为了账号安全，请及时绑定邮箱和手机立即绑定
首页 手记 Redis学习：新手入门与实战指南

Redis学习：新手入门与实战指南

标签：
Redis
概述

本文全面介绍了Redis学习的相关内容，包括Redis的基本概念、安装方法、数据类型详解以及常用命令。文章还深入探讨了Redis的配置优化、应用场景和集群搭建，并提供了多种编程语言的集成示例。

Redis简介与安装

Redis是什么

Redis是一个开源的、基于内存的数据结构存储系统，用作数据库、缓存和消息中间件。它支持多种数据结构，如字符串（String）、哈希（Hash）、列表（List）、集合（Set）和有序集合（Sorted Set）等。Redis具备高性能，可以在高并发环境下提供稳定的响应速度。

Redis的特点和优势

高性能

Redis使用内存作为存储介质，数据存取速度非常快。此外，它采用了单线程处理模型，避免了多线程间的锁竞争问题，提升了数据处理效率。

数据持久化

Redis支持两种持久化策略：RDB（定期快照）和AOF（追加日志），可以确保数据不会在服务器重启时丢失。

多种数据结构

Redis提供了多种数据结构，适用于不同的应用场景。例如，字符串适合存储简单值，列表适合处理有序数据，集合适合去重处理，有序集合适合需要按分值排序的需求。

丰富的客户端支持

Redis有很多语言的客户端库，如Python、Java、C、PHP等，方便开发者在不同语言的项目中使用。

高可用与集群支持

Redis支持主从复制，可以实现高可用，保证数据的安全性。另外，Redis集群可以实现数据的水平扩展。

Redis各版本下载与安装

下载

访问Redis官网或者GitHub仓库下载指定版本的Redis。

wget http://download.redis.io/releases/redis-6.2.6.tar.gz

编译安装

下载完成后，解压文件，然后编译安装。

tar -xvzf redis-6.2.6.tar.gz
cd redis-6.2.6
make

安装

安装完成后，可以使用make install命令将Redis复制到系统的指定目录。

make install

Redis的启动和停止

启动

启动Redis服务，可以通过以下命令启动。

redis-server

如果你想指定配置文件来启动，可以这样做：

redis-server /path/to/redis.conf

停止

要停止Redis，可以通过执行redis-cli命令并输入shutdown。

redis-cli
shutdown
Redis数据类型详解

字符串(String)

字符串是Redis最基本的存储类型，它可以用来存储任何类型的数据。例如，可以存储一个字符串、整数或浮点数。

基本操作

  • 设置一个键值对 
    set key "value"
  • 获取键对应的值 
    get key
  • 将字符串值加1 
    incr key
  • 设置一个带有过期时间的键值对 
    setex key 10 "value"

列表(List)

列表是一种线性数据结构，支持在列表的头部和尾部进行插入和删除操作。列表中的每个元素都是一个字符串。

基本操作

  • 在列表头部插入一个值 
    lpush list "value"
  • 在列表尾部插入一个值 
    rpush list "value"
  • 获取列表中的一个元素 
    lindex list 0
  • 移除并返回列表中的一个元素 
    lpop list

集合(Set)

集合是一种无序的、不重复的数据结构，集合中的元素都是唯一的。集合适用于去重场景。

基本操作

  • 向集合添加一个元素 
    sadd set "member"
  • 从集合中移除一个元素 
    srem set "member"
  • 获取集合中的所有成员 
    smembers set
  • 检查元素是否在集合中 
    sismember set "member"

有序集合(Sorted Set)

有序集合是一种特殊的集合，每个成员都有一个分值，可以通过分值对集合中的成员进行排序。

基本操作

  • 向有序集合添加一个成员及其分值 
    zadd set 1 "member"
  • 获取有序集合中的成员及其分值 
    zrange set 0 -1 withscores
  • 获取指定范围内的成员 
    zrange set 0 1

哈希(Hash)

哈希是一种键值对数据结构，适用于存储对象。每个哈希都可以存储多个字段及其对应的值。

基本操作

  • 向哈希中添加一个字段及其值 
    hset hash field "value"
  • 获取哈希中一个字段的值 
    hget hash field
  • 获取哈希中的所有字段及其值 
    hgetall hash
Redis命令基础

