Redis資料型別與常用操作詳解
一、redis 簡介
redis適合放一些頻繁使用，比較熱的資料，因為是放在記憶體中，讀寫速度都非常快，一般會應用在下面一些場景，排行榜、計數器、訊息佇列推送、好友關注、粉絲。
首先要知道mysql儲存在磁盤裡，redis儲存在記憶體裡，redis既可以用來做持久儲存，也可以做快取，而目前大多數公司的儲存都是mysql + redis，mysql作為主儲存，redis作為輔助儲存被用作快取，加快訪問讀取的速度，提高效能。
官方定義：
Redis is an open source (BSD licensed), in-memory data structure store, used as a database
（1）儲存介質：Redis儲存在記憶體，但是可以將資料持久化到硬碟。MySQL/Oracle將資料持久化的儲存到硬碟；
（2）資料庫型別：Redis屬於非關係型資料庫；MySQL/Oracle關係型資料庫
（3）存取效率：Redis直接在記憶體中存取資料效率高；MySQL/Oracle每次請求訪問資料庫時，都存在著I/O操作，如果反覆頻繁的訪問資料庫。第一：會在反覆連結資料庫上花費大量時間，從而導致執行效率過慢；第二：反覆的訪問資料庫也會導致資料庫的負載過高。
二、資料型別與常用操作
Redis支援五種資料型別：字串(String), 雜湊(Hash), 列表(list), 集合(sets) 和 有序集合(sorted sets)
字串(String): 增刪改查
set key value
del key
set key newvalue
get key
mset key1 value1 key2 value2 --批量增加
雜湊(Hash): key {filed1: value, filed2:vaule.....,fieldN:value}
hset key field_1 value1 -- 增 hmset key field_1 value1 filed_2 value2 --批量增 hdel key filed-- 刪 hset key field newValue -- 改 hget key field --查某一field值 hvals filed -- 查key對應的field-values
hlen key --計算field個數
hkeys --獲取所有field
列表(list)
rpush key value [value ...] --右插 lpush key value [value ...] -- 左插 linsert key BEFORE|AFTER pivot value lrange key start stop lindex key index llen key lpop key -- 左彈 rpop key -- 右彈 lset key index value --修改下標index的元素值
集合(sets) (集合內不允許相同的元素)
-- 集合內元素操作
sadd key element [element ...] --增
srem key element [element ...] --刪
scard key --計算元素個數
sismember key element --判斷元素是否在集合中
spop key
smembers key --獲取所有元素
-- 集合間元素操作
sinter key [key ...] --交集
sunion key [key ...] -- 並集
sdiff key [key ...] --差集
-- 將結果儲存
sinterstore destination key [key ...]
suionstore destination key [key ...]
sdiffstore destination key [key ...]
（有序集合） 參考sets
常用操作
ttl -1 鍵沒設定過期時間/永久有效 -2 鍵不存在 >0 鍵剩餘的過期時間 type --檢視鍵的型別 flushdb/flushall --刪除資料 info memory --檢視記憶體資訊
select db --選擇庫
Expire -- 設定過期時間
三、資料持久化
為什麼資料持久化？
由於redis的強大效能很大程度上是因為所有資料都是儲存在記憶體中，然而當出現伺服器宕機、redis重啟等特殊場景，所有儲存在記憶體中的資料將會丟失，這是無法容忍的事情，所以必須將記憶體資料持久化。例如：將redis作為資料庫使用的；將redis作為快取伺服器使用等場景。
持久化存在的方式？
目前持久化存在兩種方式：RDB方式和AOF方式。
RDB方式
RDB持久化是把當前程序資料生成快照儲存到硬碟的過程， 觸發RDB持久化過程分為手動觸發和自動觸發。一般存在以下情況會對資料進行快照
根據配置規則進行自動快照；
使用者執行SAVE, BGSAVE命令；
執行FLUSHALL命令；
執行復制（replication）時。
優缺點：恢復資料較AOF更快；
RDB方式資料沒辦法做到實時持久化/秒級持久化；存在老版本Redis服務無法相容新版RDB格式的問題；非實時性。
AOF方式
以獨立日誌的方式記錄每次寫命令（寫入的內容直接是文字協議格式 ），重啟時再重新執行AOF檔案中的命令達到恢復資料的目的。
AOF的工作流程操作： 命令寫入（append） 、 檔案同步（sync） 、 檔案重寫（rewrite） 、 重啟載入（load）
優點：實時性較好
四、redis過期時間
為什麼需要設定過期時間？
涉及的業務場景 有資料更新要求（每秒/每天，根據業務的不同，更新頻率也不同）
行情資料，則每秒需要更新； 賬戶資產等資料 ，則滿足每天更新即可；
測試案例分析：
經過計算1byte=8bit, 每個客戶進行一次查詢儲存的key佔用的記憶體400w/8/1024/1024=0.47M，粗略估計2000客戶進行查詢，儲存key佔用的記憶體=2000*0.47（將近1G），如果查詢頻繁，則必然會出現記憶體溢位的風險。
優化方法：針對客戶的操作頻率，一般不會不停地進行資料查詢操作，所以可以將客戶查詢儲存的key設定過期時間，這樣可以減小記憶體壓力。
五、Redis 架構模式
1.單機版
優點：簡單；缺點：記憶體容量有限；處理能力有限；無法高可用
2.叢集版
優點： 主從複製：Redis 的複製（replication）功能允許使用者根據一個 Redis 伺服器來建立任意多個該伺服器的複製品，其中被複制的伺服器為主伺服器（master），而通過複製創建出來的伺服器複製品則為從伺服器（slave）。 只要主從伺服器之間的網路連線正常，主從伺服器兩者會具有相同的資料，主伺服器就會一直將發生在自己身上的資料更新同步 給從伺服器，從而一直保證主從伺服器的資料相同。 高可用- 無中心架構（不存在哪個節點影響效能瓶頸），少了 proxy 層。
- 資料按照 slot 儲存分佈在多個節點，節點間資料共享，可動態調整資料分佈。
- 可擴充套件性，可線性擴充套件到 1000 個節點，節點可動態新增或刪除。
- 高可用性，部分節點不可用時，叢集仍可用。通過增加 Slave 做備份資料副本
- 實現故障自動 failover，節點之間通過 gossip 協議交換狀態資訊，用投票機制完成 Slave到 Master的角色提升。
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