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一.Redis简介
1.什么是Redis
2.关系型数据库与非关系型数据库的区别
3.Redis 为什么这么快
4.Redis优点
5.Redis使用场景
二.安装Redis
1.环境准备
2.修改内核参数编辑
3.安装redis编辑编辑
4.场景redis工作目录编辑
5.修改环境变量编辑
6.修改配置文件编辑编辑编辑编辑编辑编辑编辑
7.定义systemd服务管理脚本
8.启动服务编辑
三.Redis常用命令
1.Redis命令工具编辑
2.Redis命令行工具 ：redis-cli
3.Redis 测试工具： redis-benchmark
4.Redis 数据库常用命令
5.Redis 多数据库常用命令
四.Redis的数据类型
1.string 数据类型
2.list 数据类型
3. hash 数据类型
4.set 数据类型
5.zset 数据类型
一.Redis简介
1.什么是Redis
Redis（远程字典服务器） 是一个开源的、使用 C 语言编写的 NoSQL 数据库。
Redis 基于内存运行并支持持久化，采用key-value（键值对）的存储形式，是目前分布式架构中不可或缺的一环。
Redis服务器程序是单进程模型，也就是在一台服务器上可以同时启动多个Redis进程，Redis的实际处理速度则是完全依靠于主进程的执行效率。若在服务器上只运行一个Redis进程，当多个客户端同时访问时，服务器的处理能力是会有一定程度的下降；若在同一台服务器上开启多个Redis进程，Redis在提高并发处理能力的同时会给服务器的CPU造成很大压力。即：在实际生产环境中，需要根据实际的需求来决定开启多少个Redis进程。若对高并发要求更高一些，可能会考虑在同一台服务器上开启多个进程。若CPU资源比较紧张，采用单进程即可。
2.关系型数据库与非关系型数据库的区别
| SQL | NoSQL | |
| 存储结构 | 二维表格结构 | 不是二维表格结构，不同的NoSQL采用不同的存储方式（键值对、文档、图形结构、时间序列等） |
| 扩展方式 | 纵向扩展，提升单机的硬件性能 | 横向扩展，增加服务器节点数量 |
| 事务支持 | 基于ACID原则，对事务控制更稳定、细粒度更高 | 基于BASE原则，对事务控制的稳定性和细粒度不如SQL |
| 典型代表 | MySQL、PostgreSQL、Oracle、SQL Server | Redis、Memcached、MongoDB、ElasticSearch、Prometheus、Hbase |
3.Redis 为什么这么快
1）redis是基于内存运行的，数据的读写都是在内存中完成的
2）数据读写采用单线程模式，避免了多线程切换带来的CPU性能损耗，同时也不用考虑各种锁的影响
3）采用IO多路复用模型，异步非阻塞IO可以使网络线程处理更多的网络连接请求，提供了网络并发能力
4）数据结构简单，使用键值对的方式存储数据，还支持多种数据类型适用于各种应用场景
注意：Redis 6.0中新增加的多线程也只是针对处理网络请求过程中采用了多线程，而数据读写仍然是单线程处理的。
4.Redis优点
（1）具有极高的数据读写速度：数据读取的速度最高可达到 110000 次/s，数据写入速度最高可达到 81000 次/s。
（2）支持丰富的数据类型：五大基础数据类型 string（字符串） list（列表） hash（哈希/散列） set（无序集合） zset/sorted set（有序集合）
（3）支持数据的持久化：可以将内存中的数据保存在磁盘中，重启的时候可以再次加载进行使用。
（4）原子性：Redis 所有操作都是原子性的。
（5）支持数据备份：即 master-salve 模式的数据备份。
5.Redis使用场景
Redis作为基于内存运行的数据库，是一个高性能的缓存，一般应用在Session缓存、队列、排行榜、计数器、最近最热文章、最近最热评论、发布订阅等。
Redis 适用于数据实时性要求高、数据存储有过期和淘汰特征的、不需要持久化或者对数据可靠性要求不高、逻辑简单的场景。
我们通常会将部分数据放入缓存中，来提高访问速度，然后数据库承担存储的工作。
二.安装Redis
1.环境准备
[root@ubuntu ~]#systemctl stop ufw #停止ufw
[root@ubuntu ~]#systemctl disable ufw #禁用ufw
[root@ubuntu ~]#apt update #更新源
[root@ubuntu ~]#apt install -y lrzsz build-essential #安装传输工具和依赖包2.修改内核参数
[root@ubuntu ~]#vim /etc/sysctl.conf #修改内核参数vm.overcommit_memory = 1 #内核允许超量使用内存直到用完为止，防止OOM杀死进程
net.core.somaxconn = 65535 #指定处于监听状态的连接请求队列的最大长度[root@ubuntu ~]#sysctl -p #验证是否生效
