Redis知识必备
一、Redis基础简介
Redis是一个高性能的NOSQL的key-value免费开源内存型数据库,支持多种数据结构，比如string（字符串），hash（哈希），list（列表），set（集合）及zset(sorted set：有序集合)。Redis数据库常用来做缓存、数据库、消息代理，支持数据持久化存储和集群化，在很多项目中都能看到redis的身影。
二、Redis数据类型
上面我们有说道Redis支持以下五种数据类型：string（字符串），hash（哈希），list（列表），set（集合）及zset(sorted set：有序集合)。
1、string（字符串）
string类型是Redis最基本的数据类型，值最大能存储512MB，普通的key/value存储都可以归为此类。redis操作实例如下：
redis 127.0.0.1:6379> SET stdudent "张三" //设置key键stdudent的值为张三 OK redis 127.0.0.1:6379> GET stdudent //获取key键值 "张三"
- 常用redis字符串命令
2、hash（哈希）
Redis hash是一个string类型的field（字段）和value（值）的映射表，特别适合用于存储对象，类似Python中的dict。每个hash可以存储232-1键值对（40多亿）。redis操作实例如下：
- 常用redis hash命令
3、list（列表）
列表是简单的字符串列表，根据插入顺序排序像Python列表一样，你可以在列表的头或尾添加元素。一个列表最多可以包含 232 - 1 个元素 (4294967295, 每个列表超过40亿个元素redis操作实例如下：
redis 127.0.0.1:6379> LPUSH stdudents 张三 //将张三插入到列表students中 (integer) 1 redis 127.0.0.1:6379> LPUSH stdudents 李四 (integer) 2 redis 127.0.0.1:6379> LPUSH stdudents 王一 (integer) 3 redis 127.0.0.1:6379> LRANGE stdudents 0 4 //获取列表stdudents 0-4内的元素 1) "张三" 2) "李四" 3) "王一"
- 常用redis列表命令
4、set（集合）
Set是String类型的无序集合。集合成员是唯一的，这就意味着集合中不能出现重复的数据,集合对象的编码可以是intset或者hashtable,集合中最大的成员数为232-1(4294967295, 每个集合可存储40多亿个成员)。redis操作实例如下：
redis 127.0.0.1:6379> SADD language python //将python插入集合language (integer) 1 redis 127.0.0.1:6379> SADD language java (integer) 1 redis 127.0.0.1:6379> SADD language c++ (integer) 1 redis 127.0.0.1:6379> SADD language c++ //由于集合language已经有元素c++，再次添加失败 (integer) 0 redis 127.0.0.1:6379> SMEMBERS language //列出集合language所有元素 1) "python" 2) "java" 3) "c++"
- 常用redis集合命令
5、zset(sorted set：有序集合)
有序集合和集合一样也是string类型元素的集合,且不允许重复的成员。不同的是每个元素都会关联一个double类型的分数。redis正是通过分数来为集合中的成员进行从小到大的排序。有序集合的成员是唯一的,但分数(score)却可以重复。redis操作实例如下：
redis 127.0.0.1:6379> ZADD language 1 python //将python插入集合language并将分数设置为1 (integer) 1 redis 127.0.0.1:6379> ZADD language 2 java (integer) 1 redis 127.0.0.1:6379> ZADD language 3 c++ (integer) 1 redis 127.0.0.1:6379> ZADD language 4 c++ //将c++插入集合language并将分数更新为4 (integer) 0 redis 127.0.0.1:6379> ZADD language 5 c++ (integer) 0 redis 127.0.0.1:6379> ZRANGE language 0 10 WITHSCORES //列出集合language所有元素及其分数，由于c++元素更新了分数，所以显示最新分数 1) "python" 2) "1" 3) "java" 4) "2" 5) "c++" 6) "5"
- 常用redis有序集合命令
三、Redis事务
1、基础介绍
Redis事务本质上是一组命令的集合，支持一次性执行多个任务。在事务执行过程，会按照顺序串行化执行队列中的命令，其他客户端提交的命令请求不会插入到事务执行命令序列中，具有排他性。
一个事务从开始到执行会经历以下三个阶段：
- 开始事务（multi）
- 命令入队
- 执行事务(exec)
redis操作实例如下：
（1）mutil开始一个事务，设置language1、language2、language3值操作命令，exec执行操作命令
redis 127.0.0.1:6379> multi OK redis 127.0.0.1:6379> set language1 python QUEUED redis 127.0.0.1:6379> set language2 java QUEUED redis 127.0.0.1:6379> set language3 c++ QUEUED redis 127.0.0.1:6379> exec 1) OK 2) OK 3) OK
单个 Redis 命令的执行是原子性的，但 Redis 没有在事务上增加任何维持原子性的机制，所以 Redis 事务的执行并不是原子性的。就这个示例来说，如果set language2 java失败，上一句执行的set language1 python会生效，下一句set language3 c++也会继续执行。
（2）mutil开始一个事务，设置language值，discard取消事务，language设置失败
redis 127.0.0.1:6379> multi OK redis 127.0.0.1:6379> set language python QUEUED redis 127.0.0.1:6379> discard 1) OK redis 127.0.0.1:6379> get language redis 127.0.0.1:6379>
四、redis内存
redis之所以快是因为redis是个内存型的数据库，读写数据在内存中，如果数据过大，内存满了怎么办呢？有以下几种方案：
- 物理处理，加内存
- 将单点redis优化为集群，在多台服务器上部署redis，搭建集群，这其实也是一种物理加内存的方法
- 启用redis内存淘汰机制（面试可能会问到的点），从根本上减少数据存储
五、Redis应用
1、应用场景
- 缓存系统
redis是基于内存型的数据存储系统，读写性能优秀，读写qps能达到10w左右，使用redis可以提高系统负载能力和响应速度。这是在项目中经常可以看到的应用场景。 - 消息系统
redis的Pub/Sub（发布及订阅）功能用作简单的消息系统，比如在celery中就把redis当做消息队列中间件。 - 分布式场景
redis支持数据持久化和集群化，支持扩容以及高可用，可以满足分布式场景需求。 - 秒杀
redis数据持久化和并发能力可以满足秒杀活动高qps需求，活动结束后将数据落地。
2、redis在Python中的应用
缓存某接口token值，五秒钟后过期
import time
import redis # 导入redis模块，通过python操作redis 也可以直接在redis主机的服务端操作缓存数据库
# 连接redis
host = '127.0.0.1'
port = 6379
pool = redis.ConnectionPool(host=host, port=port, decode_responses=True)
r = redis.Redis(connection_pool=pool)
# 设置token值，5分钟后过期
# key为token,值为adfegcyed5t，ex过期时间，单位为秒。另外px也可设置过期时间，单位为毫秒
r.set('token', 'adfegcyed5t', ex=5)
# r.set('token', 'adfegcyed5t', px=50)
token_value = r.get('token')
print(token_value)
time.sleep(5)
print(token_value)运行结果 adfegcyed5t None # 五分钟后key token的值已经过期
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