一、引言
1.1 数据库压力过大
由于用户量增大，请求数量也随之增大，数据压力过大
一个请求的url 背后可能有有4-5个 sql的操作
每秒钟 qps（并发数） 1000 背后的sql操作 4000-5000
mysql 单机并发量读写 8000-10000 ，随着用户量的增加，mysql压力会非常大
此时我们就可以使用redis作为缓存数据库，查询数据时，先去redis查询 ，redis没有该数据，再出去mysql，此时就会降低mysql 压力
1.2 数据不同步
多台服务器之间，数据不同步
1.3 传统锁失效
多台服务器之间的锁，已经不存在互斥性了。
二、Redis介绍
Redis是一个key-value存储系统，属于非关系型数据库(NoSQL -> 非关系型数据库 -> Not Only SQL)。它支持存储的value类型相对更多，包括string(字符串)、list(链表)、set(集合)、zset(sorted set --有序集合)和hash（哈希类型）等类型。
为了保证效率，数据都是缓存在内存中，因为是纯内存操作，Redis的性能非常出色，每秒可以处理超过 10万次读写操作。
redis主要应用场景：缓存热点数据，分布式锁，计数器，全局id，简单消息队列，排行榜，点赞，签到，关注模型等。
官网：https://redis.io/
有一位意大利人，在开发一款LLOOGG的统计页面，因为MySQL的性能不好，自己研发了一款非关系型数据库，并命名为Redis。
Redis（Remote Dictionary Server）即远程字典服务，Redis是由C语言去编写，Redis是一款基于Key-Value的NoSQL，而且Redis是基于内存存储数据的，Redis还提供了多种持久化机制，性能可以达到110000/s读取数据以及81000/s写入数据，Redis还提供了主从，哨兵以及集群的搭建方式，可以更方便的横向扩展以及垂直扩展。
| Redis之父 |
|---|
 |
三、Redis安装
3.1 Linux下安装
略
3.2 Docker安装
略
3.3 Windows下安装
3.3.1 安装
Redis官方不支持window平台
微软开源组织实现了扩展版，https://github.com/MSOpenTech/redis
下载压缩版，解压后
3.3.2 启动redis服务
使用命令行或者双击 redis-server.exe 都可
3.3.3 进入客户端
再开一个命令行,执行redis-cli.exe命令或者双击其 也可
可以演示一些基本命令测试
3.4 图形化工具
傻瓜式安装
安装好,点击左上角,连接本机Redis
四、常用命令（一）
4.1 Redis存储数据的结构
常用的5种数据结构：
- string：一个key对应一个值。最常用的，一般用于存储一个值。
- hash：一个key对应一个Map。存储一个对象数据的。
- list：一个key对应一个列表。使用list结构实现栈和队列结构。
- set：一个key对应一个集合。交集，差集和并集的操作。
- zset：一个key对应一个有序的集合。排行榜，积分存储等操作。
另外三种数据结构：
- HyperLogLog：计算近似值的。
- GEO：地理位置。
- BIT：一般存储的也是一个字符串，存储的是一个byte[]。
| 五种常用的存储数据结构图 |
|---|
 |
4.2 string类型
Redis SET 命令_设置指定 key 的值
1 存 set
语法：set key value
设置key的值，若key存在则覆盖原来的value
key值可以使用":"分隔，用于进行分类管理，比如下面例子中，"goods:id"表示key值
2 取 get
语法：get key
获取key对应的值
3 条件存 setnx
语法：setnx key value
设置值，如果当前key不存在的话（如果这个key存在，什么事都不做，如果这个key不存在，和set命令一样）
4 多存 mset
语法：mset key1 value1 key2 value2 … keyN valueN
设置多个key的值，若存在则覆盖
5 多取 mget
语法：mget key1 key2 … keyN
获取多个key对应的值
6 多条件存 msetnx
语法：msetnx key1 value1 key2 value2 … keyN valueN
同mset，但如果其中一个key已经存在了，则都不设置。这些操作都是原子的。
7 追加 append
语法：append key value
向指定key的value的字符串追加数据
8 自增 incr
语法：incr key
自增1，只针对值是整数的key
9 指定自增 incrby
语法：incrby key increment
针对key对应的value值增加一个增量值，如果key不存在，初始化为0，然后再增加
