Redis相關複習知識點相關知識點簡介 1 為什麼要使用redis(說redis優點)？ 2 使用redis有什麼缺點？ 3 單線程的redis為什麼這麼快？ 4 redis的數據類型，以及每種數據類型的使用場景 5 redis的過期策略以及記憶體淘汰機制 6 redis和資料庫雙寫一致性問題 7 ...

Redis相關複習知識點

1 為什麼要使用redis？

在項目中使用redis，主要是從兩個角度去考慮：性能和併發，redis還具備可以做分散式鎖等其他的功能，但是如果只是為了使用分散式鎖這些功能，還可以使用其它中間件來代替(如zookpeer等)，並不是非要去使用redis。

一. 性能：當我們碰到執行耗時很長時間，而且結果不頻繁變動的SQL語句，就特別適合將運行結果放入緩存資料庫裡面，這樣一來，後面的請求就全部去緩存裡面讀取，使得請求可以快速響應 (Tips：sql運行時間越短越好，用緩存是最快的方式)

二. 併發：在數據量很大的時候，所有的請求直接訪問資料庫，mysql資料庫的壓力會特別大(mysql資料庫併發很小) 然後就會崩潰。
這個時候，就需要使用redis資料庫進行一個中間緩存的操作，讓請求先去訪問reids，而不是去直接訪問mysql (請求過來之後首先先去redis資料庫裡面查數據，redis裡面沒有再去mysql裡面查，查到之後放到redis裡面一份)，這樣以來，redis解決了大部分的訪問問題，mysql資料庫的壓力就會小很多

Redis的特點：

記憶體資料庫，速度快，也支持數據的持久化，可以將記憶體中的數據保存在磁碟中，重啟的時候可以再次載入進行使用。
Redis不僅僅支持簡單的key-value類型的數據，同時還提供list，set，zset，hash等數據結構的存儲。
Redis支持數據的備份，即master-slave模式的數據備份。
支持事務

 命令行啟動redis的方法首先windows +r 輸入cmd 打開黑視窗輸入 redis-server   //第一步啟動客戶端
 
 然後另起一個黑視窗輸入redis-cli -h 資料庫ip                  //第二步啟動服務端
 
 然後輸入密碼 即可                             //輸入密碼
 
 ctrl + l 清屏

2 . 使用redis有什麼缺點

一共是四個問題

緩存和資料庫雙寫一致性問題
緩存雪崩問題
緩存擊穿問題
緩存的併發競爭問題

3 . 單線程的redis為什麼這麼快

這個問題是對redis內部機制的一個考察，主要是三個點

redis純記憶體操作
單線程操作，避免了頻繁的上下文和線程切換，只去處理簡單的sql語句，不處理io操作
採用了非阻塞I/O多路復用機制

題外話：我們現在要仔細的說一說I/O多路復用機制，因為這個說法實在是太通俗了，通俗到一般人都不懂是什麼意思。舉一個例子：張三在家開了一家快遞店，負責同城快送服務。張三因為資金限制，雇佣了一批快遞員(線程)，然後張三發現資金不夠了，只夠買一輛車送快遞(只能每次執行一個操作，車代表CPU核數)。

經營方式一 客戶每送來一份快遞，張三就讓一個快遞員盯著，然後快遞員開車去送快遞。慢慢的張三就發現了這種經營方式存在下述問題

幾十個快遞員基本上時間都花在了搶車上了，大部分快遞員都處在閑置狀態，誰搶到了車，誰就能去送快遞(多個線程搶占線程鎖，很多線程都是空閑)
隨著快遞的增多，快遞員也越來越多，張三發現快遞店裡越來越擠，沒辦法雇佣新的快遞員了
快遞員之間的協調很花時間(多個線程每次執行之前都搶這一個鎖，浪費時間)

經營方式二 改善之後，小曲只雇佣一個快遞員(單線程)。然後呢，客戶送來的快遞，小曲按送達地點標註好，然後依次放在一個地方。最後，那個快遞員依次的去取快遞，一次拿一個，然後開著車去送快遞，送好了就回來拿下一個快遞(一次執行一個操作，執行完成之後執行其他的)。

