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开始学习redis和点评项目（基础篇）

Redis

一、基础篇

1.Redis入门

键值数据库（键值对）——>NoSql

2.初识Redis

（一）NoSql

SQL（关系型数据库） VS NoSQL（非关系型数据库）差异：

1.结构化（Structured）VS 非结构化

非结构化：

键值类型(Redis)
文档类型(MongoDB)
列类型(HBase)
Graph类型(Neo4j)

2.关联的（Relational）VS 无关联的

alt

3.SQL查询 VS 非SQL

格式语法固定

SQL

SELECT id, name, age FROM tb_user WHERE id = 1

不统一：

Redis

get user: 1

MongoDB

db.users.find({_id: 1})

elasticsearch

GET http://localhost:9200/users/1

4.ACID（事务） VS BASE（基本一致）

总结：

	SQL	NoSQL
数据结构	结构化（Structured）	非结构化
数据关联	关联的（Relational）	无关联的
查询方式	SQL查询	非SQL
事务特性	ACID	BASE
存储方式	磁盘	内存
扩展性	垂直	水平
使用场景	（1）数据结构固定（2）相关业务对数据安全性、一致性要求较高	（1）数据结构不固定（2）对一致性、安全性要求不高（3）对性能要求较高

（二）认识Redis

Redis诞生于2009年

全称Remote Dictionary Server，远程词典服务器，是一个基于内存的键值型NoSQL数据库。

特征：

键值（key-value）型，value支持多种不同数据结构，功能丰富
单线程，每个命令具备原子性

redis6.0多线程仅仅是在对于网络请求处理这块，而核心的命令的执行依旧是单线程

低延迟，速度快（基于内存，IO多路复用，良好的编码）
支持数据持久化
支持主从集群、分片集群
支持多语言客户端

安装这块，我之前在windows安装了，就不再使用虚拟机了

redis-server.exe redis.windows.conf
redis-cli.exe

3.Redis命令

Redis 启用了密码认证，在没有先登录（AUTH）之前，不能执行任何命令

127.0.0.1:6379> AUTH 123456
OK
127.0.0.1:6379> PING
PONG

（一）数据结构介绍

key一般是String类型，不过value的类型多种多样：

alt

在命令行窗口可查看帮助：

127.0.0.1:6379> help @String

  APPEND key value
  summary: Append a value to a key
  since: 2.0.0

  BITCOUNT key [start] [end]
  summary: Count set bits in a string
  since: 2.6.0

  BITOP operation destkey key [key ...]
  summary: Perform bitwise operations between strings
  since: 2.6.0

  BITPOS key bit [start] [end]
  summary: Find first bit set or clear in a string
  since: 2.8.7

  DECR key
  summary: Decrement the integer value of a key by one
  since: 1.0.0

  DECRBY key decrement
  summary: Decrement the integer value of a key by the given number
  since: 1.0.0

  GET key
  summary: Get the value of a key
  since: 1.0.0

（二）通用命令

通用指令是部分数据类型都可以使用的指令。

在命令行查看：

127.0.0.1:6379> help @generic

  DEL key [key ...]
  summary: Delete a key
  since: 1.0.0

  DUMP key
  summary: Return a serialized version of the value stored at the specified key.
  since: 2.6.0

  EXISTS key
  summary: Determine if a key exists
  since: 1.0.0

常见的有：

KEYS：查看符合模板的所有key，不建议在生产环境设备上使用（不要在主节点使用，会阻塞其他命令）

DEL：删除指定的key

127.0.0.1:6379> help del

  DEL key [key ...]
  summary: Delete a key
  since: 1.0.0
  group: generic

EXISTS：判断key是否存在
```
> exists age
1
```
EXPIRE：给一个key设置有效期，有效期到期时该key会被自动删除
```
> expire age 20
1
> ttl age
16
> ttl age
14
> ttl age
8
> ttl age
-2
> keys age
```
已被删除，查不到
TTL：查看一个key的剩余有效期
```
> set age 18
OK
> ttl age
-1
```
“-1” 代表永久有效

（三）String类型

String类型，字符串类型，是Redis中最简单的存储类型。

其value是字符串，不过根据字符串的格式不同，又可分为3类：

string：普通字符串
int：整数类型，可以做自增、自减操作
float：浮点类型，可以做自增、自减操作

不管是哪种格式，底层都是字节数组形式存储，只不过是编码方式不同。字符串类型的最大空间不能超过512兆m.