10 自减 decr
语法：decr key
11 指定自减 decrby
语法：decrby key increment
针对key对应的value的值减去一个值
12 过期 时间setex
可以考虑验证码这方向发展
语法：setex key seconds value
等价于先设置变量再设置超时(单位是秒)，这个操作是原子的
13 长度 strlen
语法: strlen key
查看value字符串的长度
14 删除 del
语法: del key
根据键删除数据
15 补充:中文问题
redis的汉字 : 不是乱码,只是redis的显示问题.redis显示成utf-8格式,
想要得到汉字原文, 只需在进入Redis客户端时,输入 redis-cli --raw
4.3 键的其他操作
1 判断存在 exists
语法：EXISTS key
查看是否存在该元素
2 删除 del
语法：del key
根据key删除元素
3 重命名 rename
语法：rename oldkey newkey
给key值重命名
4 查键 keys
语法：keys * ，查看所有key
5 类型 type
语法：type key
查看key的类型
6 过期时间 expire
语法：EXPIRE key seconds
设置该元素多少秒后失效
注意：设置过期时间的应用场景广泛，比如缓存的数据设置过期时间，防止长时间占用内存；手机验证码；限时优惠等
7 过期 pexpire
语法：PEXPIRE key milliseconds
设置该元素多少毫秒后失效
8 活得久 ttl
语法：TTL key：查看还可以存活多少秒，-2表示key不存在，-1表示永久存储
9 取消过期 persist
语法：persist key
取消过期时间
4.4 list类型
类似队列或者堆栈的数据结构
列表类型（list）可以存储一个有序的字符串列表，常用的操作是向列表两端添加元素，或者获得列表的某一个片段。列表类型内部是使用双向链表（double linked list**）实现**的，所以向列表两端添加元素的时间复杂度为0(1)，获取越接近两端的元素速度就越快。这意味着即使是一个有几千万个元素的列表，获取头部或尾部的10条记录也是极快的。
1 右存 rpush
语法：rpush key value
key表示列表的名字，从右边向key对应的列表添加元素，每次添加，放在结尾
2 左存 lpush
语法：lpush key value
从左边向key对应的列表添加元素，每次添加，放在开头
3 范围取值 lrange
语法：lrange key beginIndex endIndex
获取key的元素，用两端的索引取出子集，endIndex=-1则表示全部取出
0 -1 就是查全部
4 长度 llen
语法：llen key
获取key的长度大小
5 左删 lpop
语法：lpop key
取出并移除key第一个元素，左边的元素
6 右删 rpop
语法：rpop key
取出并移除key最后一个元素，右边的元素
7 查询单个 lindex
语法：LINDEX key index
获取该索引下的元素
8 指定修改 lset
语法：LSET key index value
设置索引为index下的元素的value.超出索引范围报错
9 删除 lrem
语法：lrem key count value
删除count个value。（count为正数,从头开始，删除count个value元素；count为负，则从尾部向头删除count个value元素；count为0，则所有的元素为value的都删除）
10 两头删 ltrim
语法：LTRIM key start end
清空索引在start 和end之外的元素，索引从0开始
4.5 hash类型
使用string的问题
假设有User对象以JSON序列化的形式存储到Redis中，User对象有id，username、password、age、name等属性，存储的过程如下：
User对象 —> json(string) —> redis
如果在业务上只是更新age属性，其他的属性并不做更新,应该怎么做呢？ 如果仍然采用string类型,无法单独更新其中某个属性,需要删除然后重新添加,这样的话在传输、处理时会造成资源浪费，下边讲的hash可以很好的解决这个问题。
redis hash
hash叫散列类型，它提供了字段和字段值的映射。字段值只能是字符串类型，不支持散列类型、集合类型等其它类型。如下：
1 存 hset
HSET命令不区分插入和更新操作，当执行插入操作时HSET命令返回1，当执行更新操作时返回0。
语法：HSET key field values
key是对象名，field是属性，value是值；
2 多存 hmset
