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尚硅谷Redis6从入门到精通

本博客为尚硅谷课程笔记，课程来源：尚硅谷Redis 6 入门到精通 超详细 教程_哔哩哔哩_bilibili

本博客参考内容： https://blog.csdn.net/weixin_47872288/article/details/118410080 https://zhangc233.github.io/2021/05/02/Redis/#HyperLogLog

在这里插入图片描述

1. NoSQL数据库简介

Not Only SQL，非关系数据库

NoSQL有什么用：

  1. 解决CPU和内存压力
  2. 解决IO压力

NoSQL数据库特点：

  1. 非关系数据库不依赖业务逻辑数据库存储，，因此，数据库的扩展能力大大提高
  2. 不遵守SQL标准
  3. 不支持ACID(原子性、隔离性、一致性、持久性)
  4. 远超于SQL的性能

适用于：

  1. 高并发读写
  2. 读写大量数据
  3. 数据可扩展

不适用于场景：

  1. 需要事务支持
  2. 需要基于SQL结构化查询存储

NoSQL优点：

  1. 缓存数据库，完全在内存中，速度快，数据结构简单
  2. 减少io操作、数据库和表拆分，虽然破坏了业务逻辑，即添加缓存数据库，以提高数据库的速度，但也可以使用特殊的存储方法，并存储不同的数据结构

常见的NoSQL数据库

  1. Memcache：不支持持久
  2. Redis：支持持久化
  3. MongoDB：文档数据库

2. Redis安装与配置

0. Redis概述

redis特性：

  • Redis是开源的key-value存储系统
  • 支持string，list，set，zset，hash类型
  • 支持这些数据类型push/pop，add/remove，这些操作都是原子性的
  • 以不同的方式支持排序
  • 数据在内存中缓存
  • 实现了主从同步

1. 下载与安装

下载网址：Redis，只支持Linux版本，下载后Ubuntu下解压，切入相应文件夹

首先需要gcc运行环境

sudo apt install gcc gcc --version    //查看gcc版本

安装Redis：

make  sudo make install

判断安装是否成功：

安装目录://usr/local/bin

检查默认安装目录：

  • redis-benchmark：性能测试工具

  • redis-check-aof：修理有问题 aof文件

  • redis-check-dump：修理有问题dump.rdb文件

  • redis-sentinel：Redis集群使用

2. 运行

a. 方式

（不推荐）

如果打开，请关闭终端。

cd /usr/local/bin redis-server

b. 方式

终端被切断，后台仍在运行redis

cd redis-6.2.6   //切入Redis的文件夹 cp redis.conf etc/redis.conf  //复制一份redis.conf cd /etc/ gedit redis.conf //查找daemo  修改后面的no->yes redis-server /etc/redis.conf  ///后台启动redis服务器端

检查是否在运行：

：

exit或关闭后台redis-cli shutdown或关闭进程号 kill -9 进程号

总结:以后这样登录redis：/usr/local/bin/redis-cli

3. set插入数据报错解决方法

参考博客：

https://blog.csdn.net/Sophia_0331/article/details/107779165

https://blog.csdn.net/zdyueguanyun/article/details/83449912

解决方法：

config set stop-writes-on-bgsave-error no

3. 五大数据类型常用

0. Redis相关知识

  • 登录redis：/usr/local/bin/redis-cli

  • Redis端口：6379

  • Redis0号数据库默认

  • Redis是单线程 多路IO复用

1. key

数据操作：

  • 插入数据：set key value
  • 查看当前库的所有权key：keys *
  • 当前键是否存在：exists key，有返回1，否则返回0
  • 删除键值对：del key
  • 删除键值对：unlink key ，选择非阻塞删除
  • 查看键对应值的类型：type key
  • 给键设置过期时间：expire key time，time以秒为单位
  • 检查键过期多久：ttl key，-一是永不过期，二是已过期
zdb@zdb-virtual-machine:~$ /usr/local/bin/redis-cli 127.0.0.1:6379&t; keys *
(empty array)

//插入数据
127.0.0.1:6379> set k1 lucy
OK
127.0.0.1:6379> set k2 mary
OK
127.0.0.1:6379> set k3 jack
OK
    