KEY VALUE

msg hello world

num 10

score 92.5

KEY	VALUE
msg	hello world
num	10
score	92.5

String的常见命令有:

SET：添加或者修改已经存在的一个String类型的键值对
GET：根据key获取String类型的value
MSET：批量添加多个String类型的键值对
MGET：根据多个key获取多个String类型的value
INCR：让一个整型的key自增1
INCRBY：让一个整型的key自增并指定步长，例如：incrby num 2让num值自增2
INCRBYFLOAT：让一个浮点类型的数字自增并指定步长
SETNX：添加一个String类型的键值对，前提是这个key不存在，否则不执行

SETEX：添加一个String类型的键值对，并且指定有效期

> get age
18
> incr age
19
> get age
19
> incrby age 3
22
> incrby age -1
21
> set score 10.1
OK
> incrbyfloat score 5
15.1
> setnx name ww
0
> get name
sss
> set name wangwy nx
null
> get name
sss
> setex picture 10 001
OK
> ttl picture
4
> ttl picture
1
> ttl picture
-2
> get picture
null

（四）key的层级结构

Redis没有类似MySQL中的Table的概念，我们该如何区分不同类型的key呢？

例如,需要存储用户、商品信息到redis，有一个用户id是1，有一个商品id恰好也是1

key的结构

Redis的key允许有多个单词形成层级结构，多个单词之间用':'隔开,格式如下:

项目名:业务名:类型:id

这个格式并非固定，也可以根据自己的需求来删除或添加词条。

例如我们的项目名称叫heima，有user和product两种不同类型的数据，我们可以这样定义key:

user相关的key：heima:user:1
product相关的key：heima: product: 1

如果value是一个Java对象，例如一个user对象，则可以将对象序列化为JSON字符串后存储：

KEY	VALUE
heima:user:1	{"id":1, "name": "Jack", "age": 21}
heima: product:1	{"id":1, "name": "/J*11", "price": 4999}

> SET fox:user:1 '{"id":1, "name":"jack". "age":18}'
OK
> SET fox:product:1 '{"id":1, "name":"小米". "price":4999}'
OK

（五）Hash类型

Hash类型，也叫散列，其value是一个无序字典，类似于Java中的HashMap结构。

String结构是将对象序列化为JSON字符串后存储，当需要修改对象某个字段时很不方便。

Hash结构可以将对象中的每个字段独立存储，可以针对单个字段做CRUD：

KEY	VALUE
	field	value
heima:user:1	name	jack
	age	21
heima:user:2	name	rose
	age	18

Hash的常见命令有：

HSET key field value：添加或者修改hash类型key的field的值
HGET key field：获取一个hash类型key的field的值
HMSET：批量添加多个hash类型key的field的值
HMGET：批量获取多个hash类型key的field的值
HGETALL：获取一个hash类型的key中的所有的field和value
HKEYS：获取一个hash类型的key中的所有的field
HVALS：获取一个hash类型的key中的所有的value
HINCRBY：让一个hash类型key的字段值自增并指定步长

HSETN：添加一个hash类型的key的field值,前提是这个field不存在,否则不执行

> hset user name jak
1
> hset user age 18
1
> hset user age 19
0
> hget user name
jak
> hmget user name age
jak
19
> hgetall user
name
jak
age
19
> hkeys user
name
age
> hvals user
jak
19
> hincrby user age 2
21
> hincrby user age 2
23
> hgetall user
name
jak
age
23
> hsetnx user name rose
0
> hget user name
jak
> hsetnx user sex 0
1
> hgetall user
name
jak
age
23
sex
0

alt

（六）List类型

Redis中的List类型与Java中的LinkedList类似，可以看做是一个双向链表结构。既可以支持正向检索和也可以支持反向检索。

特征也与LinkedList类似：

有序
元素可以重复
插入和删除快
查询速度一般

常用来存储一个有序数据，例如：朋友圈点赞列表，评论列表等。

List的常见命令有：

LPUSH key element ..：向列表左侧插入一个或多个元素
LPOP key：移除并返回列表左侧的第一个元素，没有则返回null
RPUSH key element ..：向列表右侧插入一个或多个元素
RPOP key：移除并返回列表右侧的第一个元素
LRANGE key star end：返回一段角标范围内的所有元素
BLPOP和BRPOP：与LPOP和RPOP类似,只不过在没有元素时等待指定时间，而不是直接返回null
```
> lpush users 1 2 3
3
> rpush users 4 5 6
6
```

