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#背景
我们现在的项目架构中，基本上是Web服务器(Tomcat)和数据库独立部署，独占服务器资源，随着用户数的增长，并发读写数据库，会加大数据库访问压力，导致性能的下降，严重时直接导致系统宕机，例如：
此时，我们可以在Tomcat同服务器上中增加本地缓存，并在外部增加分布式缓存，缓存热门数据。也就是通过缓存能把绝大多数请求在读写数据库前拦截掉，大大降低数据库压力。例如：
基于这样的一种架构设计，于是类似redis的一些分布式数据库就诞生了。
#Redis 概述
Redis是一个key-value存储系统（官网：http://redis.io），是一个分布式缓存数据库。在DB-Engines.com的数据库排行中， Redis上升排行第七
#版本及参考说明
Redis的次版本号（第一个小数点后的数字）为偶数的版本是稳定版本（2.4、2.6等），奇数为非稳定版本（2.5、2.7），一般推荐在生产环境使用稳定版本。最新版本6.2.2，新增了stream的处理方式，性能更高。Redis官方是不支持windows平台的，windows版本是由微软自己建立的分支，基于官方的Redis源码上进行编译、发布、维护的，所以windows平台的Redis版本要略低于官方版本。
Redis 相关参考网址如下所示：
1.Bootnb 相关：https://www.runoob.com/redis/redis-tutorial.html
2.Redis 官网：https://redis.io/
3.源码地址：https://github.com/redis/redis
4.Redis 在线测试：http://try.redis.io/
5.Redis 命令参考：http://doc.redisfans.com/#Redis初始操作
启动redis服务
Docker 环境下的启动(docker环境启动多个需要运行多个容器)：
docker start redis #底层也是通过redis-server启动，start单词后的redis为容器名
docker 中查看redis 服务? ?docker ps
查看启动的redis进程信息
ps -ef|grep redis
root ? ? ?3511 ? ? 1 ?0 16:29 ? ? 00:00:01 redis-server *:6379
root ? ? ?3515 ? ? 1 ?0 16:29 ? ? 00:00:01 redis-server 127.0.0.1:6380
进入redis容器
docker exec -it redis01 bash #redis01 为容器名
登陆redis服务
登陆本地redis
redis-cli
或者
redis-cli -p 6379
或者
redis-cli -p 6379 -a ?password #-a后面为password,此操作需要开启redis.conf文件中的 requirepass选项
登陆远程redis
redis-cli ?-h ip ?-p 6379 ?-a ?password
查看redis信息
首先登陆redis，然后输入info指令，例如
127.0.0.1:6379> info?? ??? ?#查看当前redis节点的详细配置信息
清空redis屏幕
清除redis屏幕内容
127.0.0.1:6379> clear
退出redis服务
退出redis服务，例如
127.0.0.1:6379> exit
关闭redis服务
关闭redis服务，例如：
127.0.0.1:6379> shutdown
#系统帮助
可以基于hep指令查看相关指令帮助,例如
127.0.0.1:6379> help
redis-cli 2.8.19
Type: "help @<group>" to get a list of commands in <group>
? ? ? "help <command>" for help on <command>
? ? ? "help <tab>" to get a list of possible help topics
? ? ? "quit" to exit
127.0.0.1:6379> help type
? TYPE key
? summary: Determine the type stored at key
? since: 1.0.0
? group: generic