vm.overcommit_memory = 1
net.core.somaxconn = 655353.安装redis
[root@ubuntu ~]#ls #上传软件包
redis-7.0.15.tar.gz
[root@ubuntu ~]#mv redis-7.0.15.tar.gz /opt #移动到指定目录
[root@ubuntu ~]#cd /opt
[root@ubuntu opt]#tar xf redis-7.0.15.tar.gz #解压缩
[root@ubuntu opt]#cd redis-7.0.15/ #进入源码包
[root@ubuntu redis-7.0.15]#make -j2 #因为自带makefile文件直接编译即可
[root@ubuntu redis-7.0.15]#make PREFIX=/usr/local/redis install #安装到指定目录中
[root@ubuntu redis-7.0.15]#cd /usr/local/ #进入指定安装目录
[root@ubuntu local]#ls #查看软件目录是否存在
bin etc games include lib man redis sbin share src4.场景redis工作目录
#创建存放配置文件、日志、数据目录
[root@ubuntu local]#mkdir /usr/local/redis/{conf,log,data}
#将源码包中的配置文件复制到安装目录中的配置文件夹中
[root@ubuntu local]#cp /opt/redis-7.0.15/redis.conf /usr/local/redis/conf/
#创建redis程序用户
[root@ubuntu local]#useradd -M -s /sbin/nologin redis
#修改安装目录的属主属组
[root@ubuntu local]#chown -R redis.redis /usr/local/redis/5.修改环境变量
[root@ubuntu local]#vim /etc/profile export PATH=$PATH:/usr/local/redis/bin #末尾增加一行[root@ubuntu local]#source /etc/profile
root@ubuntu:/usr/local# bash6.修改配置文件
[root@ubuntu local]#vim /usr/local/redis/conf/redis.conf87 bind 127.0.0.1 192.168.233.33 #87行，添加 监听的主机地址111 protected-mode no #111行，将本机访问保护模式设置no。如果开启了，那么在没有设定bind ip且没有设密码的情况下，Redis只允许接受本机的响应138 port 6379 #138行，Redis默认的监听6379端口309 daemonize yes #309行，设置为守护进程，后台启动341 pidfile /usr/local/redis/log/redis_6379.pid354 logfile "/usr/local/redis/log/redis_6379.log"504 dir /usr/local/redis/data #504行，指定持久化文件所在目录1037 requirepass abc123 #1037行，增加一行，设置redis密码7.定义systemd服务管理脚本
[root@ubuntu local]#vim /usr/lib/systemd/system/redis-server.service[Unit]
Description=Redis data structure server
Documentation=https://redis.io/documentation
Wants=network-online.target
After=network-online.target[Service]
User=redis
Group=redis
Type=forking
ExecStart=/usr/local/redis/bin/redis-server /usr/local/redis/conf/redis.conf
PrivateTmp=true
LimitNOFILE=65535
NoNewPrivileges=yes
OOMScoreAdjust=-900
TimeoutStartSec=infinity
TimeoutStopSec=infinity
UMask=0077[Install]
WantedBy=multi-user.target8.启动服务
[root@ubuntu local]#systemctl start redis-server #启动服务
[root@ubuntu local]#systemctl enable redis-server #开启自启
[root@ubuntu local]#ss -lntp | grep 6379 #查看服务是否运行
