Redis基本使用 | Nevermore

连接远程服务

redis-cli -h 127.0.0.1 -p 6379

普通命令

set key value
set key value [expiration EX seconds | PX miliseconds] 
set key 1 ex 10

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官方文档 (opens new window)

# 符号匹配

？：匹配一个字符
*：匹配0个或多个字符
[abc] ：只能匹配a b c 中的字符
[a-c] : 匹配a到c的字符，包含边界
[^a] : 排除字符a

127.0.0.1:6379> keys w*   # 禁止使用- O(N),redis只有一个线程处理请求，若key很多会发生阻塞
1) "wang"

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# 键相关

exists key1 [key2, key3...] : 返回key存在的个数， hash_ O(1)。一个命令对应一个网络请求，所以尽量将多个请求一次发送。
del key1 [key2, key3...] : 删除一个（若干个）键
expire key seconds：给key设置过期时间（pexpire key 毫秒），成功返回1，失败返回0.必须针对存在的key
ttl（pttl） key：查询过期时间，-1表示没有关联过去，-2表示key不存在，正常返回剩余的过期时间
- 定期删除：抽取一部分，过期删除
- 惰性删除：已经过期但未删除，当访问时再删除。
实现基于优先级队列的定时器删除：元素=时间戳+过期时间，队首元素为最早过期的，检测到过期就删除。

#include <chrono>
#include <iostream>
#include <queue>
#include <vector>
#include <thread>
 
int64_t getTimestamp() { //milliseconds
    auto now = std::chrono::system_clock::now();
    return std::chrono::duration_cast<std::chrono::milliseconds>(now.time_since_epoch()).count();
}
 
void insert(std::priority_queue<int64_t, std::vector<int64_t>, std::greater<int64_t>>& minHeap, int64_t expireIn) {
    int64_t ExpEndTime = getTimestamp() + expireIn;
    minHeap.push(ExpEndTime);  // 让结束时间最小的点在堆顶，会首先释放
}

int main() {
    std::priority_queue<int64_t, std::vector<int64_t>, std::greater<int64_t>> minHeap;
    std::vector<int64_t> expTime{1,2,3,4,5};
    for(const auto t : expTime) {
        insert(minHeap, t);
        std::this_thread::sleep_for(std::chrono::seconds(1));
    }
    while(!minHeap.empty()) {
        int64_t tp = minHeap.top();
        minHeap.pop();
        std::cout << "The latest end time is:" << tp << std::endl;
    }
    return 0;
}

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# 类型

redis 的key都是string类型，但是value可能存在多种类型（none, string, list, set, zset(有序集合), hash, stream），使用type查看。O(1da)

127.0.0.1:6379> lpush key1 1 2 3
(integer) 3
127.0.0.1:6379> type key1
list
127.0.0.1:6379> sadd key2 1 2 3
(integer) 3
127.0.0.1:6379> type key2
set
127.0.0.1:6379> type key3
none
127.0.0.1:6379> hset key3 f v
(integer) 1
127.0.0.1:6379> type key3
hash

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数据类型	内部编码	解释
string	raw	=c/c++ char
	int	整数longlong
	embstr	优化短字符串
hash	hashtable	哈希表
hash	ziplist	压缩链表
list	linkedlist	链表/quicklist = linkedlist + ziplist
list	ziplist	-
set	hashtable	-
set	intset	整数
zset	skiplist	跳表
zset	ziplist	-

object encoding key - 查看数据类型中的内部编码

# 基本操作

操作名称	运行指令	举例	解释
插入SET	set key value [expiration EX seconds PX \| milliseconds] [NX \| XX]	set k 10 ex 20 nx	EX/PX:设置超时 NX:不存在创建，存在不设置返回Nil XX:存在跟新key的val，不存在不设置返回Nil 对应的选项可对应命令SETNX/SETPX/SETEX
	flushall		清空数据库
GET	get key		获取value，只支持string，若是其他类型会出错
MSET/MGET	mgetg key [key1...] mset key1 value1 [key2 value2...]		一次操作多个Key，减少网络请求次数。
incr / incrby	incr key / incrby key 10		value必须是整数，value + 1 / value + n；可以对不存在的key操作，相当于原来为0。（可以使用正负数，负数与decr类似）
decr / decrby			value - 1 / value - n
incrbyfloat			value +/1 小数（只有加负数实现减法）