#Redis数据存储操作
#简易数据存取
基于查看redis中的key
127.0.0.1:6379> keys *
(empty list or set)
基于key/value形式存储数据
127.0.0.1:6379> set test1 123
OK
127.0.0.1:6379> set test2 ab
OK
127.0.0.1:6379> keys *
1) "test1"
2) "test2"
基于key获取redis中存储的数据
127.0.0.1:6379> get test1
"123"
127.0.0.1:6379> get test2
"ab"
127.0.0.1:6379> get test3
(nil)
127.0.0.1:6379>
清除redis中的数据
清除当前数据库数据
127.0.0.1:6379> flushdb
OK
清除所有数据库数据
127.0.0.1:6379> flushall
OK
#Key有效时间设计
实际工作中我们经常要控制redis中key的有效时长，例如秒杀操作的计时，缓存数据的有效时长等。
Expire (设置生效时长-单位秒)
语法：EXPIRE key seconds
127.0.0.1:6379> set bomb tnt
OK
127.0.0.1:6379> expire bomb 10
(integer) 1
127.0.0.1:6379> ttl bomb
(integer) 5
127.0.0.1:6379> ttl bomb
(integer) 3
127.0.0.1:6379> ttl bomb
(integer) 3
127.0.0.1:6379> ttl bomb
(integer) 2
127.0.0.1:6379> ttl bomb
(integer) 1
127.0.0.1:6379> ttl bomb
(integer) -2
127.0.0.1:6379> ttl bomb
(integer) -2
127.0.0.1:6379>
其中,TTL查看key的剩余时间，当返回值为-2时，表示键被删除。
当 key 不存在时，返回 -2 。 当 key 存在但没有设置剩余生存时间时，返回 -1 。
Persist (取消时长设置)
通过persist让对特定key设置的生效时长失效。
语法：PERSIST key
127.0.0.1:6379> set bomb tnt
OK
127.0.0.1:6379> expire bomb 60
(integer) 1
127.0.0.1:6379> ttl bomb
(integer) 49
127.0.0.1:6379> persist bomb
(integer) 1
127.0.0.1:6379> ttl bomb
(integer) -1
127.0.0.1:6379>
其中,设置新的数据时需要重新设置该key的生存时间，重新设置值也会清除生存时间。
pexpire （单位毫秒）
pexpire 让key的生效时长以毫秒作为计量单位，这样可以做到更精确的时间控制。例如,可应用于秒杀场景。
语法：PEXPIRE key milliseconds
127.0.0.1:6379> set bomb tnt
OK
127.0.0.1:6379> pexpire bomb 10000
(integer) 1
127.0.0.1:6379> ttl bomb
(integer) 6
127.0.0.1:6379> ttl bomb
(integer) 3
127.0.0.1:6379> ttl bomb
(integer) -2
127.0.0.1:6379>
#Redis常用数据类型
Redis作为一种key/value结构的数据存储系统，为了便于对数据进行进行管理，提供了多种数据类型。然后，基于指定类型存储我们项目中产生的数据，例如用户的登陆信息，购物车信息，商品详情信息等等。
#常用数据类型
Reids中基础数据结构包含字符串、散列，列表，集合，有序集合。工作中具体使用哪种类型要结合具体场景。
#String类型操作实践
字符串类型是redis中最简单的数据类型，它存储的值可以是字符串，其最大字符串长度支持到512M。基于此类型，可以实现博客的字数统计，将日志不断追加到指定key，实现一个分布式自增iid，实现一个博客的的点赞操作等
#incr/incrby
当存储的字符串是整数时，redis提供了一个实用的命令INCR，其作用是让当前键值递增，并返回递增后的值。
语法：INCR key?