注意其顺序：

alt

> lpop users
3
> rpop users
6
> lrange users 1 2
1
4

思考

如何利用List结构模拟一个栈?（先进后出）
入口和出口在同一边
如何利用List结构模拟一个队列?（先进先出）
入口和出口在不同边
如何利用List结构模拟一个阻塞队列?
入口和出口在不同边
出队时采用BLPOP或BRPOP

（七）Set类型

Redis的Set结构与Java中的HashSet类似，可以看做是一个value为null的HashMap。因为也是一个hash表，因此具备与HashSet类似的特征：

无序
元素不可重复
查找快
支持交集、并集、差集等功能

String的常见命令有:

SADD key member ...：向set中添加一个或多个元素
SREM key member ...：移除set中的指定元素
SCARD key：返回set中元素的个数
SISMEMBER key member：判断一个元素是否存在于set中
SMEMBERS：获取set中的所有元素
SINTER key1 key2 ...：求key1与key2的交集
SDIFF key1 key2 ..：求key1与key2的差集（key1有key2没有）
SUNION key1 key2 ..：求key1和key2的并集

> sadd sa a b c
3
> smembers sa
c
b
a
> srem sa a
1
> sismember sa a
0
> sismember sa b
1
> scard sa
2

Set命令的练习

将下列数据用Redis的Set集合来存储：

张三的好友有:李四、王五、赵六
李四的好友有:王五、麻子、二狗

利用Set的命令实现下列功能：

计算张三的好友有几人
计算张三和李四有哪些共同好友
查询哪些人是张三的好友却不是李四的好友
查询张三和李四的好友总共有哪些人
判断李四是否是张三的好友
判断张三是否是李四的好友
将李四从张三的好友列表中移除

> sadd zs lisi wangwu zhaoliu
3
> sadd ls wangwu mazi ergou
3
> scard zs
3
> sinter zs ls
wangwu
> sdiff zs ls
lisi
zhaoliu
> sunion zs ls
wangwu
ergou
lisi
zhaoliu
mazi
> sismember zs lisi
1
> sismember ls zhangsan
0
> srem zs lisi
1
> smembers zs
wangwu
zhaoliu

（八）SortedSet类型

Redis的SortedSet是一个可排序的set集合，与Java中的TreeSet有些类似，但底层数据结构却差别很大。SortedSet中的每一个元素都带有一个score属性，可以基于score属性对元素排序，底层的实现是一个跳表（SkipList）加hash表。

SortedSet具备下列特性：

可排序
元素不重复
查询速度快

因为SortedSet的可排序特性，经常被用来实现排行榜这样的功能。

SortedSet的常见命令有：

ZADD key score member：添加一个或多个元素到sorted set,如果已经存在则更新其score值
ZREM key member：删除sorted set中的一个指定元素
ZSCORE key member：获取sorted set中的指定元素的score值
ZRANK key member：获取sorted set中的指定元素的排名
ZCARD key：获取sorted set中的元素个数
ZCOUNT key min max: 统计score值在给定范围内的所有元素的个数
ZINCRBY key increment member：让sorted set中的指定元素自增，步长为指定的increment值
ZRANGE key min max：按照score排序后,获取指定排名范围内的元素
ZRANGEBYSCORE key min max：按照score排序后,获取指定score范围内的元素
ZDIFF、ZINTER、ZUNION：求差集、交集、并集

注意：所有的排名默认都是升序，如果要降序则在命令的Z后面添加REV（reverse）即可

SortedSet命令练习

将班级的下列学生得分存入Redis的SortedSet中：

Jack 85, Lucy 89, Rose 82, Tom 95, Jerry 78, Amy 92, Miles 76

并实现下列功能：

删除Tom同学
获取Amy同学的分数
获取Rose同学的排名
查询80分以下有几个学生
给Amy同学加2分
查出成绩前3名的同学
查出成绩80分以下的所有同学

> zadd student 85 jack 89 lucy 82 rose 95 tom 78 jerry 92 amy 76 miles
7
> zrem student tom
1
> zscore student amy
92
> zrank student rose
2
> zrevrank student rose
3
> zcard student
6
> zcount student 0 80
2
> zincrby student 2 amy
94
> zrevrange student 0 2
amy
lucy
jack
> zrangebyscore student 0 80
miles
jerry

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