LISTEN 0 511 127.0.0.1:6379 0.0.0.0:* users:(("redis-server",pid=8188,fd=6))
LISTEN 0 511 192.168.233.33:6379 0.0.0.0:* users:(("redis-server",pid=8188,fd=7)) 三.Redis常用命令
1.Redis命令工具
- redis-server：Redis 服务器启动命令
- redis-benchmark：性能测试工具，用于检测 Redis 在本机的运行效率
- redis-check-aof：修复有问题的 AOF 持久化文件
- redis-check-rdb：修复有问题的 RDB 持久化文件
- redis-cli：Redis 客户端命令行工具
- redis-sentinel：Redis 哨兵集群使用
2.Redis命令行工具 ：redis-cli
语法：redis-cli -h host -p port [-a password]
-h ：指定远程主机
-p ：指定 Redis 服务的端口号
-a ：指定密码，未设置数据库密码可以省略-a 选项
若不添加任何选项表示，则使用 127.0.0.1:6379 连接本机上的 Redis 数据库
redis-cli -h 192.168.233.33 -p 6379 -a 'abc123' 
总结： 客户端命令行工具 redis-cli -h <服务器地址> -p <端口> -a <密码>
#缺省选项，默认连接127.0.0.1:6379
3.Redis 测试工具： redis-benchmark
redis-benchmark 是官方自带的 Redis 性能测试工具，可以有效的测试 Redis 服务的性能。
基本的测试语法：redis-benchmark [选项] [选项值]。
-h ：指定服务器主机名。
-p ：指定服务器端口。
-s ：指定服务器 socket
-c ：指定并发连接数。
-n ：指定请求数。
-d ：以字节的形式指定 SET/GET 值的数据大小。
-k ：1=keep alive 0=reconnect 。
-r ：SET/GET/INCR 使用随机 key, SADD 使用随机值。
-P ：通过管道传输<numreq>请求。
-q ：强制退出 redis。仅显示 query/sec 值。
--csv ：以 CSV 格式输出。
-l ：生成循环，永久执行测试。
-t ：仅运行以逗号分隔的测试命令列表。
-I ：Idle 模式。仅打开 N 个 idle 连接并等待。
#向 IP 地址为 192.168.233.33、端口为 6379 的 Redis 服务器
发送 100 个并发连接与 100000 个请求测试性能
命令：redis-benchmark -h 192.168.233.33 -p 6379 -c 100 -n 100000
指定命令测试：-t
测试set,get,lpush 三条命令100个并发和100000个请求性能测试：
仅显示紧要信息：-q
测试set,get,lpush 三条命令100个并发和100000个请求性能测试：
修改默认测试数据字节大小(默认3字节)：-d
测试存取大小为 100 字节的数据包的100个并发和100000个请求性能测试： 
总结: 性能压测工具 redis-benchmark -h <服务器地址> -p <端口> -a <密码> -c <并发数>
-n <请求总数> -d <请求的数据大小> -t <测试命令> -q (仅显示简要信息)
4.Redis 数据库常用命令
set：存放数据，命令格式为 set key value
get：获取数据，命令格式为 get key
keys 命令可以取符合规则的键值列表，通常情况可以结合*、？等选项来使用
192.168.233.33:6379> KEYS * #查看当前数据库中所有键192.168.233.33:6379> KEYS v* #查看当前数据库中以 v 开头的数据192.168.233.33:6379> KEYS v? #查看当前数据库中以 v 开头后面包含任意一位的数据192.168.233.33:6379> KEYS v?? #查看当前数据库中以 v 开头 v 开头后面包含任意两位的数据
# exists 命令可以判断键值是否存在。
192.168.233.33:6379> exists teacher #判断 teacher 键是否存在
(integer) 1 # 1 表示 teacher 键是存在
192.168.233.33:6379> exists tea
(integer) 0 # 0 表示 tea 键不存在
# del 命令可以删除当前数据库的指定 key。
192.168.233.33:6379> keys *
192.168.233.33:6379> del v5
192.168.233.33:6379> get v5
# type 命令可以获取 key 对应的 value 值类型。
192.168.233.33:6379> type k1
string#expire 命令可以为已存在的 key 设置过期时间