127.0.0.1:6379> set num 1
(integer) 1
127.0.0.1:6379> incr num
(integer) 2说明，如果num不存在，则自动会创建，如果存在自动+1。
指定增长系数??语法：INCRBY key increment
127.0.0.1:6379> incrby num 2
(integer) 5
127.0.0.1:6379> incrby num 2
(integer) 7
127.0.0.1:6379> incrby num 2
(integer) 9#decr/decrby
减少指定的整数
DECR key 按照默认步长(默认为1)进行递减
DECRBY key decrement 按照指定步长进行递减
127.0.0.1:6379> incr num
(integer) 10
127.0.0.1:6379> decr num
(integer) 9
127.0.0.1:6379> decrby num 3
(integer) 6#append
向尾部追加值。如果键不存在则创建该键，其值为写的value，即相当于SET key value。返回值是追加后字符串的总长度。
语法：APPEND key value
127.0.0.1:6379> get test
"123"
127.0.0.1:6379> append test "abc"
(integer) 6
127.0.0.1:6379> get test
"123abc"?#strlen
字符串长度，返回数据的长度，如果键不存在则返回0。注意，如果键值为空串，返回也是0
语法：STRLEN key
127.0.0.1:6379> get test
"123abc"
127.0.0.1:6379> strlen test
(integer) 6
127.0.0.1:6379> set tnt ""
OK
127.0.0.1:6379> strlen tnt
(integer) 0
127.0.0.1:6379> exists tnt
(integer) 1
#mset/mget
同时设置/获取多个键值
语法：MSET key value [key value …]
? ? ? ? ? ?MGET key [key …]
127.0.0.1:6379> mset a 1 b 2 c 3
OK
127.0.0.1:6379> mget a b c
1) "1"
2) "2"
3) "3"#小节应用分析
- 博客的字数统计如何实现？（strlen）
- 如何将审计日志不断追加到指定key?(append)
- 你如何实现一个分布式自增id？(incr-雪花算法)
- 如何实现一个博客的的点赞操作？(incr,decr)
#Hash类型应用实践
Redis散列类型相当于Java中的HashMap，实现原理跟HashMap一致,一般用于存储对象信息，存储了字段（field）和字段值的映射，一个散列类型可以包含最多232-1个字段。
#hset/hget
语法结构
HSET key field value
HGET key field
HMSET key field value [field value…]
HMGET key field [field]
HGETALL keyHSET和HGET赋值和取值
127.0.0.1:6379> hset user username chenchen
(integer) 1
127.0.0.1:6379> hget user username
"chenchen"
127.0.0.1:6379> hset user username chen
(integer) 0
127.0.0.1:6379> hgetall user
1) "username"
2) "chen"
127.0.0.1:6379> hset user age 18
(integer) 1
127.0.0.1:6379> hset user address "xi'an"
(integer) 1
127.0.0.1:6379> hgetall user
1) "username"
2) "chen"
3) "age"
4) "18"
3) "address"
4) "xi'an"
HSET命令不区分插入和更新操作，当执行插入操作时HSET命令返回1，当执行更新操作时返回0。
#hincrby
127.0.0.1:6379> hdecrby article total 1 #执行会出错
127.0.0.1:6379> hincrby article total -1 #没有hdecrby自减命令
(integer) 1
#hmset/hmget
HMSET和HMGET设置和获取对象属性
127.0.0.1:6379> hmset person username tony age 18
OK
127.0.0.1:6379> hmget person age username
1) "18"
2) "tony"
127.0.0.1:6379> hgetall person
1) "username"
2) "tony"
3) "age"
4) "18"
127.0.0.1:6379>
注意：上面HMGET字段顺序可以自行定义
#hexists
属性是否存在
127.0.0.1:6379> hexists killer
(error) ERR wrong number of arguments for 'hexists' command
127.0.0.1:6379> hexists killer a
(integer) 0
127.0.0.1:6379> hexists user username
(integer) 1
127.0.0.1:6379> hexists person age
(integer) 1
127.0.0.1:6379>
#hdel
删除属性
127.0.0.1:6379> hdel user age
(integer) 1
127.0.0.1:6379> hgetall user
1) "username"
2) "chen"
#hkeys/hvals
只获取字段名HKEYS或字段值HVALS
127.0.0.1:6379> hkeys person
1) "username"
2) "age"
127.0.0.1:6379> hvals person