總結：經營方式一就是傳統的併發模型，每個I/O流(快遞)都有一個新的線程(快遞員)管理。經營方式二就是I/O多路復用。只有單個線程(一個快遞員)，通過跟蹤每個I/O流的狀態(每個快遞的送達地點)，來管理多個I/O流。

Redis的優勢：

性能極高 – Redis能讀的速度是110000次/s,寫的速度是81000次/s 。
豐富的數據類型 – Redis支持二進位案例的 Strings, Lists, Hashes, Sets 及 Ordered Sets 數據類型操作。
原子性 – Redis的所有操作都是原子性的，同時Redis還支持對幾個操作合併後的原子性執行。（事務）
豐富的特性 – Redis還支持 publish/subscribe, 通知, key 過期等等特性。

redis所有的操作都是原子性的，採用單線程處理所有業務，命令是一個一個執行的，因此無需考慮併發帶來的數據影響

五種類型與類比java的模型

string --> String
hash --> Hashmap
list --> LinkList
set --> HashSet
sorted_set --> TreeSet

二 .五大基本數據類型

1 .String類型語句

(典型應用場景： • 通用緩存、計數器(下載量、點擊量、線上人數等)等)

IO優化：合理使用mget、mset、pipeline等多值命令，提高批量操作的效率

• 命令處理時間通常小於網路傳輸時間，減少網路開銷的次數將會極大提高操作效率

• 批量操作的命令/KEY數量一次不易過多，否則會出現Redis處理阻塞或者網路延遲

• 不要將所有數據都放到Redis記憶體中，只放熱數據和有用的數據**

• 長字元串儘量壓縮存儲，控制在512位元組以內**

 String作為數值操作時的註意事項
 string在redis內部存儲預設就是一個字元串，當遇到增減類操作incr,decr時會轉成數值型進行計算
 redis所有的操作都是原子性的，採用單線程處理所有業務，命令是一個一個執行的，因此無需考慮併發帶來的數據影響。
 按數值進行操作的數據，如果原始數據不能轉成數值，或超過了redis數值上線範圍，將會報錯。9223372036854775807 (java中long型數據最大值，Long.MAX_VALUE)

 //spring語法格式
 
 //添加/修改數據
 set key value
 
 //獲取數據
 get key
 
 //刪除數據
 del key
 
 //設置一個有過期時間的鍵    
 set key value [ex 過期時間單位:秒] [px 過期時間單位:毫秒]    //ex跟px之間設置一個就可以了
  
 //設置一個string類型的name,它的過期時間是20秒    
 set name zhangsan ex 20 
     
 //查看key的過期時間 
 ttl key    
     
 //刪除過期時間的設置    
 persist key 
 //也可以通過重新設置值 但是不加過期時間的方式來取消過期時間  
     
     
 //添加/修改多個數據語法格式
 mset key1 value key2 value2 …
     
 //獲取多個數據
 mget key1 key2 …
     
 //追加數據到值的尾部
 append key value    
     
 //獲取數據字元個數（字元串長度）
 strlen key   
     
  --------------------------   
 //設置數值數據增加指定範圍的值
 //key的值自增+1    
 incr key            
   
 //key增加指定的數值  incrby age 10  
 incrby key increment
     
 //增加一個浮點數(小數)
 incrbyfloat key increment  
     
     
 //設置數值數據減少指定範圍的值
 decr key            //自減1
 decrby key increment //減少指定數值   
     
 //清屏
  clear

2. Hash(哈希)

相當於比string類型多了個對象，可以多個鍵值對存放在一個對象裡面，這就叫做hash

Ø 類型說明：

 哈希類型所存儲的鍵值本身又是一個鍵值對結構！

Ø 典型應用場景：

 對象信息，比如用戶基礎信息、商品信息等

對象類數據的存儲如果具有較為頻繁的更新需求，操作會顯得笨重，存容易，改麻煩。為了區別與Redis中的鍵值對的稱呼，hash中的鍵成為field，而key特征Redis的鍵。