192.168.233.33:6379> expire k1 10 #设置 k1 键的过期时间为 10 秒#ttl 命令可以查看 key 还有多少秒过期，-1表示永不过期，-2表示已过期
192.168.233.33:6379> ttl k1 #注意，已过期的键自动在当前数据库中删除#expire 命令创建 key 和 值，并设置过期时间
192.168.233.33:6379> setex k11 15 hello
# rename 命令是对已有 key 进行重命名。（覆盖）
命令格式：rename 源key 目标key
使用rename命令进行重命名时，无论目标key是否存在都进行重命名，且源key的值会覆盖目标key的值。
在实际使用过程中，建议先用 exists 命令查看目标 key 是否存在，然后再决定是否执行 rename 命令，
以避免覆盖重要数据。192.168.233.33:6379> keys v*
1) "v1"
2) "v22"
192.168.233.33:6379>rename v22 v2
OK
192.168.233.33:6379> keys v*
1) "v1"
2) "v2"
192.168.233.33:6379>get v1
"4"
192.168.233.33:6379> get v2
"5"
192.168.233.33:6379> rename v1 v2
OK
192.168.233.33:6379> get v1
(nil)
192.168.233.33:6379> get v2
"4"# renamenx 命令的作用是对已有 key 进行重命名，并检测新名是否存在，
如果目标 key 存在则不进行重命名。（不覆盖）
命令格式：renamenx 源key 目标key
192.168.233.33:6379> keys *
192.168.233.33:6379> get teacher
"zhangsan"
192.168.233.33:6379> get v2
"4"
192.168.233.33:6379> renamenx v2 teacher
(integer) 0
192.168.233.33:6379> keys *
192.168.233.33:6379> get teacher
"zhangsan"
192.168.233.33:6379> get v2
"4"
# dbsize 命令的作用是查看当前数据库中 key 的数目。
192.168.233.33:6379> dbsize#使用config set requirepass yourpassword命令设置密码
192.168.233.33:6379> config set requirepass 123456#使用config get requirepass命令查看密码
（一旦设置密码，必须先验证通过密码，否则所有操作不可用）
192.168.233.33:6379> auth 123456
192.168.233.33:6379> config get requirepass
注意：如果服务器重启后，redis会重新读取配置文件，如果配置文件中设置了requirepass会根据配置文件来判断你输入的密码是否正确。
5.Redis 多数据库常用命令
Redis 支持多数据库，Redis 默认情况下包含 16个数据库，数据库名称是用数字 0-15 来依次命名的。多数据库相互独立，互不干扰。
#多数据库间移动数据
格式：move 键名 序号
192.168.233.33:6379> set k1 100
OK
192.168.233.33:6379> get k1
"100"
192.168.233.33:6379> select 1
OK
192.168.233.33:6379[1]> get k1
(nil)
192.168.233.33:6379[1]> select 0 #切换至目标数据库 0
OK
192.168.233.33:6379> get k1 #查看目标数据是否存在
"100"
192.168.233.33:6379> move k1 1 #将数据库 0 中 k1 移动到数据库 1 中
(integer) 1
192.168.233.33:6379> select 1 #切换至目标数据库 1
OK
192.168.233.33:6379[1]> get k1 #查看被移动数据
"100"
192.168.233.33:6379[1]> select 0
OK
192.168.233.33:6379> get k1 #在数据库 0 中无法查看到 k1 的值
(nil)
注意：在移动的过程中会判断目标库中的是否有同名的键，如果有则移动命令不执行
#清除数据库内数据
FLUSHDB ：清空当前数据库数据
FLUSHALL ：清空所有数据库的数据，慎用！
四.Redis的数据类型
1.string 数据类型
概述：String是redis最基本的类型，最大能存储512MB的数据，String类型是二进制安全的，即可以存储任何数据、比如数字、图片、序列化对象等
string类型操作：（计数器、缓存数据）
set 键 值
get 键
mset 键1 值1 键2 值2 ....
mget 键1 键2 ....