1) "tony"
2) "18"
#小节应用分析
- 发布一篇博客需要写内存吗？（需要,hmset）
- 浏览博客内容会怎么做？（hmget）
- 如何判定一篇博客是否存在？(hexists)
- 删除一篇博客如何实现？(hdel)
- 分布式系统中你登录成功以后是如何存储用户信息的？(hmset)
#List类型应用实践
Redis的list类型相当于java中的LinkedList，其原理就就是一个双向链表。支持正向、反向查找和遍历等操作，插入删除速度比较快。经常用于实现热销榜，最新评论等的设计。
#lpush
在key对应list的头部添加字符串元素
redis 127.0.0.1:6379> lpush mylist "world"
(integer) 1
redis 127.0.0.1:6379> lpush mylist "hello"
(integer) 2
redis 127.0.0.1:6379> lrange mylist 0 -1
1) "hello"
2) "world"
其中，Redis Lrange 返回列表中指定区间内的元素，区间以偏移量 START 和 END 指定。 其中 0 表示列表的第一个元素， 1 表示列表的第二个元素，以此类推。 你也可以使用负数下标，以 -1 表示列表的最后一个元素， -2 表示列表的倒数第二个元素，以此类推
#rpush
在key对应list的尾部添加字符串元素
redis 127.0.0.1:6379> rpush mylist2 "hello"
(integer) 1
redis 127.0.0.1:6379> rpush mylist2 "world"
(integer) 2
redis 127.0.0.1:6379> lrange mylist2 0 -1
1) "hello"
2) "world"
#del
redis 127.0.0.1:6379> del mylist
#linsert
在key对应list的特定位置之前或之后添加字符串元素
redis 127.0.0.1:6379> rpush mylist3 "hello"
(integer) 1
redis 127.0.0.1:6379> rpush mylist3 "world"
(integer) 2
redis 127.0.0.1:6379> linsert mylist3 before "world" "there"
(integer) 3
redis 127.0.0.1:6379> lrange mylist3 0 -1
1) "hello"
2) "there"
3) "world"
#lset
设置list中指定下标的元素值(一般用于修改操作)
redis 127.0.0.1:6379> rpush mylist4 "one"
(integer) 1
redis 127.0.0.1:6379> rpush mylist4 "two"
(integer) 2
redis 127.0.0.1:6379> rpush mylist4 "three"
(integer) 3
redis 127.0.0.1:6379> lset mylist4 0 "four"
OK
redis 127.0.0.1:6379> lset mylist4 -2 "five"
OK
redis 127.0.0.1:6379> lrange mylist4 0 -1
1) "four"
2) "five"
3) "three"
#lrem
从key对应list中删除count个和value相同的元素，count>0时，按从头到尾的顺序删除
redis 127.0.0.1:6379> rpush mylist5 "hello"
(integer) 1
redis 127.0.0.1:6379> rpush mylist5 "hello"
(integer) 2
redis 127.0.0.1:6379> rpush mylist5 "foo"
(integer) 3
redis 127.0.0.1:6379> rpush mylist5 "hello"
(integer) 4
redis 127.0.0.1:6379> lrem mylist5 2 "hello"
(integer) 2
redis 127.0.0.1:6379> lrange mylist5 0 -1
1) "foo"
2) "hello"
redis 127.0.0.1:6379>
count<0时，按从尾到头的顺序删除
redis 127.0.0.1:6379> rpush mylist6 "hello"
(integer) 1
redis 127.0.0.1:6379> rpush mylist6 "hello"
(integer) 2
redis 127.0.0.1:6379> rpush mylist6 "foo"
(integer) 3
redis 127.0.0.1:6379> rpush mylist6 "hello"
(integer) 4
redis 127.0.0.1:6379> lrem mylist6 -2 "hello"
(integer) 2
redis 127.0.0.1:6379> lrange mylist6 0 -1
1) "hello"
2) "foo"
redis 127.0.0.1:6379>
count=0时，删除全部
redis 127.0.0.1:6379> rpush mylist7 "hello"
(integer) 1
redis 127.0.0.1:6379> rpush mylist7 "hello"
(integer) 2
redis 127.0.0.1:6379> rpush mylist7 "foo"
(integer) 3
redis 127.0.0.1:6379> rpush mylist7 "hello"
(integer) 4
redis 127.0.0.1:6379> lrem mylist7 0 "hello"
(integer) 3
redis 127.0.0.1:6379> lrange mylist7 0 -1
1) "foo"
redis 127.0.0.1:6379>
#ltrim
保留指定key 的值范围内的数据
redis 127.0.0.1:6379> rpush mylist8 "one"
(integer) 1