基本操作命令

前面已经介绍了一些基本操作命令，例如设置和获取键值对。这里再补充一些常用的命令。

设置多个键值对

mset key1 "value1" key2 "value2"

删除一个或多个键

del key1 key2

数据结构操作命令

列表操作

  • 获取列表长度 
    llen list
  • 移除并返回列表中指定范围内的元素 
    lrange list 0 1

集合操作

  • 获取两个集合的交集 
    sinter set1 set2
  • 获取两个集合的并集 
    sunion set1 set2

有序集合操作

  • 获取有序集合中的成员及其分值，并按分值排序 
    zrange set 0 -1 withscores

哈希操作

  • 获取哈希中所有字段的数量 
    hlen hash

事务处理

Redis通过MULTI命令开启事务，然后执行多个命令，最后通过EXEC命令提交事务。如果在执行EXEC命令之前，客户端断开连接或者执行了DISCARD命令，事务将被取消。

multi
set key "value"
incr key
exec

键操作命令

检查键是否存在

exists key

删除指定过期时间的键

expire key 10

获取键的过期时间

ttl key
Redis应用场景介绍

缓存

Redis可以作为应用服务器的缓存层，存储热点数据，降低数据库的负载和响应时间。

示例代码

import redis

r = redis.Redis(host='localhost', port=6379, db=0)
r.set('key', 'value')
print(r.get('key'))

计数器

Redis可以用来实现计数器，例如网站的访问次数统计。

示例代码

incr key

会话存储

将用户会话存储在Redis中，可以实现分布式环境下的会话共享。

示例代码

import redis

r = redis.Redis(host='localhost', port=6379, db=0)
r.set('session_id', 'user_data')
print(r.get('session_id'))

队列处理

使用Redis实现消息队列，可以轻松地实现异步处理和任务调度。

示例代码

import redis

r = redis.Redis(host='localhost', port=6379, db=0)

# 生产者
r.rpush('queue', 'message1')
r.rpush('queue', 'message2')

# 消费者
message = r.lpop('queue')
print(message)

发布和订阅模式

Redis支持发布/订阅模式，可以实现简单的消息传递。

示例代码

import redis

# 发布者
p = redis.Redis(host='localhost', port=6379, db=0)
p.publish('channel', 'message')

# 订阅者
s = redis.Redis(host='localhost', port=6379, db=0)
pubsub = s.pubsub()
pubsub.subscribe('channel')

for message in pubsub.listen():
    print(message['data'])
    break
Redis配置与优化

配置文件解读

Redis的配置文件通常是redis.conf，位于安装目录中。配置文件中包含了Redis的各种参数。

常用配置参数

  • port：设置Redis的监听端口，默认是6379。
  • requirepass：设置Redis的密码，用于安全访问。
  • maxmemory：设置Redis的最大内存使用量。
  • appendonly：设置是否启用AOF持久化。
  • timeout：设置客户端空闲超时时间。

内存与持久化设置

内存设置

maxmemory参数可以设置Redis的最大内存使用量。当内存使用量达到这个值时，Redis会根据maxmemory-policy参数设定的策略来释放内存。

maxmemory 100mb
maxmemory-policy allkeys-lru

持久化设置

Redis支持两种持久化方式，分别是RDB和AOF。

  • RDB持久化：通过save或save配置来设置自动保存的时间点。

    save 900 1
save 300 10
save 60 10000
  • AOF持久化：设置appendonly参数为yes，并设置appendfilename。 
    appendonly yes
appendfilename "appendonly.aof"

网络配置与安全性

网络配置

  • bind：设置Redis的绑定IP地址，默认为0.0.0.0，表示监听所有IP地址。

    bind 127.0.0.1
  • port：设置Redis的监听端口，默认为6379。 
    port 6379

安全性配置

  • requirepass：设置Redis的密码，保证只有指定的客户端能够访问。 
    requirepass "password"

性能调优与监控

性能调优

  • 通过maxmemory参数限制内存使用，避免内存溢出。
  • 使用maxmemory-policy参数设置内存释放策略，例如allkeys-lru、allkeys-lfu等。
  • 优化数据类型的选择，例如使用哈希来存储对象，比使用多个字符串更高效。

