微服务学习|Redis6学习笔记(上) 微服务学习|redis

文章目录

为什么要学习Redis
- 早期web1.0时期
- web2.0阶段
- Redis如何解决IO压力
NoSQL数据库是什么
如何在Centos7上安装Redis6
Redis的五大数据类型
- Redis键(key)
- Redis字符串(String)
- - String的简介
  - 常用命令
- Redis列表(List)
- - List是什么?
  - 常用命令
- Redis集合(Set)
- - What is Set ?
  - 常用命令
- Redis哈希(Hash)
- - 简介
  - 常用命令
- Redis有序集合(sorted set)
- - 简介
  - 常用指令
Redis配置文件介绍
- Units单位
- INCLUDES包含
- 网络相关配置
- - bind
  - protected-mode
  - Port
  - tcp-backlog
- GENERAL通用
- - daemonize
  - pidfile
  - loglevel
  - databases 16
- LIMITS限制
- - maxclients
  - maxmemory
  - maxmemory-policy
  - maxmemory-samples
Redis的发布和订阅
- 什么是发布和订阅
- 怎么实现发布和订阅
Redis新数据类型
- BitMaps
- - 简介
  - 命令
  - 举例
  - 说明
- HyperLogLog
- - 简介
  - 命令
- Geospatial
- - 简介
  - 命令

为什么要学习Redis 缓解了io压力
早期web1.0时期 Web1.0的时代，数据访问量很有限，用一夫当关的高性能的单点服务器可以解决大部分问题。

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web2.0阶段随着Web2.0的时代的到来，用户访问量大幅度提升，同时产生了大量的用户数据。加上后来的智能移动设备的普及，所有的互联网平台都面临了巨大的性能挑战。

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Redis如何解决IO压力

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NoSQL数据库是什么 NoSQL(NoSQL = Not Only SQL )，意即“不仅仅是SQL”，泛指非关系型的数据库。
NoSQL 不依赖业务逻辑方式存储，而以简单的key-value模式存储。因此大大的增加了数据库的扩展能力。

不遵循SQL标准。
不支持ACID。
远超于SQL的性能。
Redis就是一种优秀的NoSQL数据库

如何在Centos7上安装Redis6 安装Redis6网上有很多的教程可以找适合的进行安装这里是用yum进行安装的
在CentOS和Red Hat系统中，首先添加EPEL仓库，然后更新yum源：

sudo yum install epel-release
sudo yum update

然后安装Redis数据库：

sudo yum -y install redis

安装好后启动Redis服务即可：

sudo systemctl start redis

这里同样可以使用redis-cli进入Redis命令行模式操作。
另外，为了可以使Redis能被远程连接，需要修改配置文件，路径为

/etc/redis.conf

我们进入这个文件

vi /etc/redis.conf

需要修改的地方：
首先，注释这一行：

#bind 127.0.0.1

另外，推荐给Redis设置密码，取消注释这一行：

#requirepass foobared

foobared即当前密码，可以自行修改为
requirepass 密码设置密码很重要如果你没有密码小心你的服务器被绿林好汉们用来挖矿
我们需要Redis在后台启动
我们需要把配置文件里面的

daemonize no改成yes

然后重启Redis服务，使用的命令如下：

sudo systemctl restart redis

systemctl start redis.service #启动redis服务器
systemctl stop redis.service #停止redis服务器
systemctl restart redis.service #重新启动redis服务器
systemctl status redis.service #获取redis服务器的运行状态
systemctl enable redis.service #开机启动redis服务器
systemctl disable redis.service #开机禁用redis服务器
Redis的五大数据类型 Redis键(key)

keys *# 查看当前库所有key(匹配：keys *1) exists key# 判断某个key是否存在 type key# 查看你的key是什么类型 del key# 删除指定的key数据 unlink key# 根据value选择非阻塞删除仅将keys从keyspace元数据中删除，真正的删除会在后续异步操作。 expire key 10# 10秒钟：为给定的key设置过期时间 ttl key# 查看还有多少秒过期，-1表示永不过期，-2表示已过期 select# 命令切换数据库 dbsize# 查看当前数据库的key的数量 flushdb# 清空当前库 flushall# 通杀全部库

Redis字符串(String) String的简介

String是Redis最基本的类型，一个key对应一个value。
String类型是二进制安全的。意味着Redis的string可以包含任何数据。比如jpg图片或者序列化的对象。
String类型是Redis最基本的数据类型，一个Redis中字符串value最多可以是512M
当String的空间不够用的时候他会把String的空间给增加一倍如果超过1M的话一次就增加1M

常用命令

set key value# 如果不存在则创建一个key value,如果key已存在修改value的值 get key# 获取key的value值 strlen key# 获取key的长度 setnx key value# 创建一个key value,如果key已存在报错 incr key# 将key中储存的值+1,value必须为数字类型 decr key# 将key中储存的值-1,value必须为数字类型 incr key 步长# 将key中储存的值+步长,value必须为数字类型 decr key 步长# 将key中储存的值-步长,value必须为数字类型 mset key value key value# 创建多个key value mget key value key value# 获取多个key的value值 msetnx key value key vale# 创建多个key value值,key不存在情况下 getrange key 3 4# 获取一个key的第三个字符到第四个字符,包前包后 setrange key 3 value# 在第三个字符后面插入一个value setex key 过期时间 value# 规定一个key过期时间 getset key value# 查看一个key的value,但随后被替换为新的value

Redis列表(List) List是什么?