redis 127.0.0.1:6379> rpush mylist8 "two"
(integer) 2
redis 127.0.0.1:6379> rpush mylist8 "three"
(integer) 3
redis 127.0.0.1:6379> rpush mylist8 "four"
(integer) 4
redis 127.0.0.1:6379> ltrim mylist8 1 -1
OK
redis 127.0.0.1:6379> lrange mylist8 0 -1
1) "two"
2) "three"
3) "four"
?#lpop
从list的头部删除元素，并返回删除元素
redis 127.0.0.1:6379> lrange mylist 0 -1
1) "hello"
2) "world"
redis 127.0.0.1:6379> lpop mylist
"hello"
redis 127.0.0.1:6379> lrange mylist 0 -1
1) "world"
#rpop
从list的尾部删除元素，并返回删除元素：
redis 127.0.0.1:6379> lrange mylist2 0 -1
1) "hello"
2) "world"
redis 127.0.0.1:6379> rpop mylist2
"world"
redis 127.0.0.1:6379> lrange mylist2 0 -1
1) "hello"
#llen
返回key对应list的长度：
redis 127.0.0.1:6379> llen mylist5
(integer) 2#lindex
返回名称为key的list中index位置的元素：
redis 127.0.0.1:6379> lrange mylist5 0 -1
1) "three"
2) "foo"
redis 127.0.0.1:6379> lindex mylist5 0
"three"
redis 127.0.0.1:6379> lindex mylist5 1
"foo"
#rpoplpush
从第一个list的尾部移除元素并添加到第二个list的头部,最后返回被移除的元素值，整个操作是原子的.如果第一个list是空或者不存在返回nil：
rpoplpush lst1 lst1
rpoplpush lst1 lst2
#节点应用分析
如何基于redis实现一个队列结构？（lpush/rpop）
如何基于redis实现一个栈结构？(lpush/lpop)
如何基于redis实现一个阻塞式队列？(lpush/brpop)
如何实现秒杀活动的公平性？(先进先出-FIFO)
通过list结构实现一个消息队列(顺序)吗？（可以，FIFO->lpush,rpop）
用户注册时的邮件发送功能如何提高其效率？(邮件发送是要调用三方服务，底层通过队列优化其效率，队列一般是list结构)
如何动态更新商品的销量列表？(卖的好的排名靠前一些，linsert)
商家的粉丝列表使用什么结构实现呢？(list结构)
#Set类型应用实践
Redis的Set类似Java中的HashSet，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Set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)。
#sadd
添加元素，重复元素添加失败，返回0
127.0.0.1:6379> sadd name tony
(integer) 1
127.0.0.1:6379> sadd name hellen
(integer) 1
127.0.0.1:6379> sadd name rose
(integer) 1
127.0.0.1:6379> sadd name rose
(integer) 0
#smembers
获取内容
127.0.0.1:6379> smembers name
- “hellen”
- “rose”
- “tony”
?#spop
移除并返回集合中的一个随机元素
127.0.0.1:6379> smembers internet
1) "amoeba"
2) "redis"
3) "rabbitmq"
4) "nginx"
127.0.0.1:6379> spop internet
"rabbitmq"
127.0.0.1:6379> spop internet
"nginx"
127.0.0.1:6379> smembers internet
1) "amoeba"
2) "redis"
#scard
获取成员个数
127.0.0.1:6379> scard name
(integer) 3
#smove
移动一个元素到另外一个集合
127.0.0.1:6379> sadd internet amoeba nginx redis
(integer) 3
127.0.0.1:6379> sadd bigdata hadopp spark rabbitmq
(integer) 3
127.0.0.1:6379> smembers internet
1) "amoeba"
2) "redis"
3) "nginx"
127.0.0.1:6379> smembers bigdata
1) "hadopp"
2) "spark"
3) "rabbitmq"
127.0.0.1:6379> smove bigdata internet rabbitmq
(integer) 1
127.0.0.1:6379> smembers internet
1) "amoeba"
2) "redis"
3) "rabbitmq"
4) "nginx"
127.0.0.1:6379> smembers bigdata
1) "hadopp"
2) "spark"
127.0.0.1:6379>
#sunion?并集
127.0.0.1:6379> sunion internet bigdata
1) "redis"
2) "nginx"
3) "rabbitmq"
4) "amoeba"
5) "hadopp"
6) "spark"
#节点应用分析
- 朋友圈的点赞功能你如何实现？（sadd,srem,smembers,scard）
- 如何实现一个网站投票统计程序?
- 你知道微博中的关注如何实现吗？