Redis

https://pdai.tech/md/db/nosql-redis/db-redis-overview.html

介绍

Redis是一种支持key-value等多种数据结构的存储系统。可用于缓存，事件发布或订阅、高速队列等场景，支持网络，提供字符串、哈希、列表、队列、集合结构直接存取，基于内存，可持久化。

数据结构

基础数据类型

Redis数据类型：String、List、Set、Hash、Sorted set、Stream。

结构类型	结构存储的值	结构的读写能力
String	可以是字符串、整数或浮点数	对字符串或字符串的一部分进行操作；对整数或浮点数进行自增或自建操作
List	一个链表，链表上每个节点都包含一个字符串	对链表的两端进行push和pop操作；读取单个或多个元素；根据值查找或删除元素；
Set	包含字符串的无序集合	字符串的集合，包含基础的方法：添加、删除、查询、isExist；支持交集，并集，差集等；
Hash	包含键值对的无序散列表	添加、获取、删除
Zset	与Hash一样，存储键值对	字符串成员与浮点数分数之间的有序映射；元素的排列依据分数大小排序决定；包含添加、删除、获取；查询支持按照score范围或成员来获取元素。

简述

对于Redis来说，所有key都是字符串；

String

String存储字节序列，可以是文本、序列化对象和二进制数组；

通常用于缓存；

可以进行按位操作。

使用/场景

一些场景

缓存：把常用信息，字符串、图片或饰品等信息放到redis，Redis作为缓存层，MySQL作为持久化层，均衡MySQL的读写压力；

计数器：Redis是单线程模型，一个命令执行完才会去执行下一个；

Session：使用SpringSession+Redis实现Session共享。

设置值、获取值

127.0.0.1:6379> set user:1 uwupu
OK
127.0.0.1:6379> get user:1
"uwupu"
127.0.0.1:6379>

set user:1 uwupu ：设置user:1的值为uwupu；

get user:1：获取user:1的值。

存储一个序列化JSON字符串，并设定100秒后过期

1 2	127.0.0.1:6379> set ticket:1 "{'username':'zhangsan','name':'zs123'}" EX 100 OK

设置一个ticket:1并在100秒后过期；

一个计数器

127.0.0.1:6379> incr views:page:2
(integer) 1
127.0.0.1:6379> incrby views:page:2 10
(integer) 11
127.0.0.1:6379> incrby views:page:2 5
(integer) 16
127.0.0.1:6379>

incr views:page:2：设置一个计数器；

incrby views:page:2 10：使得计数器增加。

限制

默认情况下，单个Redis字符串最大为512MB。

基本命令

获取和设置字符串

SET：存储一个字符串值。

set apple 3
SETNX：当键不存在时，存储字符串值，可以用于实现锁。

SETNX apple 3
GET：获取/检索字符串值。

GET apple

> 3

MGET：在单个操作中获取多个字符串值

127.0.0.1:6379> set a 1
OK
127.0.0.1:6379> set b 2
OK
127.0.0.1:6379> set c 3
OK
127.0.0.1:6379> mget a b c
1) "1"
2) "2"
3) "3"
127.0.0.1:6379>

管理计数器

INCR：创建一个计数器；

INCRBY：使得计数器增加指定值。

127.0.0.1:6379> incr apple
(integer) 1
127.0.0.1:6379> incr apple
(integer) 2
127.0.0.1:6379> incrby apple 3
(integer) 5
127.0.0.1:6379> incrby apple 7
(integer) 12

其他命令

APPEND key value：追加字符串到key的后面，如果key不存在则创建key并将值赋值；返回添加后value的长度；

127.0.0.1:6379> set a 123
OK
127.0.0.1:6379> append a qwe
(integer) 6
127.0.0.1:6379> get a
"123qwe"

DECR key：若key为整数，则将减一的值赋值给key。仅支持64位有符号整数。返回结果值；

127.0.0.1:6379> set a 123
OK
127.0.0.1:6379> decr a
(integer) 122

DECRBY key value：若key为整数，将key减少指定大小；

GETDEL key：获得值然后删除该变量；

GETEX key [EX 秒 | PX 毫秒]：获得Key值并为key设定过期时间；返回key，若key不存在返回nil。

1 2	127.0.0.1:6379> getex a EX 300 "122"

GETRANGE key start end：截取字符串并返回。start和end可以为负，若为负表示从字符串末尾截取；

127.0.0.1:6379> set asd "This is a Obsidian"
OK
127.0.0.1:6379> GETRANGE asd 0 6
"This is"
127.0.0.1:6379> GETRANGE asd 4 10
" is a O"
127.0.0.1:6379> GETRANGE asd -5 -1
"idian"

GETSET key value：返回当前值，然后设置新的值；

127.0.0.1:6379> set a 123
OK
127.0.0.1:6379> getset a 234
"123"
127.0.0.1:6379> get a
"234"