//查询数据
127.0.0.1:6379> keys *
1) "k3"
2) "k1"
3) "k2"
127.0.0.1:6379> exists k1
(integer) 1
127.0.0.1:6379> exists k4
(integer) 0
127.0.0.1:6379> type k1
string
    
//删除数据 
127.0.0.1:6379> del k3
(integer) 1
127.0.0.1:6379> unlink k2
(integer) 1

//设置定时器 
127.0.0.1:6379> expire k1 10
(integer) 1
127.0.0.1:6379> ttl k1
(integer) 4
127.0.0.1:6379> ttl k1
(integer) -2

库的操作：

  • 选择库：select 库号，默认库为0号

  • 查看当前数据库的key数量：dbsize

  • 清空当前库：flushdb

  • 清空所有库：flushall

127.0.0.1:6379> select 1
OK
127.0.0.1:6379[1]> select 0
OK
127.0.0.1:6379> dbsize
(integer) 0
127.0.0.1:6379> keys *
(empty array)
127.0.0.1:6379> flushdb
OK

2. string

关于string的介绍：

  • 一个key对应一个value
  • ，string可包含任何数据，比如jpg图片转换成string存储
  • value最多可以是
  • 动态的字符串，会扩容

常用命令：

  • 获取值：get key

  • 在值尾部追加元素：append key add_value

  • 获取值的长度：strlen key

  • 当key不存在，才存入key-value对：setnx key value

  • value增1：incr key

  • value减1：decr key

  • value增一个常数：incrby key 步长

  • value减一个常数：decr key 步长

127.0.0.1:6379> set k1 v100
OK
127.0.0.1:6379> set k2 v200
OK
127.0.0.1:6379> keys *
1) "k1"
2) "k2"
127.0.0.1:6379> get k1
"v100"
127.0.0.1:6379> set k1 v1100
OK
127.0.0.1:6379> get k1
"v1100"
127.0.0.1:6379> append k1 bac
(integer) 8
127.0.0.1:6379> get k1
"v1100bac"
127.0.0.1:6379> strlen k1
(integer) 8
127.0.0.1:6379> setnx k1 v300
(integer) 0
127.0.0.1:6379> setnx k3 v300
(integer) 1
127.0.0.1:6379> set k4 500
OK
127.0.0.1:6379> incr k4
(integer) 501
127.0.0.1:6379> get k4
"501"
127.0.0.1:6379> decr k4
(integer) 500
127.0.0.1:6379> incrby k4 10
(integer) 510
127.0.0.1:6379> decrby k4 20
(integer) 490

Redis的incr是原子性操作，java中不是原子性操作

其他命令：

  • 设置多个键值对：mset k1 v1 k2 v2...
  • 获取多个value：mget k1 k2 ...
  • msetnx k1 v1 k2 v2 k3 v3：原子操作，要么全部成功，要么全部失败
  • getrange key start_index end_index：get范围内的值，索引从0开始
  • setrange key startindex val：将startindex位置上的值用val替代
  • setex key time value：设置过期时间，同时设置值
  • getset key value：返回旧值，同时设置新值
127.0.0.1:6379> flushdb
OK

127.0.0.1:6379> mset k1 v1 k2 v2 k3 v3 
OK
127.0.0.1:6379> keys *
1) "k3"
2) "k1"
3) "k2"
127.0.0.1:6379> mget k1 k2 k3
1) "v1"
2) "v2"
3) "v3"

//msetnx要么全部成功，要么全部失败
127.0.0.1:6379> msetnx k11 v11 k12 v12 k1 v11
(integer) 0
127.0.0.1:6379> msetnx k11 v11 k12 v12 k13 v13
(integer) 1
127.0.0.1:6379> keys *
1) "k1"
2) "k3"
3) "k12"
4) "k13"
5) "k2"
6) "k11"
    
    
127.0.0.1:6379> set name lucymary
OK
127.0.0.1:6379> getrange name 0 3
"lucy"
127.0.0.1:6379> setrange name 3 abc
(integer) 8
127.0.0.1:6379> get name
"lucabcry"
    
//设置定时器 
127.0.0.1:6379> setex age 10 value30
OK
127.0.0.1:6379> ttl age
(integer) 4
127.0.0.1:6379> ttl age
(integer) -2
    