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）。
列表元素较少的情况下会使用一块连续的内存存储，这个结构是ziplist，也即是压缩列表。它将所有的元素紧挨着一起存储，分配的是一块连续的内存当数据量比较多的时候才会改成quicklist。
它的底层实际是个双向链表，对两端的操作性能很高，通过索引下标的操作中间的节点性能会较差。

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常用命令

lpush key value1 value2 valu3# 在左边插入值,结果是 value3 value2 value1 rpush key value1 value2 valu3# 在右边插入值,结果是 value1 value2 value3 rpoplpush key1 key2# 从key1的右边吐出一个值,就像迭代器一样,每执行一次吐出一个值加到key2后面 lrange key value start stop# 取出这个key的start stop的值,0 -1是取出全部 lindex key index# 根据index取出value的值 llen key# 获取key的长度 linsert key before value newvalue# 在本来的value值后面插入一个值 lrem key n value# 从左边删除n个value lset key index value# 将key下标为index的value替换为新的value

Redis集合(Set) What is Set ?

Redis的Set是string类型的无序集合。它底层其实是一个value为null的hash表，所以添加，删除，查找的复杂度都是O(1)。
特殊之处在于set是可以自动排重的，当你需要存储一个列表数据，又不希望出现重复数据时，set是一个很好的选择，并且set提供了判断某个成员是否在一个set集合内的重要接口，这个也是list所不能提供的。

常用命令

sadd key value value# 创建一个新的集合 smembers key# 取出该集合所有的值 sismember key value# 判断该集合是否含有value值有1 无0 scard key# 返回该集合的元素个数 srem key value1 value2# 删除集合中的value元素 spopkey# 随机吐出集合的一个值,吐出就删除了 srandmember key n# 随机从集合中取出n个值,不删除 smove key1 key2 value# 从key1中取出value添加到key2中 sinter key1 key2# 返回两个集合交集的元素,2个集合都有的值 sunion key1 key2# 返回两个集合并集的元素,2个集合全部的值 sdiff key1 key2# 返回两个集合差集的元素,key1中没有key2的值

Redis哈希(Hash) 简介

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。类似Java里面的Map

常用命令

hset key field value# 添加一个哈希集合,添加一个值 hset user id 1 hget key field# 获取key中field的value值 hmset key field value1 field value2 # 添加一个哈希结合,添加多个值 hmset user id 1 name zhangsan hexists key field# 查看哈希表key中,field是否存在 hkeys key# 列出该hash集合所有的value hincrby key field increment# 为哈希表key中field的value值加步长 hsetnx key field value# 在哈希表key中添加一列firld-value

Redis有序集合(sorted set) 简介

Redis有序集合zset与普通集合set非常相似，是一个没有重复元素的字符串集合。
不同之处是有序集合的每个成员都关联了一个评分（score）,这个评分（score）被用来按照从最低分到最高分的方式排序集合中的成员。集合的成员是唯一的，但是评分可以是重复了。

常用指令

zadd key 评分 value 评分 value# 创建一个有序集合,根据评分选择先后 zrange key start end withscores# 返回下标为几到几的,withscores显示评分 zrangebyscore key 评分~评分 [withscores]# 返回评分几到几,withscores显示评分 zrevrangebyscore key 评分~评分 [withscores]# 返回key中频分几到几的值,withscores显示评分,从大到小排列 zincrby key 步长 value# 为key中的value评分加步长 zrem key value# 删除指定的值 zcount key min max# 评分几到几的个数 zrank key value# 返回该值在集合中的排名,从0开始

Redis配置文件介绍 Units单位配置大小单位,开头定义了一些基本的度量单位，只支持bytes，不支持bit
大小写不敏感

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INCLUDES包含类似jsp中的include，多实例的情况可以把公用的配置文件提取出来

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网络相关配置 bind
默认情况bind=127.0.0.1只能接受本机的访问请求
不写的情况下，无限制接受任何ip地址的访问
生产环境肯定要写你应用服务器的地址；服务器是需要远程访问的，所以需要将其注释掉
如果开启了protected-mode，那么在没有设定bind ip且没有设密码的情况下，Redis只允许接受本机的响应

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protected-mode
将本机访问保护模式设置no

