（一）Redis笔记——简介、key 、数据类型

1. Redis是什么、特点、优势

Redis是一个开源的使用C语言编写、开源、支持网络、可基于内存亦可持久化的日志型、高性能的Key-Value数据库，并提供多种语言的API。

它通常被称为数据结构服务器，因为值（value）可以是字符串(String)、哈希(Map)、列表(list)、集合(sets) 和有序集合(sorted sets)等类型。

Redis 与其他 key - value 缓存产品有以下三个特点：

Redis支持数据的持久化，可以将内存中的数据保持在磁盘中，重启的时候可以再次加载进行使用。
Redis不仅仅支持简单的key-value类型的数据，同时还提供list，set，zset，hash等数据结构的存储。
Redis支持数据的备份，即master-slave模式的数据备份。

Redis优势

性能极高 – Redis能读的速度是110000次/s,写的速度是81000次/s 。
丰富的数据类型 – Redis支持二进制案例的 Strings, Lists, Hashes, Sets 及 Ordered Sets 数据类型操作。
原子 – Redis的所有操作都是原子性的，同时Redis还支持对几个操作全并后的原子性执行。
丰富的特性 – Redis还支持 publish/subscribe, 通知, key 过期等等特性。

2. Redis 的启动与退出

[root@centoszang 桌面]# redis-cli

Could not connect to Redis at 127.0.0.1:6379: Connection refused

Could not connect to Redis at 127.0.0.1:6379: Connection refused

not connected> exit

[root@centoszang 桌面]# redis-server /etc/redis.conf

[root@centoszang 桌面]# redis-cli

127.0.0.1:6379>

[root@centoszang 桌面]# redis-cli

127.0.0.1:6379> ping

PONG

127.0.0.1:6379> set var helloWorld

OK

127.0.0.1:6379> get var

"helloWorld"

127.0.0.1:6379> del var

(integer) 1

127.0.0.1:6379> get var

(nil)

127.0.0.1:6379> quit

[root@centoszang 桌面]#

redis命令不区分大小写，所以get var和GET var是等价的

3. Redis key

Redis是key-value的数据库，Redis的键用于管理Redis的键。主要命令如下：

序号	Redis keys命令及描述
1	DEL key 该命令用于在 key 存在是删除 key。
2	DUMP key 序列化给定 key ，并返回被序列化的值。
3	EXISTS key 检查给定 key 是否存在。
4	EXPIRE key seconds 为给定 key 设置过期时间。
5	EXPIREAT key timestamp EXPIREAT 的作用和 EXPIRE 类似，都用于为 key 设置过期时间。不同在于 EXPIREAT 命令接受的时间参数是 UNIX 时间戳(unix timestamp)。
6	PEXPIRE key milliseconds 设置 key 的过期时间亿以毫秒计。
7	PEXPIREAT key milliseconds-timestamp 设置 key 过期时间的时间戳(unix timestamp) 以毫秒计
8	KEYS pattern 查找所有符合给定模式( pattern)的 key 。例如keys * 返回所有的key
9	MOVE key db 将当前数据库的 key 移动到给定的数据库 db 当中。
10	PERSIST key 移除 key 的过期时间，key 将持久保持。
11	PTTL key 以毫秒为单位返回 key 的剩余的过期时间。
12	TTL key 以秒为单位，返回给定 key 的剩余生存时间(TTL, time to live)。
13	RANDOMKEY 从当前数据库中随机返回一个 key 。
14	RENAME key newkey 修改 key 的名称
15	RENAMENX key newkey 仅当 newkey 不存在时，将 key 改名为 newkey 。
16	TYPE key 返回 key 所储存的值的类型。

4. Redis数据类型

Redis支持五种数据类型：string（字符串），hash（哈希），list（列表），set（集合）及zset(sorted set：有序集合)。

string是最简单的类型，你可以理解成与Memcached一模一个的类型，一个key对应一个value，其上支持的操作与Memcached的操作类似。但它的功能更丰富。
Hash数据类型允许用户用Redis存储对象类型,Hash数据类型的一个重要优点是,当你存储的数据对象只有很少几个key值时,数据存储的内存消耗会很小.
list是一个链表结构，主要功能是push、pop、获取一个范围的所有值等等。操作中key理解为链表的名字。
set是集合，和我们数学中的集合概念相似，对集合的操作有添加删除元素，有对多个集合求交并差等操作。操作中key理解为集合的名字。
zset是set的一个升级版本，他在set的基础上增加了一个顺序属性，这一属性在添加修改元素的时候可以指定，每次指定后，zset会自动重新按新的值调整顺序。可以理解了有两列的mysql表，一列存value，一列存顺序。操作中key理解为zset的名字。

　4.1 String（字符串）

是Redis最基本的数据类型，可以理解成与Memcached一模一样的类型，一个key对应一个value
二进制安全的。意思是redis的string可以包含任何数据。比如jpg图片或者序列化的对象
一个键最大能存储512MB

利用set给变量var赋值“String type”；利用get获得变量var的值

127.0.0.1:6379> set var1 "xiaofeng"

OK

127.0.0.1:6379> get var1

"xiaofeng"

4.2 Hash（哈希）

是一个键值对集合
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

hset,hget例子

127.0.0.1:6379> hset hash1 name "xiaoming"

