• 1. Redis使用入门
  • 2. NoSQL简介 NoSQL是什么? NoSQL(NoSQL = Not Only SQL ),意即“不仅仅是SQL”,是一项全新的数据库革命性运动,早期就有人提出,发展至2009年趋势越发高涨。NoSQL的拥护者们提倡运用非关系型的数据存储,相对于铺天盖地的关系型数据库运用,这一概念无疑是一种全新的思维的注入。 NoSQL,泛指非关系型的数据库。随着互联网web2.0网站的兴起,传统的关系数据库在应付web2.0网站,特别是超大规模和高并发的SNS类型的web2.0纯动态网站已经显得力不从心,暴露了很多难以克服的问题,而非关系型的数据库则由于其本身的特点得到了非常迅速的发展。
  • 3. Redis特性速度快 Redis使用标准C编写实现,而且将所有数据加载到内存中,所以速度非常快。官方提供的数据表明,在一个普通的Linux机器上,Redis读写速度分别达到81000/s和110000/s。 持久化 通常,Redis将数据存储于内存中,或被配置为使用虚拟内存。通过两种方式可以实现数据持久化:使用截图的方式,将内存中的数据不断写入磁盘;或使用类似MySQL的日志方式,记录每次更新的日志。前者性能较高,但是可能会引起一定程度的数据丢失;后者相反。 数据结构 可以将Redis看做“数据结构服务器”。目前,Redis支持5种数据结构。
  • 4. Redis特性自动操作 Redis对不同数据类型的操作是自动的,因此设置或增加key值,从一个集合中增加或删除一个元素都能安全的操作。 提供API的语言 Redis支持多种语言,诸如C、C++、C#、Ruby、 Python、 PHP、 Erlang、 Tcl、 Perl、 Lua、 Java、 Scala、 Clojure等等。 主-从复制 Redis支持简单而快速的主-从复制。官方提供了一个数据,Slave在21秒即完成了对Amazon网站10G key set的复制。 Sharding 很容易将数据分布到多个Redis实例中,但这主要看该语言是否支持。目前支持Sharding功能的语言只有PHP、Ruby和Scala。
  • 5. Redis性能 以下摘自官方测试描述: 在50个并发的情况下请求10W次,写的速度是11W次/s,读速度是8.1w次/s. 测试环境: 1.50个并发,请求10W次. 2.读和写大小为256bytes的字符串. 3.Linux2.6 Xeon X3320 2.5GHz服务器上. 4.通过本机的loopback interface接口上执行.
  • 6. Redis的安装和配置 1、下载安装包 到http://redis.io/download官网下载最新稳定版 2、编译源程序 tar zxvf redis-2.8.17.tar.gz cd redis-2.8.17 make 如果提示如下错误: CPU you selected does not support x86-64 instruction set 把make命令改成make CFLAGS="-march=x86-64"就行了 cd src && make install 3、移动文件,便于管理 mkdir -p /usr/local/redis/bin mkdir -p /usr/local/redis/etc mv /root/lamp/redis-2.8.17/redis.conf /usr/local/redis/etc cd /root/lamp/redis-2.8.17/src mv mkreleasehdr.sh redis-benchmark redis-check-aof redis-check-dump redis-cli redis-server /usr/local/redis/bin/
  • 7. Redis的安装和配置4、启动redis服务 修改 /usr/local/redis/etc/redis.conf 中的参数: daemonize no 修改为 yes ,表示以后台方式启动 redis-server /usr/local/redis/etc/redis.conf Redis服务端的默认连接端口是6379 5、客户端连接 /usr/local/redis/bin/redis-cli 6、停止redis实例 我们可以使用redis-cli shutdown 也可以使用pkill redis-server 7、查看端口号 netstat -tunpl | grep 6379 8、 redis可执行文件说明 redis-server                  redis服务器 redis-cli                         redis命令行客户端 redis-benchmark          redis性能测试工具 redis-check-aof            aof文件修复工具 redis-check-dump        rdb文件检查工具
  • 8. Redis数据类型 Redis并不是简单的key-value存储,实际上它是一个数据结构服务器,支持不同类型的值。也就是说,你不必仅仅把字符串当作键所指向的值。下列这些数据类型都可作为值类型,常用的有5种。 string(字符串) list(双向链表) set(无序集合) zset(有序集合) hash(hash表)
  • 9. Redis数据类型 Redis 键(key) 可以用任何二进制序列作为key值,从形如”foo”的简单字符串到一个JPEG文件的内容都可以。空字符串也是有效key值。 关于key的几条规则: 不用太长的键值。例如1024字节的键值就不好,不仅因为消耗内存,而且在数据中查找这类键值的计算成本很高。 太短的键值通常也不是好主意,如果你要用“u:1000:pwd”来代替“user:1000:password”,这没有什么问题,但后者更易阅读,并且由此增加的空间消耗相对于key object和value object本身来说很小。当然,短的键值会节省一点儿空间。 最好坚持一种模式。例如:“object-type:id:field”就是个不错的主意,像这样“user:1000:password”。