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Port
端口号，默认 6379

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tcp-backlog
设置tcp的backlog，backlog其实是一个连接队列，backlog队列总和=未完成三次握手队列 + 已经完成三次握手队列。
在高并发环境下你需要一个高backlog值来避免慢客户端连接问题。

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GENERAL通用 daemonize
是否为后台进程，设置为yes
守护进程，后台启动

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pidfile
存放pid文件的位置，每个实例会产生一个不同的pid文件

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loglevel
指定日志记录级别，Redis总共支持四个级别：debug、verbose、notice、warning，默认为notice
四个级别根据使用阶段来选择，生产环境选择notice 或者warning

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databases 16
设定库的数量默认16，默认数据库为0，可以使用SELECT 命令在连接上指定数据库id

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LIMITS限制 maxclients
设置redis同时可以与多少个客户端进行连接
默认情况下为10000个客户端。
如果达到了此限制，redis则会拒绝新的连接请求，并且向这些连接请求方发出“max number of clients reached”以作回应。

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maxmemory
建议必须设置，否则，将内存占满，造成服务器宕机
设置redis可以使用的内存量。一旦到达内存使用上限，redis将会试图移除内部数据，移除规则可以通过maxmemory-policy来指定。
如果redis无法根据移除规则来移除内存中的数据，或者设置了“不允许移除”，那么redis则会针对那些需要申请内存的指令返回错误信息，比如SET、LPUSH等。
但是对于无内存申请的指令，仍然会正常响应，比如GET等。如果你的redis是主redis（说明你的redis有从redis），那么在设置内存使用上限时，需要在系统中留出一些内存空间给同步队列缓存，只有在你设置的是“不移除”的情况下，才不用考虑这个因素。

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maxmemory-policy
volatile-lru：使用LRU算法移除key，只对设置了过期时间的键；（最近最少使用）
allkeys-lru：在所有集合key中，使用LRU算法移除key
volatile-random：在过期集合中移除随机的key，只对设置了过期时间的键
allkeys-random：在所有集合key中，移除随机的key
volatile-ttl：移除那些TTL值最小的key，即那些最近要过期的key
noeviction：不进行移除。针对写操作，只是返回错误信息

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maxmemory-samples
设置样本数量，LRU算法和最小TTL算法都并非是精确的算法，而是估算值，所以你可以设置样本的大小，redis默认会检查这么多个key并选择其中LRU的那个。
【微服务学习|Redis6学习笔记(上)】一般设置3到7的数字，数值越小样本越不准确，但性能消耗越小。

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Redis的发布和订阅什么是发布和订阅

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Redis 客户端可以订阅任意数量的
怎么实现发布和订阅 1、打开一个客户端订阅channel1

SUBSCRIBE channel1

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2、打开另一个客户端，给channel1发布消息hello

publish channel1 hello

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返回的1是订阅者数量
3、打开第一个客户端可以看到发送的消息
注：发布的消息没有持久化，如果在订阅的客户端收不到hello，只能收到订阅后发布的消息
Redis新数据类型 BitMaps 简介

Bitmaps本身不是一种数据类型，实际上它就是把字符串(key-value),但是它可以对字符串的位进行操作
Bitmaps是一个位单位的数组，数组的每个单元只能存储0和1，数组下标bitmaps中叫做偏移量

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命令

Setbit key offset value # 创建一个Bitmaps中某个偏移量的值 0 或 1

举例
每个独立用户是否访问过网站存放在Bitmaps中，将访问的用户记做1，没有访问的用户记做0，用偏移量作为用户的id。
设置键的第offset个位的值（从0算起)
假设现在有20个用户，userid=1 6 11 15 19的用户对网站进行了访问
那么当前Bitmaps初始化结果如图

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Getbit key offset # 获取bitmaps中的某个偏移量

获取id为8的用户是否在某天访问过，返回0说明没有访问过：

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Bitcount key # 获取这个key中为1的数量
Bitcount key start end # 计算start8到end8中1的个数
Bitop and(or/not/xor) destkey key # bitop是一个复合操作，它可以做多个Bitmaps的and(交集)、 or、(并集) 、 not(非) 、 xor(异或) 操作并将结果保存在destkey中。

演示案例：
2020-11-04 日访问网站的userid=1,2,5,9。
setbit unique:users:20201104 1 1
setbit unique:users:20201104 2 1
setbit unique:users:20201104 5 1
setbit unique:users:20201104 9 1
2020-11-03 日访问网站的userid=0,1,4,9。
setbit unique:users:20201103 0 1
setbit unique:users:20201103 1 1
setbit unique:users:20201103 4 1
setbit unique:users:20201103 9 1
计算出两天都访问过网站的用户数量
bitop and unique:users:and:20201104_03 unique:users:20201103 unique:users:20201104
Bitop 并集暂时存储的集合 20201103号 20201104号
说明
用户多的时候用bitmaps 用户少的时候使用key-value
HyperLogLog 简介
用于记录不重复的数据,比如说在这个类型中的一个key中存储了java,再存java就失败了
命令