据读写
> 5. 支持分布式分片存储。
- BASE介绍
> Basically Available(基本可用)
>
> Soft-State(软状态)
>
> Eventually Consistent(最终一致性)
- NOSQL类型
> KV存储（Redis）
>
> 文档存储（MongoDB）
>
> 列存储HBase
>
> 图存储Graph
>
> 对象存储
>
> XML存储
>
> ......
二、Redis 服务端安装
1. 安装 JDK
yum install -y java-1.8.0-openjdk.x86_64
2. 下载 Redis 6.0.9
# 进入 /usr/local/soft/ 目录
cd /usr/local/soft/
# 下载 Redis 6.0.9
wget https://download.redis.io/releases/redis-6.0.9.tar.gz
3. 解压
tar -zxvf redis-6.0.9.tar.gz
4. 安装 gcc 依赖
- Redis6.x.x 版本支持了多线程，需要 gcc 的版本大于 4.9，但是 CentOS7 的默认版本是 4.8.5。
查看 gcc 的版本：
gcc -v
- 升级 gcc 版本：
yum -y install centos-release-scl
yum -y install devtoolset-9-gcc devtoolset-9-gcc-c++ devtoolset-9-binutils
scl enable devtoolset-9 bash
echo "source /opt/rh/devtoolset-9/enable" >>/etc/profile
- 确认 gcc 的版本（在同一个窗口中！）：
gcc -v
5. 编译安装
cd redis-6.0.9/src
make install
安装成功的结果是 src 目录下面出现服务端和客户端的脚本。
redis-server
redis-cli
redis-sentinel
6. 修改配置文件
- 默认的配置文件是/usr/local/soft/redis-6.0.9/redis.conf
# 后台启动，不然窗口一关服务就挂了 daemonize no 改 yes
daemonize yes
# bind 127.0.0.1 必须改成 bind 0.0.0.0 或注释，否则只能在本机访问
bind 0.0.0.0
# 如果需要密码访问，取消requirepass的注释，在外网（比如阿里云）这个必须要配置！
requirepass yourpassword
7. 使用指定配置文件启动 Redis
# 启动Redis
/usr/local/soft/redis-6.0.9/src/redis-server /usr/local/soft/redis-6.0.9/redis.conf
# 查看是否启动成功
netstat -an|grep 6379
# 或者使用下列命令查看
ps -ef | grep redis
8. 进入客户端
/usr/local/soft/redis-6.0.9/src/redis-cli
9. 停止 redis（在客户端中）
# 停止redis
redis> shutdown
# 或者使用下列命令来停止redis
ps -aux | grep redis
kill -9 xxxx
10. 配置别名的步骤
vim ~/.bashrc
# 添加两行：
alias redis='/usr/local/soft/redis-6.0.9/src/redis-server /usr/local/soft/redis-6.0.9/redis.conf'
alias rcli='/usr/local/soft/redis-6.0.9/src/redis-cli'
# 编译生效
source ~/.bashrc
这样就可以用 redis 启动服务，rcli 进入客户端了。
三、 Redis 数据类型
3.1 Redis 字符串(String)
String 是 Redis 最基本的类型，你可以理解成与 Memcached 一模一样的类型，一个 key 对应一个 value。
String 类型是二进制安全的。意味着 Redis 的 string 可以包含任何数据。比如 jpg 图片或者序列化的对象。
String 类型是 Redis 最基本的数据类型，一个 Redis 中字符串 value 最多可以是 512M。
常用命令：
- set <key><value>添加键值对。
- NX：当数据库中key不存在时，可以将key-value添加数据库。
- XX：当数据库中key存在时，可以将key-value添加数据库，与NX参数互斥。
- EX：key的超时秒数。
