Redis 学习笔记
一、Redis 简介
- 定义 ：Redis（Remote Dictionary Server）是一个开源的、高性能的键值对存储数据库，通常被称为数据结构服务器。
- 数据存储位置 ：它将所有数据都存储在内存中，这使得 Redis 具有极高的读写性能，每秒可以处理数十万次操作。同时，Redis 支持数据的持久化功能，可以将内存中的数据保存到磁盘中，防止数据丢失。
- 适用场景 ：适用于需要高性能数据读写、数据缓存、消息队列、排行榜等场景，例如在 Web 应用中缓存用户会话信息、存储热点数据以减轻数据库负担等。
二、Redis 的作用
- 缓存 ：利用其快速读写特性，将经常访问的数据缓存在内存中，减少对后端数据库的访问次数，提高应用性能。例如，缓存电商网站的商品信息、新闻资讯网站的新闻内容等。
- 消息队列 ：可以实现不同系统组件之间的异步通信。比如，在订单处理系统中，当用户下单后，将订单信息放入 Redis 消息队列，然后由后端的订单处理服务异步消费队列中的订单进行处理，提高系统的响应速度和吞吐量。
- 计数器 ：由于 Redis 支持原生的原子操作，可以方便地实现计数功能，如统计网站的访问量、用户点赞数等，不用担心并发情况下数据不一致的问题。
- 分布式锁 ：在分布式系统环境中，Redis 可以作为分布式锁的实现工具，确保多个节点在访问共享资源时的互斥性，避免资源竞争和数据混乱。
- 排行榜 ：利用 Redis 的有序集合数据结构，可以轻松地实现排行榜功能，根据分数对元素进行排序，例如游戏中的玩家排行榜、电商网站的热销商品排行榜等。
三、常用 Redis 命令及作用
1. 连接与服务器相关命令
ping ：用于测试与 Redis 服务器的连接是否正常。如果连接正常，服务器会返回 “PONG”。echo message ：将消息原样返回，用于测试 Redis 是否正常工作。select <dbindex> ：Redis 默认有 16 个数据库（编号从 0 到 15），通过该命令可以选择指定编号的数据库进行操作。databases ：查看 Redis 中数据库的数量。flushdb ：清空当前数据库中的所有数据。flushall ：清空 Redis 实例中所有数据库的数据。
2. 键（Key）相关命令
del key ：删除指定的键。如果键不存在，则不执行任何操作。exists key ：检查指定的键是否存在。如果存在，返回 1；如果不存在，返回 0。expire key seconds ：为指定的键设置过期时间，单位为秒。当键过期后，Redis 会自动删除该键。ttl key ：查看指定键的剩余生存时间（以秒为单位）。如果键没有设置过期时间，则返回 -1；如果键不存在，则返回 -2。keys pattern ：根据给定的模式查找所有匹配的键。例如，keys user* 可以查找所有以 “user” 开头的键。type key ：获取指定键所存储的值的类型，如字符串、列表、集合等。
3. 字符串（String）类型相关命令
set key value ：将指定键的值设置为给定的字符串。如果键已经存在，会覆盖原有的值。get key ：获取指定键的值。如果键不存在，则返回空。getset key value ：将指定键的值设置为新值，并返回键的旧值。如果键不存在，则相当于执行 set key value 操作，并返回空。append key value ：将指定的值追加到键原来值的末尾。如果键不存在，则相当于执行 set key value 操作。incr key ：将键对应的值（必须为数字）递增 1。如果键不存在，则先初始化为 0，再递增 1。incrby key increment ：将键对应的值递增指定的整数 increment。类似地，decr key 和 decrby key decrement 用于将值递减。mget key1 [key2 ...] ：获取多个键的值，并以列表形式返回。mset key1 value1 [key2 value2 ...] ：同时设置多个键值对。
4. 列表（List）类型相关命令
rpush key value1 [value2 ...] ：将一个或多个值插入到列表键的尾部。如果键不存在，则先创建一个空列表，再执行插入操作。lpush key value1 [value2 ...] ：将一个或多个值插入到列表键的头部。lpop key ：移除并返回列表键的第一个元素。rpop key ：移除并返回列表键的最后一个元素。lrange key start stop ：获取列表键中指定区间内的元素。例如，lrange key 0 -1 可以获取整个列表的所有元素。lrem key count value ：根据参数 count 的值，从列表中移除指定数量的等于 value 的元素。count 为 0，移除所有等于 value 的元素；count > 0，从头部开始移除；count < 0，从尾部开始移除。llen key ：获取列表键的长度，即列表中元素的数量。
5. 哈希（Hash）类型相关命令
hset key field value ：将哈希表 key 中的字段 field 的值设置为 value。如果字段已经存在，则覆盖原有的值。hget key field ：获取哈希表 key 中字段 field 的值。hmget key field1 [field2 ...] ：获取哈希表 key 中多个字段的值，返回一个列表。hmset key field1 value1 [field2 value2 ...] ：同时设置哈希表 key 中多个字段的值。hkeys key ：获取哈希表 key 中所有的字段名。hvals key ：获取哈希表 key 中所有的字段值。hgetall key ：获取哈希表 key 中所有的字段及其对应的值，以列表形式返回，交替出现字段名和字段值。hdel key field1 [field2 ...] ：删除哈希表 key 中的一个或多个字段。
6. 集合（Set）类型相关命令
sadd key member1 [member2 ...] ：将一个或多个成员添加到集合 key 中。集合中的成员是唯一的，所以如果成员已经存在，则不会重复添加。smembers key ：获取集合 key 中的所有成员。srem key member1 [member2 ...] ：移除集合 key 中的一个或多个成员。spop key ：移除并返回集合 key 中的一个随机成员。scard key ：获取集合 key 中成员的数量。sismember key member ：判断 member 是否是集合 key 的成员。如果是，返回 1；否则返回 0。sinter key1 [key2 ...] ：计算多个集合的交集，并返回结果。sunion key1 [key2 ...] ：计算多个集合的并集，并返回结果。sdiff key1 [key2 ...] ：计算多个集合的差集（即只存在于第一个集合中的成员），并返回结果。
7. 有序集合（Sorted Set）类型相关命令
zadd key score1 member1 [score2 member2 ...] ：将一个或多个成员及其对应的分数添加到有序集合 key 中。如果成员已经存在，则更新其分数。zrange key start stop [withscores] ：获取有序集合 key 中指定区间内的成员，默认按分数从小到大排序。如果使用 withscores 参数，还会返回每个成员的分数。zrevrange key start stop [withscores] ：获取有序集合 key 中指定区间内的成员，但按分数从大到小排序。zrem key member1 [member2 ...] ：移除有序集合 key 中的一个或多个成员。zcard key ：获取有序集合 key 中成员的数量。zscore key member ：获取有序集合 key 中成员 member 的分数。zincrby key increment member ：将有序集合 key 中成员 member 的分数增加指定的 increment 值。zrangebyscore key min max [withscores] ：获取有序集合 key 中分数在 min 和 max 之间的所有成员，可选择是否返回成员的分数。
