Redis(1)

Introduction

Key-value数据库

Redis是一个key-value数据库，区别与传统的关系型数据库。
比如一篇文章在redis存储如下：

# var["key"] = "value"
doc["title"] = "hello, , world"
doc["author"] = "chen"
doc["tags"] = ["blog", "hello"]

这样存储也与实际doc结构相一致，更加容易操作，而在mysql存储则需要建立一个表存储doc的基本信息，为了表示tags，需要建立第二表存储tags，还需要第三个表连接doc和tags。
并且key-value数据库可以随时给doc增加属性，且每篇doc属性可以不同，而mysql中需要预先定义好doc的属性，每篇doc都必须有相同的属性，在属性非常稀疏或者经常需要添加之前无法预定义的属性时，mysql等关系型数据库将难以处理。
另外当存在海量的docs时，在关系型数据库中将表示为一张巨大的表，会给索引和检索都带来很大的负担，效率会降低，同时单台机器无法存下过大的表，而垂直增加单台机器的性能是一种很不经济的方式，通过水平扩展增加机器数量是一种更好的解决方案，然而mysql传统关系型数据库对于partition的支持是很差的，难以容易scale。而key-value数据库对于水平扩展具有先天的优势，只需将增加机器，然后将单个单个的文档重新划分到这些机器上，非常容易扩展。

这些都是key-value数据库的优势，在处理互联网上海量但是非结构化的数据具有很大的优势。key-value数据库对于不同应用和需求也有很多种，如MongoDB,Cassandra,Dynamo等。

内存存储与持久化

Redis数据库种所有数据都存储在内存种，所以速度非常快，另外redis同时也提供了对持久化的支持，可以将内存的数据异步写到磁盘中。

另外redis虽然是作为数据库开发的，但是由于其基于内存且提供了很多强大的功能，可以很容易将其用于缓存，队列系统等。

安装和启动

Installation

到官网下载当前版本。
解压并编译

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$ tar xzf redis-3.0.7.tar.gz
$ cd redis-3.0.7
$ make

启动redis server。

$ src/redis-server
也可以将redis-server命令直接加入到系统路径里，或者将redis-server复制到/usr/bin/下，这样后面启动redis server就不需要切换到redis目录中。

# /usr/local/redis-3.0.7 redis安装目录
vi ~/.bash_profile #或者其他系统环境文件
# 添加:
PATH="$PATH":/usr/local/redis-3.0.7/src

source ~/.bash_profile

redis默认使用6379端口监听，可以通过--port参数设置。

redis-server --port 6000

另外一种方式是使用初始化脚本启动redis。redis目录下utils目录下有一个redis_init_script的默认初始化脚本，我们可以对其修改以满足我们的需要。

#!/bin/sh
#
# Simple Redis init.d script conceived to work on Linux systems
# as it does use of the /proc filesystem.

REDISPORT=6379
EXEC=/usr/local/bin/redis-server
CLIEXEC=/usr/local/bin/redis-cli

PIDFILE=/var/run/redis_${REDISPORT}.pid # pid文件位置
CONF="/etc/redis/${REDISPORT}.conf" # 即是这个脚本文件文件名，可以复制到不同位置以进行启动，但是/etc/redis/目录下必须要要有一份
# /var/redis/端口号  持久化文件存放位置

case "$1" in
    start)
        if [ -f $PIDFILE ]
        then
                echo "$PIDFILE exists, process is already running or crashed"
        else
                echo "Starting Redis server..."
                $EXEC $CONF
        fi
        ;;
    stop)
        if [ ! -f $PIDFILE ]
        then
                echo "$PIDFILE does not exist, process is not running"
        else
                PID=$(cat $PIDFILE)
                echo "Stopping ..."
                $CLIEXEC -p $REDISPORT shutdown
                while [ -x /proc/${PID} ]
                do
                    echo "Waiting for Redis to shutdown ..."
                    sleep 1
                done
                echo "Redis stopped"
        fi
        ;;
    *)
        echo "Please use start or stop as first argument"
        ;;
esac

之后可以启动如下：

redis_6000 start # redis_6000 即是上面脚本文件的文件名

另外如果需要更多的配置，如端口号，持久化文件存放地址等，最好的方式是启动时指定配置文件。

1	redis-server /path/to/redis/conf

通过启动参数传递同名的配置选项会覆盖配置文件中相应的参数。

server交互

之后可以通过命令行终端或者编程语言接口与server交互。

$ redis-cli
# redis-cli -h 127.0.0.1 -p 6000 如果需要指定服务所在地址和端口

# PING 测试连接是否正常

redis> set foo bar
OK
redis> get foo
"bar"

停止redis

redis-cli SHUTDOWN

基本使用（命令行终端）

redis实例与数据库

一个redis实例以默认的配置启动后，提供了多个字典（数据库），客户端可以指定将数据存在哪个数据库中。每个数据库使用一个数字来表示(不支持数据库命名，不同数据库没有不同的访问密码，另外数据库并不是完全隔离的，所以redis里的数据库更像是一种命名空间，所以一个redis实例不适合存储不同应用程序的数据)，默认有16个数据库，可以通过配置参数databases来修改。默认会直接进入0号数据库，可以通过SELECT更换数据库。

