最适合新手的Redis基础

1. 什么是Redis

我们先看看Redis官网给的介绍：

Redis is an open source (BSD licensed), in-memory data structure store, used as a database, cache and message broker. It supports data structures such as strings, hashes, lists, sets, sorted sets with range queries, bitmaps, hyperloglogs, geospatial indexes with radius queries and streams. Redis has built-in replication, Lua scripting, LRU eviction, transactions and different levels of on-disk persistence, and provides high availability via Redis Sentinel and automatic partitioning with Redis Cluster.

简而言之，Redis是一个开源的使用ANSI C语言编写、遵守BSD协议、支持网络、可基于内存亦可持久化的日志型、Key-Value数据库，并提供多种数据类型，功能挺强。

2. Redis之父

Redis之父是Salvatore Sanfilippo，一名来自意大利西西里岛的程序员，大家更习惯称呼他Antirez。如果你对他感兴趣，可以去他的博客逛逛，或者去关注他的github。

3. Redis有什么优势

• 速度快：Redis使用内存来存储数据集，且支持Pipelining命令，可以一次发送多条命令。
• 持久化：可以把内存中的数据保存在磁盘中，在重启时可重新加载使用。
• 原子性：所有操作都是原子性的，同时支持事务。
• 数据结构丰富：支持字符串、列表、哈希、集合及有序集合，满足大多数使用需求。
• 支持多种语言：Redis支持许多语言，如C、C++、C#、Go、Java、JavaScript、PHP等等。
• 多种特性：Redis还支持publish/subscribe, 通知, key 过期等特性。

4. Redis能做什么

因为Redis交换数据速度快，所以常在服务器中被用于存储一些需要频繁调取的数据，相比于直接读取磁盘来获得数据，使用Redis可以节省大量时间，提升效率。举个例子：

某视频网站每天有100万人访问首页推荐视频专栏，如果都从数据库查询读取，那么每天都至少要多出100万次数据库查询请求。若使用了Redis，将常被调取的数据存到内存中，每次节约0.1秒，100万次就有10万秒，极大程度提高了速度与开销。

总之，Redis的应用场景十分广泛，且价值极高，现在就开始学学基础。

5. 安装Redis

工欲善其事必先利其器，学习Redis的第一步肯定就是安装Redis。由于我的环境是Windows系统，就只演示Windows下安装Redis。如果你不想安装Redis，但想体验一番，可以去官网提供的在线测试网站，里面也附有简单的介绍和教程。

• Windows下安装Redis下载地址：https://github.com/microsoftarchive/redis/releases/tag/win-3.2.100这里我们下载Redis-x64-3.2.100.zip压缩包文件(如果有更新版本，可以下载最近更新的稳定版本)。

download

下载好之后解压到自己的文件夹中。例如我解压到D:\redis中。

unzip

打开一个cmd窗口，使用cd命令切换目录到解压后的文件夹路径（例如我切换目录到D:\redis），然后运行命令：

redis-server.exeredis.windows.conf。

输入之后会显示如下界面：

redis-server

这样我们就打开了一个redis服务端，从图中我们可以看到一些信息，比如端口号为6379。如果要使用redis服务端，我们需要再打开一个cmd窗口，原来的不要关闭，不然就不能访问服务端了。同样将路径切换到redis目录下，然后运行：

redis-cli.exe-h127.0.0.1-p6379

存入一个键值对：

setfirstkey"helloredis"

取出键值对：

getfirstkey

关闭连接：

quit

first_use

这样我们就完成了Redis在Windows下的安装并初次体验了Redis的key-value存储方式。

6. Redis数据结构

Redis支持五种数据结构：String(字符串)、Hash(哈希)、List(列表)、Set(集合)以及SortedSet(有序集合)。下面我们简单介绍下每一种数据结构以及他们的基本命令。

1. StringString是Redis最基本的数据结构，也是任何存储系统都必备的数据类型。String类型是二进制安全的，简单来说，基本上你什么都能用字符串存储，你可以把图片文件的内容或者序列化的对象作为字符串来存储。String类型的值最大可以存512MB，确实基本什么都够存了。

   >setmykey"helloworld"
   OK
   

   >geymykey
   "helloworld" 
   

   >getrangemykey610
   "world"
   >getrangemykey020
   "helloworld"
   >getrangemykey0-1
   "helloworld"
   

