redis基础----通用命令

1.redis特性

Redis 作为一款高性能的内存数据库

1.高性能

内存存储为主：数据主要存于内存，规避磁盘 I/O 延迟，读写速度极快，单机可轻松支撑每秒数十万次操作。
• 高效 I/O 处理：采用 I/O 多路复用模型（如 epoll、kqueue 等），能同时高效处理大量客户端连接，在高并发场景下表现稳定。
• 单线程核心：核心操作由单线程执行，避免多线程切换的开销和锁竞争问题，同时保证了操作的原子性（无需担心并发修改导致的数据不一致）。

2.支持多种数据结构

• 持久化机制：
  • RDB（快照）：在指定时间间隔生成内存数据的二进制快照，适合备份和灾难恢复（恢复速度快，但可能丢失最近数据）。
  • AOF（Append Only File）：记录所有写操作到日志文件，重启时重新执行日志恢复数据（数据安全性更高，可配置每秒或每次操作同步）。
  • 支持 RDB+AOF 混合持久化，兼顾两者优势。
• 过期键管理：通过惰性删除（访问时检查过期）+定期删除（周期性扫描部分过期键）结合，高效释放过期内存。
• 内存淘汰策略：当内存达到上限（maxmemory），自动按策略淘汰数据，如 LRU（最近最少使用）、LFU（最不经常使用）、随机淘汰等，保障服务持续运行。
• 主从复制（Master-Slave）：从节点异步复制主节点数据，实现读写分离（主节点写，从节点读），提升读吞吐量，同时从节点可作为主节点的备份。
• 哨兵（Sentinel）：监控主从集群状态，当主节点故障时自动执行故障转移（将从节点升级为主节点），保证服务高可用，支持多哨兵部署以避免单点问题。
• 集群（Cluster）：
  • 数据分片存储：将数据按哈希槽（16384 个）分配到多个节点，实现水平扩展（突破单机内存和性能限制）。
  • 自动故障转移：节点故障时，集群自动检测并调整分片分布，保证服务可用性。
  • 跨节点操作支持：通过 HASHSLOT 机制实现多键操作（需指定相同哈希槽）。

2.通用命令

2.1连接redis本地服务器

无密码：

redis-cli

有密码：

# 语法：redis-cli -h 主机地址 -p 端口 -a 密码
redis-cli -h 192.168.1.100 -p 6380 -a your_password

redis的配置文件

2.2测试客户端和服务器是否连接正常

使用 redis-cli连接redis服务器后，使用ping命令，出现PONG则连接正常

2.2 get和set

get：

• 键存在时返回对应的值（字符串形式）
• 键不存在时返回 (nil)
• 键存在但不是字符串类型时，返回错误（WRONGTYPE Operation against a key holding the wrong kind of value）

set：

为指定键（key）设置对应的值（value），如果键已存在则覆盖原有值。

2.3keys

KEYS 是 Redis 中用于查找符合指定模式（pattern）的所有键的命令，在日常开发和调试中经常用于快速定位键，但在生产环境需谨慎使用。

1. 基本语法

redis

KEYS pattern

• pattern：匹配模式，支持通配符，常用规则：
  • *：匹配任意多个字符（包括 0 个），例如 user:* 匹配所有以 user: 开头的键
  • ?：匹配单个字符，例如 id:? 匹配 id:1、id:a 等（但不匹配 id:12）
  • [abc]：匹配 a、b、c 中的任意一个字符，例如 name:[xy] 匹配 name:x、name:y
  • [^abc]：匹配除 a、b、c 之外的任意字符
  • [a-z]：匹配 a 到 z 之间的任意字符（范围匹配）

2. 返回值

• 一个列表，包含所有符合模式的键名（字符串形式）
• 若没有匹配的键，返回空列表 (empty list or set)

注意：keys*谨慎使用，KEYS 命令会遍历 Redis 中的所有键，在数据量大（如百万级以上）的情况下，会阻塞服务器进程，导致其他请求超时。生产环境严禁使用，尤其是高峰期。

2.4exists

exists 是 Redis 中用于检查一个或多个键（key）是否存在的命令，在日常开发中常用于判断数据是否存在，避免对不存在的键进行无效操作。

2. 返回值

• 整数类型，表示存在的键的数量：
  • 0：所有指定的键都不存在；
  • 1：只有一个键存在；
  • N（N>1）：指定的多个键中有 N 个存在。

高效性：exists 命令是 O (1) 时间复杂度，无论数据量多大，检查速度都很快。
• 原子性：同时检查多个键时，命令是原子执行的，不会受到其他操作的干扰。
• 常见场景：
◦ 判断键是否存在，避免对不存在的键执行 get 等无效操作；
◦ 批量验证多个键的存在性（如检查一批用户 ID 是否在缓存中）；
◦ 结合其他命令实现业务逻辑（如先判断键存在再删除，if (exists key) then del key）。