- PX：key的超时毫秒数，与EX互斥。
- get <key>查询对应键值。
- append <key><value>将给定的<value> 追加到原值的末尾。
- strlen <key>获得值的长度。
- setnx <key><value>只有在 key 不存在时 设置 key 的值。
- incr <key>
将 key 中储存的数字值增1。
只能对数字值操作，如果为空，新增值为1。
- decr <key>
将 key 中储存的数字值减1。
只能对数字值操作，如果为空，新增值为-1。
- incrby / decrby <key><步长>将 key 中储存的数字值增减。自定义步长。
- getrange <key><起始位置><结束位置>
获得值的范围，类似java中的substring，前包，后包。
- setrange <key><起始位置><value>
用 <value> 覆写<key>所储存的字符串值，从<起始位置>开始(索引从0开始)。
- setex <key><过期时间><value>
设置键值的同时，设置过期时间，单位秒。
- getset <key><value>
以新换旧，设置了新值同时获得旧值。
# 批量插入
mset huihui 1234 zigong 2134
# 批量获取
mget huihui zigong
# 获取长度
strlen huihui
# 追加内容
append huihui hh
#
getrange huihui 0 8
# 递增 1
incr huihui
# 递增 10
incrby huihui 10
# 递减 1
decr huihui
# 递减 10
decrby huihui 10
# 浮点数
set f 2.6
# 浮点数自增7.3
incrbyfloat F 7.3
3.2 Redis 列表(List)
单键多值
Redis 列表是简单的字符串列表，按照插入顺序排序。你可以添加一个元素到列表的头部（左边）或者尾部（右边）。
它的底层实际是个双向链表，对两端的操作性能很高，通过索引下标的操作中间的节点性能会较差。
常用命令
- lpush/rpush <key><value1><value2><value3> .... 从左边/右边插入一个或多个值。
- lpop/rpop <key>从左边/右边吐出一个值。值在键在，值光键亡。
- rpoplpush <key1><key2>从<key1>列表右边吐出一个值，插到<key2>列表左边。
- lrange <key><start><stop>
按照索引下标获得元素(从左到右)。
- lrange mylist 0 -1 0左边第一个，-1右边第一个，（0-1表示获取所有）。
- lindex <key><index>按照索引下标获得元素(从左到右)。
- llen <key>获得列表长度。
- linsert <key> before <value><newvalue>在<value>的后面插入<newvalue>插入值。
- lrem <key><n><value>从左边删除n个value(从左到右)。
- lset<key><index><value>将列表key下标为index的值替换成value。
数据结构
List 的数据结构为快速链表 quickList。
首先在列表元素较少的情况下会使用一块连续的内存存储，这个结构是 ziplist，也即是压缩列表。
它将所有的元素紧挨着一起存储，分配的是一块连续的内存。
当数据量比较多的时候才会改成 quicklist。
因为普通的链表需要的附加指针空间太大，会比较浪费空间。比如这个列表里存的只是 int 类型的数据，结构上还需要两个额外的指针 prev 和 next。
Redis 将链表和 ziplist 结合起来组成了 quicklist。也就是将多个 ziplist 使用双向指针串起来使用。这样既满足了快速的插入删除性能，又不会出现太大的空间冗余。
3.3 Redis 集合(Set)
Redis set 对外提供的功能与 list 类似是一个列表的功能，特殊之处在于 set 是可以自动排重的，当你需要存储一个列表数据，又不希望出现重复数据时，set 是一个很好的选择，并且 set 提供了判断某个成员是否在一个 set 集合内的重要接口，这个也是 list 所不能提供的。
Redis的Set是string类型的无序集合。它底层其实是一个value为null 的hash表，所以添加，删除，查找的复杂度都是 O(1)。
hash 函数就是根据 key 计算出应该存储地址的位置，而哈希表是基于哈希函数建立的一种查找表。
一个算法，随着数据的增加，执行时间的长短，如果是 O(1)，数据增加，查找数据的时间不变。
常用命令
- sadd <key><value1><value2> .....