   Tips：从上面几个实例，我们不难看出字符串起始从0开始；若end大于字符串长度时返回完整字符串；而当end为-1时，end为字符串最后一个字符。

   >getsetdatabase"mysql"
   (nil)
   >getdatabase
   "mysql"
   >getsetdatabase"redis"
   "mysql"
   >getdatabase
   "redis"
   

   Tips: 当键未设置时，会返回(nil)。

   >strlenmykey
   (integer)11
   

   >appendmykey",helloredis"
   24
   >getmykey
   "helloworld,helloredis" 
   

   >setincr_num10
   OK
   >getincr_num
   "10"
   >incrincr_num
   (integer)11
   

   >incrbyincr_num4
   (intrger)15
   

   >incrbyfloatincr_num0.5
   15.5
   

   Tips：整数值会显示为integer，当变为浮点型后并不会提示为float

   >setdecr_num10
   OK
   >getdecr_num
   "10"
   >decrdecr_num
   (integer)9 
   

   >decrbydecr_num4
   (integer)5
   

   Tips：redis并没有数字值减少给定浮点值的命令，如果我们想要decr_num减少2.5，可以用incrbyfloat命令执行incrbyfloat decr_num -2.5。

   >incrbyfloatdecr_num-2.5
   2.5
   

   • decrby key decrement：整数值减少给定整数值(decrement)
   • decr key：整数值-1
   • incrbyfloat key increment：数字值增加给定浮点值(increment)
   • incrby key increment：整数值增加给定整数值(increment)
   • ncr key：整数值+1
   • append key value：如果可以已存在且是一个字符串，则将指定value添加到原值末尾,会返回操作后字符串长度
   • strlen key：返回键所存储的字符串值的长度
   • getset key value：设置指定键的新值，并返回旧值
   • getrange key start end：返回key中字符串的子串
   • get key：获取指定键的值
   • set key value：设置指定键的值

   2. HashHash存储的是field和value的映射关系，适合用户存储对象。比如要存储一个用户的姓名、年龄、地址等，就可以使用Hash。每个Hash可以存储232>-1个field-value对(4294967295，40多亿)。

   >hsetmyhashname"test"
   (integer)1
   >hgetmyhashname
   "NPC"
   >hsetmyhashname"NPC"
   (integer)0
   

   Tips：使用hset命令，新建字段并设置值成功后返回1，如果修改已有字段的值则返回0。

   >hmsetmyhashage"20"country"China"
   OK 
   

   >hexistsmyhashname
   (integer)1
   >hexistsmyhashphone
   (integer)0
   

   Tips：哈希表key中含有字段field返回1，不含有或对应key不存在返回0。

   >hmgetmyhashnameagephone
   1)"NPC"
   2)"20"
   3)(nil) 
   

   >hgetallmyhash
   1)"name"
   2)"NPC"
   3)"age"
   4)"20"
   5)"country"
   6)"China" 
   

   >hkeysmyhash
   1)"name"
   2)"age"
   3)"country" 
   

   >hvalsmyhash
   1)"NPC"
   2)"20"
   3)"China"
   

   >hlenmyhash
   3 
   

   >hdelmyhashage
   (integer)1
   

   • hdel key field1：删除哈希表key中一个field
   • hlen key：获取哈希表key中字段的数量
   • hvals key：获取哈希表key中所有value
   • hkeys key：获取哈希表key中所有field
   • hgetall key：获取哈希表key中所有field-value对
   • hmget key field1 [field2]：获取哈希表key中所有给定field的value
   • hexists key field：查看field是否存在于哈希表key中
   • hmset key field1 value1 [field2 value2]：同时设置哈希表key中的多个field-value对。
   • hset key field value：设置哈希表中key中field的值为value
   • hget key field：获取哈希表key中field对应的value

   3. ListRedis的List类型是简单的字符串列表，在底层实现上相当于一个链表，我们可以在列表的头部(左边)或尾部(右边)添加值。列表最多可以存储232>-1个元素(4294967295，40多亿)。

   >lpushmylist"a""b"
   (integer)2
   >rpushmylist"c""d"
   (integer)4
   

   Tips：执行lpush和rpush命令后返回列表的长度。

   >llenmylist
   (integer)4
   

   >lrangemylist0-1
   1)"b"
   2)"a"
   3)"c"
   4)"d"
   >lrangemylist1-2
   1)"a"
   2)"c"
   

   Tips：由上述例子我们不难看出lrange命令中的start和end参数都是索引值，其中0代表第一个元素，-1表示最后一个元素。

   >lindexmylist0
   "b"
   