2.5del

DEL 是 Redis 中用于删除一个或多个键（key）及其对应值的命令，是数据管理中常用的删除操作命令。

返回值：

• 整数类型，表示成功删除的键的数量：
  • 0：所有指定的键都不存在（未删除任何键）；
  • N（N>0）：成功删除了 N 个存在的键。

• 高效性：DEL 命令的时间复杂度为 O (N)，其中 N 是被删除的键的数量（单个键删除时为 O (1)），执行速度快。
• 原子性：删除多个键时，命令原子执行，要么全部删除成功，要么因错误（如中途断连）导致部分未删除，不会出现 “半删除” 状态。
• 彻底性：删除键后，键及其对应的值（无论值的类型是字符串、哈希、列表等）会被完全从内存中移除，释放占用的空间。
• 常见场景：
  • 主动清理过期或无用的数据（如缓存失效时删除旧数据）；
  • 批量删除特定前缀的键（结合 KEYS 或 SCAN 查找后删除，如 DEL $(redis-cli KEYS "user:tmp:*")）；
  • 业务逻辑中需要删除数据（如用户注销时删除其相关缓存）。

5. 注意事项

• 删除大键的风险：如果删除的键对应的值非常大（如包含百万级元素的列表或集合），DEL 命令可能会阻塞 Redis 服务器一段时间（因为需要释放大量内存），影响其他请求。此时建议：
  • 用 UNLINK 命令替代（非阻塞删除，Redis 会在后台异步删除大键，不阻塞主线程）；
  • 避免在高峰期删除超大键。
• 集群环境：如果删除的键分布在 Redis 集群的不同节点，DEL 会在所有相关节点执行删除操作，并返回总删除数量。
• 不可恢复：DEL 命令删除的键无法通过 Redis 自身机制恢复，需谨慎操作（重要数据建议先备份）。

2.6expire

EXPIRE 是 Redis 中用于为键（key）设置过期时间的命令，过期后键会被自动删除，常用于管理临时数据（如验证码、会话信息等），避免手动清理过期数据的麻烦。

EXPIRE key seconds#key：要设置过期时间的键名；
#seconds：过期时间（单位：秒），必须是正整数。

• 自动清理：键过期后会被 Redis 自动删除，无需手动干预，节省内存。
• 覆盖性：如果对已设置过期时间的键再次执行 EXPIRE，会覆盖原有的过期时间（更新为新的秒数）。
• 修改键值会重置过期时间：如果用 SET 等命令修改了键的值，过期时间会被清除（键变为持久化）。

pexpire：

PEXPIRE key milliseconds：与 EXPIRE 功能相同，但过期时间单位为毫秒（更精确）。

PERSIST key：移除键的过期时间（将临时键转为持久化键）。

2.7ttl

TTL 是 Redis 中用于查询键（key）剩余过期时间的命令，全称为 "Time To Live"，常与 EXPIRE 等设置过期时间的命令配合使用，用于了解键的存活状态。

TTL key

返回值：

• 整数类型，有三种可能的结果：
  • 正数：键存在且有过期时间，返回剩余的秒数；
  • -1：键存在，但没有设置过期时间（持久化键）；
  • -2：键不存在（或已过期被删除）。

2.8key的过期策略

当为键设置过期时间（如 EXPIRE 命令），Redis 会将键的过期时间单独存储在一个 “过期字典”（本质是哈希表）中，记录键与过期时间的映射，而非直接修改键的值。

核心过期策略：

1. 惰性删除（Lazy Expiration）

• 原理：不主动删除过期键，而是在每次访问键时才检查是否过期。若过期则删除并返回 nil，否则正常返回值。
• 优点：节省 CPU 资源，只在必要时才执行删除操作，不影响其他操作。
• 缺点：可能浪费内存。如果过期键长期未被访问，会一直占用内存（如 “僵尸键”）。

2. 定期删除（Periodic Expiration）

• 原理：Redis 每隔一段时间（默认 100 毫秒，可配置）主动扫描部分过期键并删除。具体流程：
  1. 从过期字典中随机抽取一定数量（默认 20 个）的键；
  2. 删除其中已过期的键；
  3. 如果过期键比例超过 25%，重复步骤 1（避免大量过期键堆积）；
  4. 每次扫描不超过指定时间（默认 25 毫秒），防止阻塞服务器。
• 优点：主动清理部分过期键，减少 “僵尸键”，平衡内存和 CPU 消耗。
• 缺点：可能漏删部分过期键（因随机抽样），但概率较低。

3. 内存淘汰机制（Maxmemory Eviction）

• 原理：当 Redis 内存使用达到 maxmemory 配置的上限时，触发内存淘汰策略，删除部分键（无论是否过期）释放空间。
• 常见策略（通过 maxmemory-policy 配置）：
  • allkeys-lru：删除所有键中最近最少使用的键；
  • volatile-lru：只删除设置了过期时间且最近最少使用的键；
  • allkeys-random：随机删除所有键中的键；
  • volatile-random：随机删除设置了过期时间的键；
  • volatile-ttl：删除设置了过期时间且剩余时间最短的键；
  • noeviction：不删除任何键，返回错误（默认策略）。
• 适用场景：内存有限时，确保 Redis 不会因内存耗尽而崩溃。

2.9 type

TYPE 是 Redis 中用于查询指定键（key）所存储值的数据类型的命令，Redis 支持多种数据类型（如字符串、哈希、列表等），该命令可以帮助开发者了解键的类型，以便使用对应的操作命令。

注意：

• TYPE 命令只返回最上层的数据类型，对于嵌套结构（如列表中包含字符串），仍返回外层类型（如 list）。
• 若键已过期但未被删除（受过期策略影响），TYPE 仍会返回其类型（因为键在物理上仍存在），但 GET 等命令会返回 nil。