监控

  • 使用INFO命令查看Redis的运行状态。

    info
  • 安装Redis的监控工具，例如redis-stat、redis-commander等。
实战演练与常见问题解答

Redis基础应用实例

创建一个简单的键值对

set key "value"

使用列表存储用户登录时间

rpush login_times "2023-09-27 10:00:00"

使用集合存储用户ID

sadd user_ids "12345"

使用有序集合存储用户的积分和时间

zadd user_scores 10 "user1"

常见错误及解决方法

错误：ERR max number of clients reached

  • 原因：Redis的最大客户端连接数达到了限制。
  • 解决方法：修改redis.conf中的maxclients参数，增加最大连接数限制。 
    maxclients 10000

错误：ERR unknown command

  • 原因：使用的命令不存在或拼写错误。
  • 解决方法：检查命令拼写，或者参考官方文档确认命令是否存在。 
    help

Redis集群搭建与管理

搭建Redis集群

  1. 下载并安装Redis。
  2. 配置Redis集群节点。
  3. 使用redis-trib工具构建集群。 
    redis-trib create --replicas 1 127.0.0.1:7000 127.0.0.1:7001 127.0.0.1:7002 127.0.0.1:7003 127.0.0.1:7004 127.0.0.1:7005

添加或删除节点

  • 添加新节点：使用redis-trib工具将新节点添加到集群中。
  • 删除节点：使用redis-trib工具将节点从集群中移除，并重新分配槽位。 
    redis-trib del-node 127.0.0.1:7000 123456789abcdef123456789abcdef12345678

Redis与开发语言的集成

Python客户端集成

  • 安装Python客户端库 
    pip install redis
  • 使用Python连接Redis 
    
import redis

r = redis.Redis(host='localhost', port=6379, db=0)
r.set('key', 'value')
print(r.get('key'))


#### Java客户端集成
- 添加依赖
```xml
<dependency>
    <groupId>redis.clients</groupId>
    <artifactId>jedis</artifactId>
    <version>4.0.1</version>
</dependency>
  • 使用Java连接Redis 
    
import redis.clients.jedis.Jedis;

public class RedisExample {
public static void main(String[] args) {
Jedis jedis = new Jedis("localhost");
jedis.set("key", "value");
System.out.println(jedis.get("key"));
jedis.close();
}
}


#### C客户端集成
- 安装C客户端库
```sh
sudo apt-get install libhiredis-dev
  • 使用C连接Redis 
    
#include <hiredis/hiredis.h>

int main() {
redisContext context = redisConnect("127.0.0.1", 6379);
if (context == NULL || context->err) {
printf("Redis connection error: %s\n", context->errstr);
return 1;
}
redisReply reply = (redisReply*)redisCommand(context, "SET key value");
printf("%s\n", reply->str);
freeReplyObject(reply);
redisFree(context);
return 0;
}


#### PHP客户端集成
- 安装PHP扩展
```sh
sudo apt-get install php-redis
  • 使用PHP连接Redis 
    <?php
$redis = new Redis();
$redis->connect('127.0.0.1', 6379);
$redis->set("key", "value");
echo $redis->get("key");
?>

以上是Redis的一些基础概念、安装、数据类型操作、命令基础、应用场景以及配置优化等方面的知识总结。希望这些内容能帮助你更好地理解和使用Redis。

点击查看更多内容
发表于 2024.11.01 19:25， 共 34 人浏览

本文原创发布于慕课网 ，转载请注明出处，谢谢合作

举报
为 TA 点赞

若觉得本文不错，就分享一下吧！

评论

作者其他优质文章

正在加载中

互换的青春

手记
篇
粉丝
16
获赞与收藏
49

关注作者，订阅最新文章

相关文章推荐

阅读免费教程

  • 推荐
  • 评论
  • 收藏
  • 共同学习，写下你的评论
感谢您的支持，我会继续努力的～
扫码打赏，你说多少就多少
赞赏金额会直接到老师账户
支付方式
打开微信扫一扫，即可进行扫码打赏哦
今天注册有机会得

100积分直接送

付费专栏免费学

大额优惠券免费领

立即参与 放弃机会
意见反馈 帮助中心 APP下载
官方微信

举报

0/150
提交
取消