hash類型數據操作的註意事項

 單個hash類型成員個數不要過多

 hgetAll獲取所有成員謹慎使用，容易帶來性能問題（hscan）

hash類型下的value只能存儲字元串，不允許存儲其他類型數據，不存在嵌套現象。如果數據未獲取到，對應的值為(nil) 每個hash可以存儲2的32次方-1個鍵值對

hash類型十分貼近對象的數據存儲形式，並且可以靈活添加刪除對象屬性。但hash設計不是為了存儲大量對象的，切記不可濫用，更不可以將hash作為對象列表使用 hgetAll操作可以獲取全部屬性，如果內部fiekd過多，遍歷整體數據效率就會很低，有可能成為數據訪問瓶頸。

 //Hash基本操作
 
 //添加/修改數據                 對象  屬性  值
 hset key field value   // hset user name zhangsan
 
 //獲取數據
 hget key field         // hget user name          
     
 //根據key刪除數據
 hdel key field1 [field2]  
 // hdel user name  
     
 //根據對象名獲取所有鍵值對    
 hgetall key      
     
 //添加/修改多個數據
 hmset key field1 value1 field2 calue2   
 // hmset user name zhangsan age 15   //user 裡面設置了兩個鍵值對 name和age
 
 //獲取多個數據
 hmget key field1 field2 …    
 // hmget user name age     //獲取user中的name和age的值
     
 //獲取哈希表中欄位的數量
 hlen key  
 
 //獲取哈希表中是否存在指定的欄位
 hexists key field   
 //hexists user name   看user中有沒有name欄位
     
 //獲取哈希表中所有的欄位名和欄位值
 hkeys key //欄位名 獲取所有鍵
 hvals key //欄位值 獲取所有值

3 . list 類型

數據存儲需求：存儲多個數據，並對數據進入存儲空間的順序進行區分需要的存儲數據：一個存儲空間保存多個數據，且通過數據可以體現進入順序 list類型：保存多個數據，底層使用雙向鏈表存儲結構實現

lpush rpop 隊列先進先出(隊列像排隊一樣誰在前面誰先出去)

棧是先進後出(棧像一個水瓶一樣，先進來的最後才能出去)

 //-----------添加/修改/查詢數據----------------
  
 //從list的左邊添加進來  
 lpush key value1 [value2] … 
 //lpush student zhangsan lisi     
 
 //從list的右邊添加進來     
 rpush key value1 [value2] …
  
 //將值 value 插入到列表 key 當中，位於值 pivot 之前或之後。  如果命令執行成功，返回插入操作完成之後，列表的長度。 如果沒有找到指定元素 ，返回 -1 。 如果 key 不存在或為空列表，返回 0
 linsert key BEFORE|AFTER pivot value  
 // linsert student before xiaoli zhangsan   在xiaoli前面添加一個值zhangsan
 
   
 //獲取從lilst左數第start到stop個元素，從0開始
 lrange key start stop 
 //lrange student 0 3  獲取student中0到3的值
 
 //查詢第i個元素    
 lindex key index 
  
 //獲取指定list的長度    
 llen key
  
 //規定時間內獲取並移除數據 blpop是從左邊移除數據 brpop是從右邊移除數據
 blpop key1 [key2] timeout
 brpop key1 [key2] timeout
 //阻塞式獲取，在規定時間內獲取這個值，規定時間內如果還沒有的時候可以等，直到有值就可以獲取到獲取超時獲取為空. 比如說現在設置了獲取超時時間是30秒，30秒內只要其他客戶端通過 lpush 添加進來數據就可以獲取到並刪除
 //開兩個客戶端，一個設置15s內獲取list1中的值，此時list1位空一直等待(阻塞)，在15秒內另一個客戶端存入到list1中數據，此時就被獲取到。    
  
  
  