//给key设置新值 
127.0.0.1:6379> getset name jack
"lucabcry"
127.0.0.1:6379> get name
"jack"

string的数据结构是简单的动态字符串

3. list

单键多值

多个value存储为list，底层为双向链表

常用命令:

  • lpush/rpush key value value...：从左或者右插入一个或者多个值(头插与尾插)

  • lpop/rpop key ：从左或者右吐出一个或者多个值(值在键在,值都没,键都没)

  • rpoplpush key1 key2： 从key1列表右边吐出一个值,插入到key2的左边

  • lrange key start stop 按照索引下标获取元素(从左到右)

  • lrange key 0 -1： 获取所有值

  • lindex key index 按照索引下标获得元素

  • llen key 获取列表长度

  • linsert key before/after value newvalue 在value的前面插入一个新值

  • lrem key n value 从左边删除n个value值

  • lset key index value 在列表key中的下标index中修改值value

127.0.0.1:6379> lpush k1 v1 v2 v3
(integer) 3
127.0.0.1:6379> lrange k1 0 -1
1) "v3"
2) "v2"
3) "v1"

127.0.0.1:6379> rpush k2 v1 v2 v3
(integer) 3
127.0.0.1:6379> lrange k2 0 -1
1) "v1"
2) "v2"
3) "v3"

127.0.0.1:6379> lpop k1
"v3"

127.0.0.1:6379> lpush k1 v1 v2 v3
(integer) 3
127.0.0.1:6379> rpush k2 v11 v12 v13
(integer) 3
127.0.0.1:6379> rpoplpush k1 k2
"v1"
127.0.0.1:6379> lrange k2 0 -1
1) "v1"
2) "v11"
3) "v12"
4) "v13"

//索引取值
127.0.0.1:6379> lindex k2
(error) ERR wrong number of arguments for 'lindex' command
127.0.0.1:6379> lindex k2 0
"v1"
127.0.0.1:6379> lindex k2 2
"v12"
    
//获取长度 
127.0.0.1:6379> llen k2
(integer) 4

//指定位置插入值 
127.0.0.1:6379> linsert k2 before "v11" "newv11"
(integer) 5
127.0.0.1:6379> lrange k2 0 -1
1) "v1"
2) "newv11"
3) "v11"
4) "v12"
5) "v13"
127.0.0.1:6379> linsert k2 before "v12" "newv11"
(integer) 6
127.0.0.1:6379> lrange k2 0 -1
1) "v1"
2) "newv11"
3) "v11"
4) "newv11"
5) "v12"
6) "v13"
127.0.0.1:6379> linsert k2 before "v13" "newv11"
(integer) 7
127.0.0.1:6379> lrange k2 0 -1
1) "v1"
2) "newv11"
3) "v11"
4) "newv11"
5) "v12"
6) "newv11"
7) "v13"
    
//删除指定值，且可以指定个数 
127.0.0.1:6379> lrem k2 2 "newv11"
(integer) 2
127.0.0.1:6379> lrange k2 0 -1
1) "v1"
2) "v11"
3) "v12"
4) "newv11"
5) "v13"
    
//指定位置替换值 
127.0.0.1:6379> lset k2 1 newnew
OK
127.0.0.1:6379> lrange k2 0 -1
1) "v1"
2) "newnew"
3) "v12"
4) "newv11"
5) "v13"

4. set

底层是字典，通过哈希表实现

常用命令:

  • sadd key value value... 将一个或者多个member元素加入集合key中,已经存在的member元素被忽略
  • smembers key 取出该集合的所有值
  • sismember key value 判断该集合key是否含有改值
  • scard key 返回该集合的元素个数
  • srem key value value 删除集合中的某个元素
  • spop key 随机从集合中取出一个元素
  • srandmember key n 随即从该集合中取出n个值，不会从集合中删除
  • smove <一个集合a><一个集合b>value 将一个集合a的某个value移动到另一个集合b
  • sinter key1 key2 返回两个集合的交集元素
  • sunion key1 key2 返回两个集合的并集元素
  • sdiff key1 key2 返回两个集合的差集元素（key1有的，key2没有）
127.0.0.1:6379> sadd k1 v1 v2 v3
(integer) 3
127.0.0.1:6379> smembers k1
1) "v2"
2) "v3"
3) "v1"