   >lpopmylist
   "b"
   >rpopmylist
   "d" 
   

   >rpushrem"hello""hello""redis""hello"
   (integer)4
   >lrangerem0-1
   1)"hello"
   2)"hello"
   3)"redis"
   4)"hello"
   >lremrem-2"hello"
   (integer)2
   >lrangerem0-1
   1)"hello"
   2)"redis"
   

   count>0：从左往右搜索列表，移除与value相等的元素，数量为count。count<0：从右往左搜索列表，移除与value相等的元素，数量为count的绝对值。count=0：移除列表中所有与value相等的元素。

   • lrem key count value：根据count的值，移除列表中与参数value相等的元素
   • lpop key：移除并获取列表头部的值
   • rpop key：移除并获取列表尾部的值
   • lindex key index：通过索引获取列表中元素
   • lrange key start end：获取列表指定范围内的值
   • llen key：获取列表长度
   • lpush key value1 [value2]：将一个或多个值插入到列表头部(左边)
   • rpush key value1 [value2]：将一个或多个值插入到列表尾部(右边)

   4. SetSet(集合)存储string类型的值，集合不允许重复元素，但集合里面的元素没有先后顺序。集合中最大的成员数为232>-1(4294967295，40多亿)。

   >saddmyset1"hello""redis"
   (integer)2
   >saddmyset1"hello"
   (integer)0
   

   Tips：当向集合添加重复成员时，返回0

   >scardmyset1
   2
   

   >smembersmyset1
   1)"hello"
   2)"redis"
   

   >saddmyset2"hello""world"
   (integer)2
   >sdiffmyset1myset2
   1)"redis"
   >sdiffmyset2myset1
   1)"world" 
   

   >sintermyset1myset2
   1)"hello"
   

   >sunionmyset1myset2
   1)"hello"
   2)"redis"
   3)"world" 
   

   >saddmyset1"NPC"
   (integer)1
   >spopmyset1
   "redis"
   >smembersmyset1
   1)"NPC"
   2)"hello"
   

   • spop key：移除并返回集合中的一个随机元素
   • sunion key1 [key2]：返回所有给定集合的并集
   • sinter key1 [key2]：返回所有给定集合的交集
   • sdiff key1 [key2]：返回所有给定集合的差集
   • smembers key：返回集合中的所有成员
   • scard key：获取集合成员数量
   • sadd key member1 [member2]：向集合添加一个或多个成员

   5. SortedSet除了无序集合(Set)，Redis还提供了有序集合(SortedSet)，有序集合不允许重复的成员，且每个不同的成员都关联一个double类型的分数，redis通过这些分数对成员进行从小到大排序。有序集合有时也被称为ZSet，因为其命令都是以字母Z开头的。

   >zaddmyzset10"one"20"two"30"three"
   (integer)3
   

   >zcardmyzset
   3
   

   >zscoremyzset"one"
   10.0 
   

   >zrangemyzset0-1
   1)"one"
   2)"two"
   3)"three"
   >zrangemyzset0-1withscores
   1)"one"
   2)10.0
   3)"two"
   4)20.0
   5)"three"
   6)30.0
   >zrevrangemyzset0-1withscores
   1)"three"
   2)30.0
   3)"two"
   4)20.0
   5)"one"
   6)10.0
   

   >zrankmyzset"one"
   0
   >zrankmyzset"three"
   2
   >zrevrankmyzset"one"
   2
   >zrevrankmyzset"three"
   0
   

   >zcountmyzset1540
   2
   

   >zrangemyzset0-1withscores
   1)"one"
   2)10.0
   3)"two"
   4)20.0
   5)"three"
   6)30.0
   >zincrbymyzset40"one"
   50.0
   >zrangemyzset0-1withscores
   1)"two"
   2)20.0
   3)"three"
   4)30.0
   5)"one"
   6)50.0
   

   • zincrby key increment member：将指定成员的分数增加increment
   • zcount key min max：返回分数在min和max之间的成员数量
   • zrank key member：返回指定成员的排名，从小到大排序
   • zrevrank key member：返回指定成员的排名，从大到小排序
   • zrange key start end [withscores]：通过索引start和end从小到大返回成员
   • zrevrange key start end [withscores]：通过索引start和end从大到小返回成员
   • zscore key member：返回指定成员的分数
   • zcard key：获取有序集合的成员数量
   • zadd key score1 member1 [score2 member2]：向有序集合中添加一个或多个成员，或者更新已有成员分数