setex 键 过期时间 值 #创建键并设置过期时间
strlen 键 #统计键值的字符长度
incr 键 #数值递增+1
decr 键 #数值递减-1
incrby 键 N #数值递增+N
decrby 键 N #数值递减-N
2.list 数据类型
概述：列表的元素类型为string，按照插入顺序排序，在列表的头部或尾部添加元素
list类型操作：（消息队列、文章列表）
lpush 键 值1 值2 .... #从左边（开头）开始插入元素
rpush 键 值1 值2 .... #从右边（末尾）开始插入元素
lrange 键 起始下标 终止下标 #查看指定范围的元素值，0表示第一个元素，-1表示最后一个元素
lpop 键 N #显示并删除从左边开始的N个元素
rpop 键 N #显示并删除从右边开始的N个元素
llen 键 #统计元素的数量
lindex 键 元素下标 #查看指定位置的元素的值
lset 键 元素下标 值 #修改指定位置的元素的值
lrem 键 N 元素值 #从左边开始删除N个指定值的元素
linsert 键 before|after 元素 值 #在指定元素前|后插入一个新元素
3. hash 数据类型
概述：hash用于存储对象。可以采用这样的命名方式：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。 如：存储 ID 为 2 的汽车对象。
如果Hash中包含很少的字段，那么该类型的数据也将仅占用很少的磁盘空间。每一个Hash可以存储4294967295个键值对。
hash类型操作：（存储对象信息，购物车）
hset 键 字段 值
hget 键 字段
hmset 键 字段1 值1 字段2 值2 ....
hmget 键 字段1 字段2 ....
hkeys 键 #查看键的所有字段
hvals 键 #查看键的所有字段的值
hdel 键 字段 #删除键的字段
4.set 数据类型
概述：无序集合，元素类型为String类型，元素具有唯一性，不允许存在重复的成员。多个集合类型之间可以进行并集、交集和差集运算。
应用范围：
1.可以使用Redis的Set数据类型跟踪一些唯一性数据，比如访问某一博客的唯一IP地址信息。对于此场景，我们仅需在每次访问该博客时将访问者的IP存入Redis中，Set数据类型会自动保证IP地址的唯一性。
2.充分利用Set类型的服务端聚合操作方便、高效的特性，可以用于维护数据对象之间的关联关系。比如所有购买某一电子设备的客户ID被存储在一个指定的Set中，而购买另外一种电子产品的客户ID被存储在另外一个Set中，如果此时我们想获取有哪些客户同时购买了这两种商品时，Set的intersections命令就可以充分发挥它的方便和效率的优势了。
set类型操作：（求交集、并集、差集，随机抽奖）
sadd 键 值1 值2 .... #set集合中的值不能重复
smembers 键 #查看集合中的所有元素，无序的
srem 键 值1 值2 .... #删除集合中指定的元素
srandmember 键 N #随机显示N个元素的值
scard 键 #统计集合中的元素数量
spop 键 N #随机显示N个元素的值并删除
smove 键1 键2 值 #将键1的元素移动到键2中
sinter 键1 键2 #显示键1和键2的交集
sdiff 键1 键2 #显示键1的差集
sunion 键1 键2 #显示键1和键2的并集
5.zset 数据类型
概述：a、有序集合，元素类型为String，元素具有唯一性，不能重复。
b、每个元素都会关联一个double类型的分数score(表示权重)，可以通过权重的大小排序，元素的score可以相同。
应用范围：
1)可以用于一个大型在线游戏的积分排行榜。每当玩家的分数发生变化时，可以执行ZADD命令更新玩家的分数，此后再通过ZRANGE命令获取积分TOP10的用户信息。当然我们也可以利用ZRANK命令通过username来获取玩家的排行信息。最后我们将组合使用ZRANGE和ZRANK命令快速的获取和某个玩家积分相近的其他用户的信息。
2)Sorted-Set类型还可用于构建索引数据。
zset类型操作：（排行榜、热搜）
zadd 键 权重1 值1 权重2 值2 .... #score权重是可以重复的，元素的值不能重复
zrange 键 起始下标 终止下标 [withscores] #查看指定范围的元素值，0表示第一个元素，-1表示最后一个元素
zrangebyscore 键 起始权重 终止权重 #根据score权重从小到大的顺序(升序)查看元素
zrevrange 键 起始下标 终止下标 [withscores] #降序查看指定范围的元素值
zrevrangebyscore 键 起始权重 终止权重 #根据score权重从大到小的顺序(降序)查看元素
zcard 键 #统计集合中的元素数量
zcount 键 起始权重 终止权重 #统计指定score范围的元素数量
zrem 键 值1 值2 .... #删除集合中指定的元素
zincreby 键 权重 值 #递增元素的score大小