将一个或多个 member 元素加入到集合 key 中，已经存在的 member 元素将被忽略。
- smembers <key>取出该集合的所有值。
- sismember <key><value>判断集合<key>是否为含有该<value>值，有1，没有0。
- scard<key>返回该集合的元素个数。
- srem <key><value1><value2> .... 删除集合中的某个元素。
- spop <key>随机从该集合中吐出一个值。
- srandmember <key><n>随机从该集合中取出n个值。不会从集合中删除 。
- smove <source><destination>value把集合中一个值从一个集合移动到另一个集合
- sinter <key1><key2>返回两个集合的交集元素。
- sunion <key1><key2>返回两个集合的并集元素。
- sdiff <key1><key2>返回两个集合的差集元素(key1中的，不包含key2中的)。
数据结构
Set 数据结构是 dict 字典，字典是用哈希表实现的。
Java 中 HashSet 的内部实现使用的是 HashMap，只不过所有的 value 都指向同一个对象。Redis 的 set 结构也是一样，它的内部也使用 hash 结构，所有的 value 都指向同一个内部值。
3.4 Redis 哈希(Hash)
Redis hash 是一个键值对集合。
Redis hash 是一个 string 类型的 field 和 value 的映射表，hash 特别适合用于存储对象。
类似 Java 里面的 Map<String,Object>
用户 ID 为查找的 key，存储的 value 用户对象包含姓名，年龄，生日等信息，如果用普通的 key/value 结构来存储。
每次修改用户的某个属性需要，先反序列化改好后再序列化回去。开销较大。
通过 key(用户 ID 属性标签)就可以操作对应属性数据了，既不需要重复存储数据，也不会带来序列化和并发修改控制的问题。
常用命令
- hset <key><field><value>给<key>集合中的 <field>键赋值<value>。
- hget <key1><field>从<key1>集合<field>取出 value 。
- hmset <key1><field1><value1><field2><value2>... 批量设置hash的值。
- hexists<key1><field>查看哈希表 key 中，给定域 field 是否存在。
- hkeys <key>列出该hash集合的所有field。
- hvals <key>列出该hash集合的所有value。
- hincrby <key><field><increment>为哈希表 key 中的域 field 的值加上增量 1 -1。
- hsetnx <key><field><value>将哈希表 key 中的域 field 的值设置为 value ，当且仅当域 field 不存在。
数据结构
Hash 类型对应的数据结构是两种：ziplist（压缩列表），hashtable（哈希表）。当 field-value 长度较短且个数较少时，使用 ziplist，否则使用 hashtable。
3.5 Redis 有序集合 Zset(sorted set)
Redis 有序集合 zset 与普通集合 set 非常相似，是一个没有重复元素的字符串集合。
不同之处是有序集合的每个成员都关联了一个评分（score）,这个评分（score）被用来按照从最低分到最高分的方式排序集合中的成员。集合的成员是唯一的，但是评分可以是重复了 。
因为元素是有序的, 所以你也可以很快的根据评分（score）或者次序（position）来获取一个范围的元素。
访问有序集合的中间元素也是非常快的,因此你能够使用有序集合作为一个没有重复成员的智能列表。
常用命令
- zadd <key><score1><value1><score2><value2>…
将一个或多个 member 元素及其 score 值加入到有序集 key 当中。
- zrange <key><start><stop> [WITHSCORES]
返回有序集 key 中，下标在<start><stop>之间的元素
带WITHSCORES，可以让分数一起和值返回到结果集。
- zrangebyscore key minmax [withscores] [limit offset count]
返回有序集 key 中，所有 score 值介于 min 和 max 之间(包括等于 min 或 max )的成员。
有序集成员按 score 值递增(从小到大)次序排列。
- zrevrangebyscore key maxmin [withscores] [limit offset count]
同上，改为从大到小排列。
- zincrby <key><increment><value> 为元素的score加上增量。
- zrem <key><value>删除该集合下，指定值的元素。
- zcount <key><min><max>统计该集合，分数区间内的元素个数 。
- zrank <key><value>返回该值在集合中的排名，从0开始。