语法：HMSET key field value [field value …]:同时设置多个属性
3 取 hget
语法：HGET key field：获取该对象的该属性对应的值
4 多取 hmget
语法：HMGET key field value [field value …]：获取多个属性值
5 全取 hgetall
语法：HGETALL key 获取对象的所有信息(字段+值)
6 只取键 hkeys
语法：HKEYS key：获取对象的所有属性（field）
7 只取值 hvals
语法：HVALS key：获取对象的所有属性的值（value）
8 删属性hdel
语法：HDEL key field：删除对象的该属性
9 存在否 hexists
语法：HEXISTS key field:查看对象是否存在该属性
10 自增 hincrby(hash必须要加by 后面要跟开劈的长度)
语法：HINCRBY key field increment:原子自增操作，只能是integer的属性值可以使用；
注意: 没有hincr命令,只有hincrby命令
11 键数 hlen
语法：HLEN key:获取属性的个数。
4.6 set类型
集合(set)中的数据是不重复且没有顺序。
集合类型(set)的常用操作是向集合中加入或删除元素、判断某个元素是否存在等，由于集合类型的Redis内部是使用值为空的散列表实现，所有这些操作的时间复杂度都为0(1)。
Redis还提供了多个集合之间的交集、并集、差集的运算。
1 存 sadd
语法：sadd key value1 value2 valueN 向set添加元素
2 删 srem
语法：srem key value ：从set中移除指定元素
3 取所有 smembers
语法：smembers key : 取出所有set元素
4 判断 sismember
语法：SISMEMBER key value: 查看value是否存在set中
5 个数 scard
语法：scard key
获取set中元素的个数
6 交集 sinter
语法：sinter key1 key2 …
返回多个集合的交集
7 并集 sunion
语法: sunion set1 set2 …
获取全部集合中的数据
8 差集 sdiff
语法: sdiff set1 set2 …
获取多个集合中不一样的数据
tip: 集合数量 多的放在前面, 相当于 set1 - set2 剩余的元素
9 随机删 spop
注意：由于集合是无序的，所有SPOP命令会从集合中随机选择一个元素弹出
语法：SPOP key
语法: SPOP key count n 删除指定n个数的元素
随机获取一个数据（获取的同时，移除数据，count默认为1，代表弹出数据的数量）
4.7 Sorted Set有序集合（也叫Z-Set）主要用于热度排名
在集合类型(Set)的基础上，有序集合类型为集合中的每个元素都关联一个分数，这使得我们不仅可以完成插入、删除和判断元素是否存在在集合中，还能够获得分数最高或最低的前N个元素、获取指定分数范围内的元素等与分数有关的操作。
在某些方面有序集合(ZSet)和列表(List)类型有些相似。
- 二者都是有序的。
- 二者都可以获得某一范围的元素。
但是，二者有着很大区别：
- 列表(list)类型是通过链表实现的，获取靠近两端的数据速度极快，而当元素增多后，访问中间数据的速度会变慢。
- 有序(zset)集合类型使用散列表实现，所有即使读取位于中间部分的数据也很快。
- 列表(list)中不能简单的调整某个元素的位置，但是有序集合(zset)可以（通过更改分数实现）
- 有序(zset)集合要比列表类型更耗内存。
1 存 zadd
语法：ZADD key score member
向有序set中添加元素member，其中score为分数（权重，可以为小数），该值决定了元素的顺序，默认升序；
2 取 zrange
语法：ZRANGE key start end [WITHSCORES]
获取按score从低到高索引范围内的元素，索引可以是负数，-1表示最后一个，-2表示倒数第二个，即从后往前。withscores可选，表示获取包括分数
3 反取zrevrange
语法：ZREVRANGE key start end [WITHSCORES]
同上，但score从高到低排序。
3 计数 zcount
语法：ZCOUNT key min max
获取score在min和max范围内的元素的个数
4 计数 zcard
语法：ZCARD key
获取集合中元素的个数。
5 自增zincrby
语法：ZINCRBY key increment member:根据元素，score原子增加increment
6 查分 zscore
语法：ZSCORE key member
获取该元素的score
7 查排名 zrank
