Redis学习笔记（一）-基本概念

左手的ㄟ右手 2023-01-13 04:07 139阅读 0赞

## 一、基本概念 ##

## 1、定义 ##

> Redis（Remote Dictionary Server )，即远程字典服务。是一个开源的使用ANSI  
> C语言编写、支持网络、可基于内存亦可持久化的日志型、Key-Value数据库，并提供多种语言的API；  
> redis会**周期性**的把更新的数据**写入磁盘或者把修改操作写入追加的记录文件**，并且在此基础上**实现了master-slave(主从)同步**。

## 2、特性 ##

（1）速度快，基于键值对的数据结构服务器；  
（2）丰富的功能：键过期、发布订阅、支持lua脚本、事务功能、流水线功能（批量命令）；  
（3）简单稳定，客户端语言多；  
（4）持久化，主从复制，高可用和分布式；

## 3、典型的使用场景 ##

（1）缓存：加快数据的访问速度 ；  
（2）排行榜系统：例如按照热度排名；  
（3）计数器应用：浏览数等 ；  
（4）社交网络：赞踩、粉丝、共同好友、推送、下拉刷新 ；  
（5）消息队列系统；

## 4、相关全局命令 ##

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80Mzk4MTMxNQ_size_16_color_FFFFFF_t_70]

## 5、基础知识 ##

> （1）redis**默认有16个数据库**，默认使用的第0个; 默认使用DB 0 ，可以使用select n切换到DB n，dbsize可以查看当前数据库的大小，与key数量相关。
> 
> （2）Redis是**单线程的**，Redis是**基于内存操作的**。所以Redis的性能瓶颈不是CPU,而是机器内存和网络带宽。  
> ![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80Mzk4MTMxNQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]  
> （3）数据类型：String，Hash，Set，List，Zset

**Redis为什么单线程还这么快？**

> 核心：Redis是将所有的数据放在内存中的，所以说使用单线程去操作效率就是最高的，多线程（CPU上下文会切换：耗时的操作！），对于内存系统来说，如果没有上下文切换效率就是最高的，多次读写都是在一个CPU上的，在内存存储数据情况下，单线程就是最佳的方案。

## 二、基本数据类型及基本操作 ##

**1、String**  
（1）字符串类型的值实际可以是字符串、数字、二进制，但是最大值不能超过512M。  
（2）常用命令：  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80Mzk4MTMxNQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]  
**（3）应用场景：** 计数器，粉丝数，对象存储缓存

**2、List**

（1）定义：Redis列表是简单的字符串列表，按照插入顺序排序。你可以添加一个元素到列表的头部（左边）或者尾部（右边）；

首先我们列表，可以经过规则定义将其变为队列、栈、双端队列等。正如图Redis中List是可以进行双端操作的，所以命令也就分为了LXXX和RLLL两类。  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80Mzk4MTMxNQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 3]  
（2）常用命令：  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80Mzk4MTMxNQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 4]  
（3）应用场景：消息排队！消息队列（Lpush Rpop）,栈（Lpush Lpop）

**3、Hash**  
（1）Redis hash 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。  
（2）常用命令：  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80Mzk4MTMxNQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 5]  
（3）应用场景：Hash变更的数据user name age，尤其是用户信息之类的，经常变动的信息！Hash更适合于对象的存储，Sring更加适合字符串存储！

**4、Set**  
（1）定义：Redis的Set是string类型的无序集合。集合成员是唯一的，这就意味着集合中不能出现重复的数据。Redis中集合是通过哈希表实现的，所以添加，删除，查找的复杂度都是O(1)。  
（2）常用命令：  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80Mzk4MTMxNQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 6]  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80Mzk4MTMxNQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 7]  
**5、Zset**  
（1）定义：不同的是每个元素都会关联一个double类型的分数（score）。redis正是通过分数来为集合中的成员进行从小到大的排序。  
score相同：按字典顺序排序  
有序集合的成员是唯一的,但分数(score)却可以重复。

（2）常用命令：  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80Mzk4MTMxNQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 8]  
（3）应用场景：

*  set排序 存储班级成绩表 工资表排序！
 *  普通消息，1.重要消息 2.带权重进行判断
 *  排行榜应用实现，取Top N测试

## **三、三大特殊数据类型** ##

**1、geospatial**  
（1）定义：把某个具体的位置信息（经度，纬度，名称）添加到指定的key中，数据将会用一个sorted set存储，以便稍后能使用 GEORADIUS和 GEORADIUSBYMEMBER命令来根据半径来查询位置信息。  
（2）常用命令：

- GEODIST 返回一个key中指定两个位置之间的距离 格式：GEODIST key member1 member2 [unit] 
     - unit可以指定长度单位：m,km,ft等 默认为m
    
     - GEOHASH  返回一个或多个位置元素的 Geohash 表示，Geohash是一种经纬度散列算法，具体请百度。
     - 格式： GEOHASH key member [member ...]
    
     - GEOPOS 返回一个或多个位置的经纬度信息，由于采用了geohash算法，返回的经纬度和添加时的数据可能会有细小误差
     - 格式： GEOPOS key member [member ...]
    
     - GEORADIUS  以给定位置为中心，半径不超过给定半径的附近所有位置
     - 格式 GEORADIUS key longitude latitude radius m|km|ft|mi [WITHCOORD]
       [WITHDIST] [WITHHASH] [COUNT count]
    
     - GEORADIUSBYMEMBER 和GEORADIUS相似，只是中心点不是指定经纬度，而是指定已添加的某个位置作为中心
    
     - 格式： GEORADIUSBYMEMBER key member radius m|km|ft|mi [WITHCOORD]
       [WITHDIST] [WITHHASH] [COUNT count]

（3）应用场景：

*  朋友的定位，附近的人，打车距离计算。
 *  两地之间的距离，方圆几里的人
 *  可以查询一些测试数据

**2、hyperloglog**  
（1）定义：用来做基数统计的算法。在输入元素的数量或者体积非常非常大时，计算基数所需的空间总是固定 的、并且是很小的。  
（2）常用命令：

- PFADD key element [element ...]
     - 添加指定元素到 HyperLogLog 中。
    
     - PFCOUNT key [key ...]
     - 返回给定 HyperLogLog 的基数估算值。
    
     - PFMERGE destkey sourcekey [sourcekey ...]
     - 将多个 HyperLogLog 合并为一个 HyperLogLog

**（3）应用场景：** 可以容忍一定的误差率的情况下，计算独立总数，不需要获取单条数据；

**3、bitmap**  
（1）定义：位存储，bitmap 位图，也是一种数据结构！都是操作二进制位来进行记录，都只有 0 1两种状态；  
（2）常用命令：

- setbit设置某一位上的值
     - SETBIT key offset value （offset位偏移量，从0开始）
    
     - getbit 获取某一位上的值
     - 语法：GETBIT key offset

（3）应用场景：

*  网站用户签到的天数统计
 *  按天统计网站活跃用户
 *  用户在线状态、在线人数统计

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