 //-----------獲取並移除數據-----------------
  
 //獲取並刪除list左邊第一個元素    
 lpop key
  
 //獲取並刪除list右邊第一個元素    
 rpop key     
  
 //移除指定數據 count為移除的數量，value為移除哪個值
 lrem key count value

4 . Set類型

新的存儲需求：存儲大量的數據，在查詢方面提供更高的效率 需要的存儲結構：能夠保存大量的數據，高校的內部存儲機制，便於查詢 set類型：與hash存儲結構完全相同，僅存儲鍵，不存儲值（nil)，並且值是不允許重覆的。也就是只有鍵沒有值的hash Set的基本操作

set類型不允許數據重覆，如果添加的數據在set中已經存在，將只保留一份 set雖然與hash的存儲結構相同，但是無法啟用hash中存儲值的空間

 //-----------添加數據-----------(可以同時添加多個值，用空格分開)
 sadd key menber1 [member2]
 //sadd 集合名 數據1...  
 
 //獲取全部數據
 smembers key
 //smembers 集合名
 
 //刪除指定的數據
 srem key member1 [member2]
 //srem 集合名 數據    
 
 //獲取集合數據總量
 scard key
 
 //判斷集合中是否包含指定數據
 sismember key member
     
     
  ----------------------------------------------------------------------------------   
  //業務場景-隨機操作數據
 //每位用戶首次使用進入頭條時候會設置3項愛好的內容，但是後期為了增加用戶的活躍度，興趣點，必須讓用戶對其他信息類別逐漸產生興趣，增加客戶留存度，如何實現？ 使用set的集合隨機獲取就可以
 
 //業務分析
 //系統分析出各個分類的最新或最熱點信息條目並組織成set集合，隨機挑選其中部分信息
 //配合用戶關註的信息分類中的熱點信息放一塊的全部信息集合  
     
 
 //隨機獲取集合中指定數量的數據
 srandmember key [count]   
 //srandmember 集合名 數量
     
 //隨機獲取集合中指定數量的數據(如果不指定數量的話就可以像隨機數一樣)
 srandmember key [count]
     
 
 //隨機獲取集合中的某個數據並將該數據移出集合
 spop key   
     
     
     
 //---------求兩個集合的交、並、差集-----------
     
 //求兩個集合的交集 (比如找兩個人共同的好友)
 sinter key1 [key2]   //sinter 集合一 集合二
     
 //求兩個集合的並集   (兩個人全部的好友)
 sunion key1 [key2]   
     
 //求兩個集合的差集(key1有但是key2沒有的)    
 sdiff key1 [key2]   
     
     
     
 //將指定數據從原始集合移動到目標集合中
 smove source destination member   
 //smove 集合1  集合2  從集合1到集合2移動的數據

SpringBoot整合Redis

1 .首先導入redis對應的starter

 <dependency>
     <groupId>org.springframework.boot</groupId>
     <artifactId>spring-boot-starter-data-redis</artifactId>
 </dependency>

2 接下來配置，在application.yml配置文件裡面加redis的數據源相關配置 url username password等

3 最後提供註入redis介面對象RedisTemplate,通過Redisemplate操作redis資料庫

 @Autowired
 private RedisTemplate redisTemplate;
 
 @Test
 void set() {
     ValueOperations ops = redisTemplate.opsForValue();    //ops後面可以用各種類型的屬性 opsForValue是String類型
     ops.set("age",20);
 }
 
 @Test
 void get() {
     ValueOperations ops = redisTemplate.opsForValue();
     System.out.println(ops.get("age"));
 }
 
 
  //所有的Set設置
     @Test
     void AllSet() {
         stringRedisTemplate.opsForValue().set("love", "pig");               //設置String類型
         stringRedisTemplate.opsForSet().add("map","張三","李四","王五");      //設置set集合類型
     }
 
     //所有的Get獲取
     @Test
     void AllGet() {
         System.out.println(stringRedisTemplate.opsForValue().get("name"));
         System.out.println(stringRedisTemplate.opsForHash().get("eat", "fruit"));
     }

redis知識點筆記

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