INCR key：若值为整数，则赋值加一后的结果。返回值为结果值；

INCRBY key increment：为值增加指定的整数；

INCRBYFLOAT key increment：若值可以为浮点数，则设置值为原来的值加上increment；这个可以增加浮点数。

127.0.0.1:6379> set a 123
OK
127.0.0.1:6379> incrbyfloat a 1.23
"124.23"

LCS key1 key2 [LEN] [IDX] [MINMATCHLEN len][WITHMATCHLEN]：实现最长公共子序列算法。

匹配的字符串不需要连续，如：”asdqwe”和”asqzxe”的结果是”asqe”。

127.0.0.1:6379> set a asdqwe
OK
127.0.0.1:6379> set b asqzxe
OK
127.0.0.1:6379> lcs a b
"asqe"

一般用于比较两个序列之间的相似程度。
算法O(N*M)复杂度较高，尽量运行在较小的字符串上；

加上LEN会返回匹配的长度；

127.0.0.1:6379> mset a asdqwe b asqzxe
OK
127.0.0.1:6379> lcs a b LEN
(integer) 4

加上IDX将返回匹配的位置

127.0.0.1:6379> lcs a b IDX
1) "matches"
2) 1) 1) 1) (integer) 5
         2) (integer) 5
      2) 1) (integer) 5
         2) (integer) 5
   2) 1) 1) (integer) 3
         2) (integer) 3
      2) 1) (integer) 2
         2) (integer) 2
   3) 1) 1) (integer) 0
         2) (integer) 1
      2) 1) (integer) 0
         2) (integer) 1
3) "len"
4) (integer) 4

其中，在**2)中有1),2),3)**三组序列，每组序列表示一组匹配列表；

1) 1) (integer) 5
   2) (integer) 5
2) 1) (integer) 5
   2) (integer) 5

这个是在 2) -> 1)下的内容，其中1）下的两个值为在key1中匹配的起点终点，2）下的两个值时在key2中匹配的起点和重点，其他依次类推。

MGET key [key ...]：一次获得多个值。

127.0.0.1:6379> mset a 10 b 20
OK
127.0.0.1:6379> mget a b
1) "10"
2) "20"

MSET key value[ key value …]：一次设置多个key和值

MSETNX key value[ key value …]：一次声明且设置多个之前不存在的key和值；若key存在，则失败，返回0；若成功，则返回1。

127.0.0.1:6379> msetnx x 1 y 2
(integer) 1
127.0.0.1:6379> msetnx x 1 z 3
(integer) 0
127.0.0.1:6379> mget x y z
1) "1"
2) "2"
3) (nil)

PSETEX key milliseconds value：设置key和value，并设置过期时间，单位为毫秒。与setex不同的是，时间以毫秒为单位，setex时间以秒为单位。即将被弃用

127.0.0.1:6379> psetex a 1000 b
OK
127.0.0.1:6379> get a
"b"
127.0.0.1:6379> get a
(nil)

SET key value [NX | XX] [GET] [EX 秒 | PX 毫秒 | EXAT unit-time-sexonds | PXAT unit-time-milliseconds | KEEPTTL]

设置key和value。若key不为

EX：设置指定的过期时间，单位秒；

PX：设置指定的过期时间，单位毫秒；

EXAT：Unix时间，单位秒；

PXAT：Unit时间，单位毫秒；

NX：当Key不存在时设置；

XX：当key存在时设置；

KEEPTTL：获取Key的过期时间；

GET：返回key原来的值，若key不存在返回nil。

返回值：

OK：成功返回ok；
nil：若get的值为nil，则返回nil；若因为NX或XX导致SET未执行操作，返回nil；
字符串：若get的值不为nil，返回原来字符串的值。

SETEX、SETNX：设置过期时间，即将被弃用。

SETRANGE key offset value：从key值的offset位置开始，设置值为value。

127.0.0.1:6379> set key "HelloWorld"
OK
127.0.0.1:6379> set a "HelloWorld"
OK
127.0.0.1:6379> setrange a 5 Redis
(integer) 10
127.0.0.1:6379> get a
"HelloRedis"