# 字符串操作

操作名称	运行指令	举例	解释
字符串
append	append key value		只针对value为string类型，将新的string添加到后面，key不存在则创建。返回字符总长度
GETRANGE	getrange key start end	getrange li 0 -1	获取key对应的字符串，start和end之间的字符（左闭右闭）-1代表倒数第一个字符
SETRANGE	setrange key offset value		从第offset位置开始替换，为value
STRLEN	strlen key		计算value长度

中文字符串输入为utf8，则存储也为utf8，使用--raw可查看

127.0.0.1:6379> append key5 你好
(integer) 6
127.0.0.1:6379> keys key5
1) "key5"
127.0.0.1:6379> get key5 
"\xe4\xbd\xa0\xe5\xa5\xbd"

ubuntu@VM-4-13-ubuntu:~/qemu-5.1.0$ redis-cli --raw
127.0.0.1:6379> get key5
你好

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应用场景
- 作为缓存，应用先查询redis，存在则返回；不存在则查询Mysql，同时将数据写入redis。（给key设置过期时间，防止数据过多；内存不足redis利用内部的淘汰策略）。redis不能分表，对应不同的业务使用不同的key命名方式：业务名：对象名：唯一标识：属性。
- 计数功能，如访问量。如key为（资源名称：资源号）value为次数。采用异步方式将数据同步到mysql，如果要统计topk，可以请求mysql。（面临的问题：防作弊、避免单点、数据持久化）
- 共享Session会话。负载均衡的主机可以共同访问。
- 手机验证码。防止用户申请过多sms，设置key过期时间如30秒，如果redis存在key则禁止申请。

# 哈希

field 是不能重复的

操作名称	运行指令	解释
HSET	hset key field1 value1 [field2 value2...]	设置hash
HGET	hget key filed	获得key中field对应的value
HEXISTS	hexists key filed	判断hash中是否有指定的字段O(1); 1表示存在，0表示不存在
HDEL	hdel key filed [filed...]	删除filed和对应的value
*HKEYS	hkeys key	获取hash中的所有字段field.存在风险
*HVALS	hvals key	获取所有的value
*HGETALL	hgetall key	field:value
HMGET	hmget key f1 [f2 f3...]	查询多个字段的value

*不建议使用

应用场景
- 存储用户信息，string + Json也可以

# 链表

列表中的元素是可以重复的
类似于双向链表，可以当成（队列/栈）使用

操作名称	运行指令	解释
LPUSHX	lpushx key element [element1, ...]	key存在，将一个/多个从左边插入；若key不存在是直接返回
LINDEX	lindex key -1	O(链表长度)
LINSERT	linsert key <before \| after> pivot element	先从左边开始找到值为pivot的位置，然后插入element
LREM	lrem key count element	count > 0从左往右删除count个的element count = 0:删除所有 count < 0: 从右往左删
LTRIM	ltrim key start stop	保留start和stop之间的元素（两边的元素都被删除了）
LSET	lset key index element	修改指定位置的元素（超出范围报错）
blpop/brpop	blpop key [key...] timeout	b=block,阻塞删除，可以设置阻塞时间（处理过的阻塞，不会对redis产生负面影响）。可以指定多个key。若列表为空，则不立即返回，在超时时间内有元素插入则立即返回这个插入的元素

新版本(6.2)的lpop和rpop新增了count参数，代表删除元素的个数：lpop key [count]
redis6 blpop的timeout允许为小数，单位为秒
应用场景
- 队列的性质：生产者消费者模型lpush + brpop：谁先执行brpop谁就抢先拿到了元素
- 同侧存取为栈，异侧存取为队列
- 用hash中field和value，所有field的存到list，value对应内容

