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Redis 学习笔记

一、Redis 简介

1. 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。
2. 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。
3. 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

1. 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。
2. 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。
3. 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。
4. 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。
5. 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。