STRLEN key：获取字符串长度。

127.0.0.1:6379> set a "HelloWorld"
OK
127.0.0.1:6379> strlen a
(integer) 10

SUBSTR key start end：截取字符串。

127.0.0.1:6379> set a "HelloWorld"
OK
127.0.0.1:6379> substr a 2 5
"lloW"

bitmaps 通过二进制修改/获取String的值

将String编码为二进制格式，bitmaps可以获取或设定二进制数列的每个位置的值。

SETBIT key offset 0/1：设定key的二进制位第offset位的值；

GETBIT key offset：获取key的二进制位第offset位的值；

offset在二进制数列里，从前往后数。0为起始位置。

127.0.0.1:6379> set num 0
OK
127.0.0.1:6379> getbit num 0
(integer) 0
127.0.0.1:6379> getbit num 1
(integer) 0
127.0.0.1:6379> getbit num 2
(integer) 1
127.0.0.1:6379> getbit num 3
(integer) 1
127.0.0.1:6379> getbit num 4
(integer) 0
127.0.0.1:6379> getbit num 5
(integer) 0
127.0.0.1:6379> getbit num 6
(integer) 0
127.0.0.1:6379> getbit num 7
(integer) 0
127.0.0.1:6379> setbit num 5 1
(integer) 0
127.0.0.1:6379> get num
"4"

先**设置num的值为’0’**，

然后获取0-7位置上的二进制数字，分别为：00110000，对应’0’的ansi码；

设置第5位的二进制数位为1后，获取num的值，值变成了4。

其他命令

bitcount

返回字节位数；

127.0.0.1:6379> set apple sweet,nice
OK
127.0.0.1:6379> bitcount apple
(integer) 43

bitfield

将字符串作为位数组，允许对位域的值进行获取、修改和自增自减。

子命令列表

GET type offset 获取位域的值，以十进制返回；
SET type offset value 设置位域的值，并返回原来的值；
INCRBY type offset increment，自增\自减指定位域的值并返回新值。

type offset 解释

type：即位域的类型；

i表示有符号整数，u表示无符号整数。

例：

i8：8位有符号整数；

u8：8位无符号整数；

i16：16位有符号整数。

offset：即位移偏移量。

使用

GET

127.0.0.1:6379> set apple sweetAndNice
OK
127.0.0.1:6379> bitfield apple GET i8 0
1) (integer) 115
127.0.0.1:6379> bitfield apple GET i8 8
1) (integer) 119
127.0.0.1:6379> bitfield apple GET i8 16
1) (integer) 101
127.0.0.1:6379>

设定apple的值为sweetAndNice后；

以有符号整数的形式获取位于0,8,16位域的值，分别为115,119,101，分别对应s、w、e。

SET

设置位域的值，并返回原来的值；

127.0.0.1:6379> bitfield apple set i8 0 117
1) (integer) 115
127.0.0.1:6379> get apple
"uweetAndNice"

以i8形式设置位置0的位域的值为117。

INCRBY

127.0.0.1:6379> bitfield apple incrby i8 0 3
1) (integer) 120
127.0.0.1:6379> get apple
"xweetAndNice"

以i8形式为位置0的位域的值增加3。

OVERFLOW

改变当INCRBY子命令发生溢出情况时的行为。

可以有的值：WRAP SAT FAIL

WRAP：默认值。若为无符号数，则按照最大值进行取模运算；若为有符号数，对于结果的取值，上溢取溢出值与最小值相加的值，下溢取最大值与溢出值相减的值，与C语言类似；

SAT：若上溢，则使值控制在最大值；若下溢，则使值控制在最小值。如：若最大值为127，则120 加 10结果为127；

FAIL：若发生溢出，取消本次操作，返回null向调用者发送错误信号。

OK
127.0.0.1:6379> bitfield a OVERFLOW WRAP INCRBY i8 0 1234
1) (integer) 3
127.0.0.1:6379> bitfield a OVERFLOW SAT INCRBY i8 0 1234
1) (integer) 127
127.0.0.1:6379> bitfield a OVERFLOW FAIL INCRBY i8 0 1234
1) (nil)
127.0.0.1:6379> get a
"\x7f23"

bitfield_ro

类似于bitfield，但是只接受get子命令；

因为bitfield有改变数值的选项，所以在技术上被标记为redis的写入命令；

（存疑）Redis可以有主节点和副本节点，副本节点是主节点的副本；

若bitfield命令向副本节点发送操作，副本节点会将操作转发到主节点进行操作，而不是在副本中操作；

bitfield_ro命令也会向副本节点发送操作，但bitfield_ro的操作不会被转发到主节点，在副本节点中获取数据后直接返回。（可能会存在旧数据）

bitop

BITOP支持四种与运算：AND、OR、XOR和NOT。

dest 目标 src 来源

BITOP AND destkey srckey1 srckey2 srckey3 … srckeyN
BITOP OR destkey srckey1 srckey2 srckey3 … srckeyN
BITOP XOR destkey srckey1 srckey2 srckey3 … srckeyN
BITOP NOT destkey srckey

NOT只需要一个参数。

运算结果存放在dest中，依据srckey进行计算。

bitpos

1	BITPOS key bit [start [end [BYTE \| BIT]]]

将字符串数据作为一个位数组，获取指定范围第一个1或0的位置。

bit值为1/0，表示指定1或者0；

使用start和end指定范围；