//判断set中是否有值
127.0.0.1:6379> sismember k1 v1
(integer) 1
127.0.0.1:6379> sismember k1 v4
(integer) 0

//返回集合中元素个数
127.0.0.1:6379> scard k1
(integer) 3

//删除元素
127.0.0.1:6379> srem k1 v1 v2
(integer) 2
127.0.0.1:6379> smembers k1
1) "v3"

127.0.0.1:6379> sadd k2 v1 v2 v3 v4
(integer) 4
//随机删除元素
127.0.0.1:6379> spop k2
"v1"
127.0.0.1:6379> spop k2
"v4"
127.0.0.1:6379> spop k2
"v3"

127.0.0.1:6379> flushdb
OK
127.0.0.1:6379> sadd k2 v1 v2 v3 v4
(integer) 4
127.0.0.1:6379> srandmember k2 2    //随机取值
1) "v2"
2) "v3"
127.0.0.1:6379> srandmember k2 2
1) "v1"
2) "v3"

127.0.0.1:6379> sadd k1 v1 v2 v3
(integer) 3
127.0.0.1:6379> sadd k2 v3 v4 v5
(integer) 3
    
//将k1中的v3移入到k2中 
127.0.0.1:6379> smove k1 k2 v3
(integer) 1
127.0.0.1:6379> smembers k1
1) "v2"
2) "v1"
127.0.0.1:6379> smembers k2
1) "v5"
2) "v3"
3) "v4"
    
127.0.0.1:6379>  sadd k3 v3 v4 v5 v7
(integer) 4
127.0.0.1:6379> sinter k2 k3   //交集
1) "v5"
2) "v3"
3) "v4"
127.0.0.1:6379> sunion k2 k3  //并集
1) "v7"
2) "v3"
3) "v4"
4) "v5"
127.0.0.1:6379> sdiff k3 k2  //差集
1) "v7"

5. hash

hash是键值对集合，是一个string类型的field和value的映射表，hash特别适合用于存储对象。

常用命令：

  • hset key field value： 给key集合中的filed键赋值value
  • hget key1 field ：集合field取出value
  • hmset key1 field1 value1 field2 value2 ：批量设置hash的值
  • hexists key1 field： 查看哈希表key中，给定域field是否存在
  • hkeys key ：列出该hash集合的所有field
  • hvals key ：列出该hash集合的所有value
  • hincrby key field increment： 为哈希表key中的域field的值加上增量1 -1
  • hsetnx key field value ：将哈希表key中的域field的值设置为value，当且仅当域field不存在

127.0.0.1:6379> hset user:1001 id 1   //插入数据：键 域 值
(integer) 1
127.0.0.1:6379> hset user:1001 name zhangsan
(integer) 1
127.0.0.1:6379> hget user:1001 id
"1"
127.0.0.1:6379> hget user:1001 name
"zhangsan"
    
//一次性插入 
127.0.0.1:6379> hmset user:1002 id 2 name lisi age 30
OK
    
//判断是否存在域 
127.0.0.1:6379> hexists user:1002 id
(integer) 1
127.0.0.1:6379> hexists user:1002 gender
(integer) 0
    
//获取所有域 
127.0.0.1:6379> hkeys user:1002
1) "id"
2) "name"
3) "age"
    
//获取所有值 
127.0.0.1:6379> hvals user:1002
1) "2"
2) "lisi"
3) "30"
    
    
127.0.0.1:6379> hincrby user:1002 age 2
(integer) 32
127.0.0.1:6379> hsetnx user:1002 age 40
(integer) 0
127.0.0.1:6379> hsetnx user:1002 gender 1
(integer) 1

hash类型对应的数据结构是两种：ziplist（压缩列表），hashtable（哈希表）。当field-value长度较短且个数较少时，使用ziplist，否则使用hashtable。