(integer) 1

127.0.0.1:6379> hset hash1 rank "first"

(integer) 1

127.0.0.1:6379> hset hash2 name "dahuang"

(integer) 1

127.0.0.1:6379> hset hash2 rank "second"

(integer) 1

127.0.0.1:6379> hget hash1 rank

"first"

hset&hget一次只能往哈希结构里面插入一个键值对，如果插入多个可以用hmset&hmget

hmset, hmget例子

127.0.0.1:6379> hmset hash3 name "fengge" rank "third"

OK

127.0.0.1:6379> hmget hash3

(error) ERR wrong number of arguments for 'hmget' command

127.0.0.1:6379> hmget hash3 name

1) "fengge"

127.0.0.1:6379> hgetall hash3

1) "name"

2) "fengge"

3) "rank"

4) "third"

4.3 List（列表）

lpush往列表的前边插入；lrange后面的数字是范围（闭区间）

列表最多可存储 2^{32 - 1} 元素 (4294967295, 每个列表可存储40多亿)。

127.0.0.1:6379> lpush list1 one

(integer) 1

127.0.0.1:6379> lpush list1 two

(integer) 2

127.0.0.1:6379> lpush list1 three

(integer) 3

127.0.0.1:6379> lrange list1

(error) ERR wrong number of arguments for 'lrange' command

127.0.0.1:6379> lrange list1 0 10

1) "three"

2) "two"

3) "one"

redis 127.0.0.1:6379> LRANGE KEY_NAME START END

Redis Lrange 返回列表中指定区间内的元素，区间以偏移量 START 和 END 指定。其中 0 表示列表的第一个元素， 1 表示列表的第二个元素，以此类推。你也可以使用负数下标，以 -1 表示列表的最后一个元素， -2 表示列表的倒数第二个元素，以此类推。

4.4 Set(集合)

Redis的Set是string类型的无序集合。

集合是通过哈希表实现的，所以添加，删除，查找的复杂度都是O(1)

set往集合中插入元素，smembers列举出集合中的元素

成功插入返回1；错误插入返回0，例子中 two 第二次插入时，因已经存在，故插入失败。

127.0.0.1:6379> sadd set1 one

(integer) 1

127.0.0.1:6379> sadd set1 two

(integer) 1

127.0.0.1:6379> sadd set1 two

(integer) 0

127.0.0.1:6379> sadd set1 three

(integer) 1

127.0.0.1:6379> SMEMBERS set1

1) "two"

2) "three"

3) "one"

4.5 zset(sorted sete：有序集合)

zset和set一样也是String类型的集合，且不允许元素重复 , 用于将一个或多个成员元素及其分数值加入到有序集当中。

如果某个成员已经是有序集的成员，那么更新这个成员的分数值，并通过重新插入这个成员元素，来保证该成员在正确的位置上。

zset和set不同的地方在于zset关联一个double类型的分数，redis通过分数对集合中的元素排序

zset的元素是唯一的，但是分数是可以重复的

127.0.0.1:6379> zadd zset1 1 one

(integer) 1

127.0.0.1:6379> zadd zset1 2 two

(integer) 1

127.0.0.1:6379> zadd zset1 3 three

(integer) 1

127.0.0.1:6379> zadd zset1 3 three

(integer) 0

127.0.0.1:6379> zadd zset1 4 three

(integer) 0

127.0.0.1:6379> ZRANGE zset1 0 10

1) "one"

2) "two"

3) "three"

127.0.0.1:6379> zadd zset1 3 ttt

(integer) 1

127.0.0.1:6379> ZRANGE zset1 0 10

1) "one"

2) "two"

3) "ttt"

4) "three"

成功插入返回1，否则返回0。插入已存在元素失败--返回0

5. Redis HyperLogLog

Redis HyperLogLog是用来做基数统计的算法。优点是，在输入元素的数量或者体积非常非常大时，计算基数所需的空间总是固定的、并且是很小的。

在 Redis 里面，每个 HyperLogLog 键只需要花费 12 KB 内存，就可以计算接近 2^64 个不同元素的基数。这和计算基数时，元素越多耗费内存就越多的集合形成鲜明对比。

注：因为HyperLogLog只会根据输入元素来计算基数，而不会存储输入元素本身，因此不会返回输入的各个元素。

基数是什么？比如数据集 {1, 3, 5, 7, 5, 7, 8}，那么这个数据集的基数集为 {1, 3, 5 ,7, 8}, 基数(不重复元素)为5。基数估计就是在误差可接受的范围内，快速计算基数。

127.0.0.1:6379> pfadd zang money

(integer) 1

127.0.0.1:6379> pfadd zang health

(integer) 1

127.0.0.1:6379> pfadd zang handsome

(integer) 1

127.0.0.1:6379> pfadd zang clever

(integer) 1

127.0.0.1:6379> PFCOUNT zang

(integer) 4

127.0.0.1:6379> pfadd key1 a b c d

(integer) 1

127.0.0.1:6379> pfadd key2 a e f d

(integer) 1

127.0.0.1:6379> PFMERGE key3 key1 key2

OK

127.0.0.1:6379> PFCOUNT key3

(integer) 6