SELECT 1

键操作命令

获得符合规则的键名列表
KEYS pattern # 不区分大小写，可以使用正则表达式

一些简单的通配符规则：

sign	meaning
?	任意一个字符
？	任意个字符
[]	匹配括号内的任意一个字符，可以使用”-“表示区间，如[a-zA-z]
\x	转义通配符

判断键是否存在
EXISTS key
如果存在则返回整数类型1，否则返回0
删除键
DEL key1 key2 key3 ... # 可以一次删除多个键

del命令参数不支持通配符，但是可以结合linux管道和xargs命令实现删除所有符合规则的键，如：
redis-cli KEYS "*" | xargs redis-cli DEL
或者以符合规则的键作为参数：
redis-cli DEL `redis-cli’ KEYS “*” ` # 注意这个一个linux嵌入命令，不是单引号。

获得键值的数据类型
TYPE key
返回值可能为string, hash, list, set, zset(有序集合类型)

基本操作命令

赋值与取值

1 2	SET key value GET key

递增递减数字

INCR key # 必须为整数类型

INCRBY key increment
INCRBY bar 2

DECR key
DECYBY key decrement

INCRBYFLOAT key increment # 双精度浮点数增加

追加

1 2	SET key hello APPEND key " world" # 如果不存在就相当于SET

字符串长度

STRLEN key

同时获取/设置多个键值

1 2	MGET key1 key2 ... MSET key1 value1 key2 value2 ...

位操作

GETBIT key offset # 可以对字符串操作
SETBIT key offset value
BITCOUNT key [start] [end] # 1的个数
BITOP operation destkey key1 key2 ...

散列类型

散列类型适合存储对象，使用对象类别和ID构成键名，使用字段表示对象的属性，而字段值则存储属性值（除了散列类型，redis的其他数据类型同样不支持数据类型嵌套，如集合类型的每个元素都只能是字符串，不能是另一个集合或散列）。

赋值与取值

HSET key field value
HGET key field

HMSET key field1 value1 field2 value2
HMGET key field1 field2
HGETALL key

HSET car price 500
HSET car name BMW

redis中每个键都属于一个明确的数据类型，如通过HSET命令建立的键是散列类型，通过SET命令建立的键是字符串类型等。

判断字段是否存在

1
2
3

HEXISTS key field

HEXISTS car name

当字段不存在时赋值

1	HSETNX key field value

增减数字

1
2
3

HINCRBY key field increment

HINCRBY car price 100 # 如果键不存在，则会建立

删除字段

1	HDEL key field1 field2 ...

获取字段名或字段值（属性值），字段数量

1
2
3

HKEYS key
HVALS key
HLEN key

列表类型

列表类型list可以存储一个有序的字符串列表，常用操作是向列表两段添加元素，或者获得列表的一个片段。redis中列表是使用双向链表实现，头尾添加删除很快，注意索引访问速度会比较慢，特别是访问中间的元素。

向两端加入元素

LPUSH key value1 value2 ...
RPUSH key value1 value2 ...

LPUSH nums 1
LPUSH nums 2 3
# 3 2 1
RPUSH nums 0 -1
# 3 2 1 0 -1

从列表两端弹出元素

1 2	LPOP key RPOP key

获取列表中元素的个数

LLEN key # O(1)

获取片段

1
2
3

LRANGE key start stop # first element 0

LRANGE nums -2 -1 # -1, 最右边的第一个元素...

删除指定值

1 2	LREM key count value # 删除列表中前count个值为value的元素 # count<0从右边开始删除，count=0删除所有

集合类型

集合使用hashset实现。

增加/删除元素

1 2	SADD key member1 member2 ... # 返回新增成功的个数 SREM key member1 member2 ... # 返回删除成功的个数

获得所有元素
SMEMBERS key
判断是否存在
SISMEMBER key member
集合间运算

SDIFF key1 key2 ...
SINTER key1 key2 ...
SUNION key1 key2 ...

SDIFFSTORE destination key1 key2...
SINTERSTORE destination key1 key2... 
SUNIONSTORE destination key1 key2...

元素个数
SCARD key
随机获得集合元素
SRANDMEMBER key [count]
随机弹出一个元素
SPOP key

有序集合类型

sorted set，每个元素具有分数（权值）的set，如果将当分数设为index大小，则可以实现list的功能。

增加元素
ZADD key score1 member1 score2 ...
获得元素的分数
ZSCORE key member
获得排名在某个范围内的元素列表
ZRANGE key start stop [WITHSCORES] # 分数从小到大
Zrevrange key start stop [WITHSCORES] # 分数从大到小
获得指定分数范围

ZRANGEBYSCORE key min max [WITHSCORES] [LIMIT offset count]

增加某个元素的分数

ZINCRBY key increment member