6. zset

zset与普通集合set非常相似，是一个

常用命令：

  • zadd key score1 value1 score2 value2 ：将一个或多个member元素及其score值加入到有序key中
  • zrange key start stop (withscores) ：返回有序集key，下标在start与stop之间的元素，带withscores，可以让分数一起和值返回到结果集。
  • zrangebyscore key min max(withscores)： 返回有序集key，所有score值介于min和max之间（包括等于min或max）的成员。有序集成员按score的值递增次序排列
  • zrevrangebyscore key max min （withscores）：同上，改为从大到小排列
  • zincrby key increment value ：为元素的score加上增量
  • zrem key value ：删除该集合下，指定值的元素
  • zcount key min max ：统计该集合，分数区间内的元素个数
  • zrank key value ：返回该值在集合中的排名，从0开始
127.0.0.1:6379> zadd topn 200 java 300 c++ 400 mysql 500 php
(integer) 4
127.0.0.1:6379> zrange topn 0 -1
1) "java"
2) "c++"
3) "mysql"
4) "php"
127.0.0.1:6379> zrange topn 0 -1 withscores
1) "java"
2) "200"
3) "c++"
4) "300"
5) "mysql"
6) "400"
7) "php"
8) "500"


127.0.0.1:6379> zrangebyscore topn 300 500
1) "c++"
2) "mysql"
3) "php"
127.0.0.1:6379> zrangebyscore topn 300 500 withscores
1) "c++"
2) "300"
3) "mysql"
4) "400"
5) "php"
6) "500"
    

127.0.0.1:6379> zrevrangebyscore topn 500 300
1) "php"
2) "mysql"
3) "c++"
    
127.0.0.1:6379> zincrby topn 50 java
"250"
    
127.0.0.1:6379> zcount topn 200 300
(integer) 2
    
    
127.0.0.1:6379> zrank topn java
(integer) 0
127.0.0.1:6379> zrank topn mysql
(integer) 2
127.0.0.1:6379> zrange topn 0 -1 withscores
1) "java"
2) "250"
3) "c++"
4) "300"
5) "mysql"
6) "400"
7) "php"
8) "500"

zset底层使用了两个数据结构：

  1. hash，hash的作用就是关联元素value和权重score，保障元素value的唯一性，可以通过元素value找到相应的score值。
  2. 跳跃表，跳跃表的目的在于给元素value排序，根据score的范围获取元素列表。

4. 配置文件

先打开配置文件：sudo gedit /etc/redis.conf

//1. 注释掉这一行
#bind 127.0.0.1 -::1

//2. 保护模式改成no
protected-mode no
    
//3. 后台启动改成yes
daemonize yes

添加密码：

5. 发布和订阅

什么是发布订阅：

发布订阅（pub/sub）是一种消息通信模式：发送者（pub）发送消息，订阅者（sub）接收消息。

6. Redis6新数据类型

1. Bitmaps

  1. 合理使用操作位可以有效地提高内存使用率和开发使用率
  2. 本身是一个字符串，不是数据类型，数组的每个单元只能存放0和1，数组的下标在Bitmaps叫做偏移量
  3. 节省空间，一般存储活跃用户比较多

127.0.0.1:6379> setbit users:20210101 1 1
(integer) 0
127.0.0.1:6379> setbit users:20210101 6 1
(integer) 0
127.0.0.1:6379> setbit users:20210101 11 1
(integer) 0
127.0.0.1:6379> setbit users:20210101 15 1
(integer) 0
127.0.0.1:6379> setbit users:20210101 19 1
(integer) 0

127.0.0.1:6379> getbit users:20210101 0
(integer) 0
127.0.0.1:6379> getbit users:20210101 1
(integer) 1

127.0.0.1:6379> bitcount users:20210101
(integer) 5

取交集（按位与）：

2020-11-04日访问网站的userid=1,2,5,9

2020-11-03日访问网站的userid=0.1.4.9

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(integer) 0
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(integer) 0

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(integer) 2

2. HyperLogLog

  1. 统计网页中页面访问量
  2. 只会根据输入元素来计算基数，而不会储存输入元素本身，不能像集合那样，返回输入的各个元素
  3. 基数估计是在误差可接受的范围内，快速计算（不重复元素的结算）
127.0.0.1:6379> pfadd program "java"
(integer) 1
127.0.0.1:6379> pfadd program "php"
(integer) 

        标签： 475v1100uf电容器代475v1100uf电容器
 
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