# 集合

元素是无序的

操作名称	运行指令	解释
SADD	sadd key member [member,...]	添加集合一个/多个元素（不能重复，自动去重）
SMEMBERS	smembers key	获取所有元素O（1）
SISMEMBER	sismember key number	判断当前元素是否在集合中
SPOP	spop key [count]	随机删除末尾count个元素（通过生成随机数来删除）
SRANDMEMBER	SRANDMEMBER key	随机获取，不删除
SMOVE	smove source destination member	把member从集合source删除，添加到集合destination中
SREM	srem key member [member]	删除一个/多个member
SINTER	sinter key [key...]	key对应一个集合，返回交集，O(N*M；最小个数X最大个数)
SINTERSTORE	sinterstore destination key [key...]	将交集存储到destination
SUNION	sunion key [key...]	求并集
SDIFF	sdiff key [key...]	差集
SCARD	scard key	求元素个数O(1)

应用场景
- 计算两个用户共同的数据
- 数据去重

# 有序集合

按照分数（浮点）进行排序，每个member都有一个分数
member是唯一的，但是分数可以重复。
分数相同，按元素字典序排列；否则按照分数排列。默认升序排列

操作名称	运行指令	解释
ZADD	zadd key [nx \| xx] [GT \| LT] [CH] [INCR] score member [score member...]	XX：只更新存在的element；NX：只更新新加入的element。 GT：greater than，只更新比存在元素大的，否则不添加；LT：less than CH:普通清空返回值为添加的个数，加了ch还会返回修改的个数 incr :like zincrby
ZRANGE/ZRANGEBYSCORE	zrange key start stop [withscores]	查看下标范围内的所有element, O(logN + M)/ 查看分数区间内
ZCARD	zcard key	O(1)获取元素个数
ZCOUNT	zcount key min max	默认闭区间，返回分数在区间内的元素个数；若使用开区间可以写成，zcount key (1 (3，加 '('. O(logN) , 另表示无穷的写法：zcount key -inf inf
ZREVRANGE	zrevrange key start stop	逆序
ZPOPMAX	zpomax key [count]	删除分数最大的count个元素
BZPOPMAX	bzpopmax key [key...] timeout	从多个key中只选一个删除一次，阻塞删除分数最大的，集合为空发生阻塞，最多阻塞时间为timeout。
ZPOPMIN / BZPOPMIN
ZRANK	zrank key member	查看某个member的序号O(logN), 升序，首元素下标为0
ZREVRANK		降序
ZSCORE	zscore key member	返回指定元素的分数O(1)
ZREM	zrem key member [member...]	删除一个key中的一个/多个member
ZREMRANGEBYRANK	zremrangebyrank key start stop	删除小标范围内的数据
ZINCRBY	zincrby key increment member	给key中的member分数加上increment。支持浮点数
ZINTERSTORE	zinterstore destination numkeys key [key...] [WEIGHTS weight [weight...]] [Aggregate < SUM \| MIN \| MAX>]	求numkeys个的交集，并把结果存到key为destination中，权值weight代表每个集合的重要程度，结果scores * weight 如果不同的key中，元素相同但是分数不同，则保存的结果根据Aggregate来对分数进行标定。
ZUNIONSTORE	...	求并集

应用场景
- 排行榜

# 其他

渐进式查询

如果一次获取很多的数据如key * 会造成单线程的数据库卡住。通过渐进式遍历可以解决这个问题。

每次不是拿到所有的key，而是多次遍历，多次查询。

操作名称	运行指令	解释
scan	scan cursor [MATCH pattern] [count n] [TYPE type]	从下标为cursor的位置开始（如0），查询n个，返回结果为下一个位置的下标。当返回为0，代表遍历结束 cursor不一定连续，只有redis自己可以识别，客户端使用就可以了 pattern : 参考符号匹配 count 是个建议的个数，默认是10，返回也许和设置不一定相同 type：指定key类型list、hash...

如果在遍历期间键发生修改，会导致遍历重复或遗漏。

redis默认使用0号数据库，而redis提供了编号为0-15的数据库

select dbnumb（【0-15】）
dbsize # 数据库的大小

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flushdb # 删除当前数据库的所有key
flushall # 删除所有的key

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