语法：ZRANK key member
获取元素的索引（照score从低到高排列）
8 移除 zrem
语法：ZREM key member
移除集合中的指定元素
9 移除 zremrangebyscore
z,rem,range,by,score
语法：ZREMRANGEBYSCORE key min max
清空集合内的score位于min和max之间的元素
10 其他
参考文档Redis Sorted Set API
4.8 bitmap类型（了解）
【Redis】Redis中BitMap(位图)
五、常用命令（二）
默认redis 有16个库， 默认情况下数据存储于 db0数据库
select数据库
切换到指定的数据库，数据库索引号 index 用数字值指定，以 0 作为起始索引值,0-15
dbsize
查看数据库中key的数量
flushall
清空全部数据库
六、Redis的持久化【背】
Redis 提供了 RDB 和 AOF 两种持久化方式，RDB 是把内存中的数据集以快照形式写入磁盘，实际操作是通过 fork 子进程执行，采用二进制压缩存储；AOF 是以文本日志的形式记录 Redis 处理的每一个写入或删除操作。
RDB 把整个 Redis 的数据保存在单一文件中，比较适合用来做灾备，但缺点是快照保存完成之前如果宕机，这段时间的数据将会丢失，另外保存快照时可能导致服务短时间不可用。
AOF 对日志文件的写入操作使用的追加模式，有灵活的同步策略，支持每秒同步、每次修改同步和不同步，缺点就是相同规模的数据集，AOF 要大于 RDB，AOF 在运行效率上往往会慢于 RDB。
6.1 RDB（快照）方式
默认的持久化方式，rdb是将内存中的数据以快照的方式写入文件中，默认的文件名是dump.rdb
redis.conf(windows中文件名为redis.windows.conf)中针对rdb方式的默认配置：
save 900 1
save 300 10
save 60 10000
配置含义：
900秒内，如果超过1个key被修改，则发起快照保存
300秒内，如果超过10个key被修改，则发起快照保存
60秒内，如果1万个key被修改，则发起快照保存
默认配置不方便看效果，可将快照频率设大一点，在redis.conf中增加一行：
save 10 1
保存后，启动redis服务端和客户端。在客户端输入命令：
输入完，发现dump.rdb文件的修改日期变了，并且redis服务端增加了保存日志：
接下来，重启redis服务端和客户端，看数据是否真的持久化了：
6.2 AOF 方式
redis.conf中针对aof的配置：
appendonly no
将其修改为yes，开启AOF持久化，对应的文件名为appendonly.aof。使用redis命令后，该命令是以redis协议格式的形式追加到文件的最后！实际上，AOF方式中，并不会立即将命令写入到文件中，而是写入到硬盘缓存，然后根据配置的策略，将缓存写入到文件，配置如下：
appendfsync always
appendfsync everysec
appendfsync no
配置含义：
always: 每次操作都会立即写入aof文件中
everysec: 每秒持久化一次(默认配置)
no: 不主动进行同步操作，默认30s一次
配置含义：
900秒内，如果超过1个key被修改，则发起快照保存
300秒内，如果超过10个key被修改，则发起快照保存
60秒内，如果1万个key被修改，则发起快照保存
默认配置不方便看效果，可将快照频率设大一点，在redis.conf中增加一行：
save 10 1
保存后，启动redis服务端和客户端。在客户端输入命令：
[外链图片转存中…(img-4gGJYXPg-1722243843563)]
输入完，发现dump.rdb文件的修改日期变了，并且redis服务端增加了保存日志：
[外链图片转存中…(img-B38dXGwp-1722243843563)]
接下来，重启redis服务端和客户端，看数据是否真的持久化了：
[外链图片转存中…(img-OWDDk6T3-1722243843564)]
6.2 AOF 方式
redis.conf中针对aof的配置：
appendonly no
将其修改为yes，开启AOF持久化，对应的文件名为appendonly.aof。使用redis命令后，该命令是以redis协议格式的形式追加到文件的最后！实际上，AOF方式中，并不会立即将命令写入到文件中，而是写入到硬盘缓存，然后根据配置的策略，将缓存写入到文件，配置如下：
appendfsync always
appendfsync everysec
appendfsync no
配置含义：
always: 每次操作都会立即写入aof文件中
everysec: 每秒持久化一次(默认配置)
no: 不主动进行同步操作，默认30s一次