  • 10. Redis数据类型 Redis key 相关命令 exits key 测试指定key是否存在,返回1表示存在,0不存在 del key1 key2 ....keyN  删除给定key,返回删除key的数目,0表示给定key都不存在 type key 返回给定key的value值类型。返回 none 表示不存在key,string字符类型,list 链表类型 set 无序集合类型… keys pattern 返回匹配指定模式的所有key randomkey 返回从当前数据库中随机选择的一个key,如果数据库是空的,返回空串 rename oldkey newkey 原子的重命名一个key,如果newkey存在,将会被覆盖,返回1表示成功,0失败。可能是oldkey不存在或者和newkey相同 dbsize 返回当前数据库的key数量 expire key seconds 为key指定过期时间,单位是秒。返回1成功,0表示key已经设置过过期时间或者不存在 select db-index 通过索引选择数据库,默认连接的数据库所有是0,默认数据库数是16个。返回1表示成功,0失败 move key db-index 将key从当前数据库移动到指定数据库。返回1成功。0 如果key不存在,或者已经在指定数据库中 flushdb 删除当前数据库中所有key,此方法不会失败。慎用 flushall 删除所有数据库中的所有key,此方法不会失败。更加慎用
  • 11. Redis数据类型 string类型 特点: string是redis最基本的类型,而且string类型是二进制安全的。意思是redis的string可以包含任何数据。比如jpg图片或者序列化的对象。 从内部实现来看其实string可以看作byte数组,最大上限是1G字节。 string类型的值也可视为integer,从而可以让“incr”命令族操作。 在list、set和zset中包含的独立的元素类型都是string类型。 应用场景: String是最常用的一种数据类型,普通的key/value存储。如果你只用这种类型,Redis就像一个可以持久化的memcached服务器。当然redis对string类型的操作比memcached多很多啊。
  • 12. Redis数据类型 string数据类型常用命令: set key value 设置key对应的值为string类型的value,返回1表示成功,0失败 setnx key value 同上,如果key已经存在,返回0 。nx 是not exist的意思 get key 获取key对应的string值,如果key不存在返回nil getset key value 原子的设置key的值,并返回key的旧值。如果key不存在返回nil mget key1 key2 ... keyN 一次获取多个key的值,如果对应key不存在,则对应返回nil。 mset key1 value1 ... keyN valueN 一次设置多个key的值,成功返回1表示所有的值都设置了,失败返回0表示没有任何值被设置 msetnx key1 value1 ... keyN valueN 同上,但是不会覆盖已经存在的key incr key 对key的值做加加操作,并返回新的值。注意incr一个不是int的value会返回错误,incr一个不存在的key,则设置key为1 decr key 同上,但是做的是减减操作,decr一个不存在key,则设置key为-1 incrby key integer 同incr,加指定值 ,key不存在时候会设置key,并认为原来的value是 0 decrby key integer 同decr,减指定值。decrby完全是为了可读性,我们完全可以通过incrby一个负值来实现同样效果,反之一样。 append key value 给指定key的字符串值追加value,返回新字符串值的长度。
  • 13. Redis数据类型
  • 14. Redis数据类型
  • 15. Redis数据类型 List类型 特点: redis的list类型其实就是一个每个子元素都是string类型的双向链表。这意味着即使在一个list中有数百万个元素,在头部或尾部添加一个元素的操作,其时间复杂度也是常数级别的 可以通过push,pop操作从链表的头部或者尾部添加删除元素。这使得list既可以用作栈,也可以用作队列 list的最大长度是2^32-1个元素 应用场景: Redis list应用场景非常多,也是Redis最重要的数据结构之一,比如微博的关注列表,粉丝列表等都可以用Redis的list结构来实现;博客实现中,可为每篇日志设置一个list,在该list中推入进博客评论;也可以使用redis list实现消息队列。
  • 16. Redis数据类型 List数据类型常用命令一: lpush key string 在key对应list的头部添加字符串元素,返回1表示成功,0表示key存在且不是list类型 rpush key string 同上,在尾部添加 llen key 返回key对应list的长度,key不存在返回0,如果key对应类型不是list返回错误 lrange key start end 返回指定区间内的元素,下标从0开始,负值表示从后面计算,-1表示倒数第一个元素 ,key不存在返回空列表 ltrim key start end 截取list,保留指定区间内元素,成功返回1,key不存在返回错误 lset key index value 设置list中指定下标的元素值,成功返回1,key或者下标不存在返回错误 lrem key count value 从key对应list中删除count个和value相同的元素。count为0时候删除全部 lpop key 从list的头部删除元素,并返回删除元素。如果key对应list不存在或者是空返回nil,如果key对应值不是list返回错误 rpop 同上,但是从尾部删除
  • 17. Redis数据类型 List数据类型常用命令二: blpop key1...keyN timeout 从左到右扫描返回对第一个非空list进行lpop操作并返回,比如blpop list1 list2 list3 0 ,如果list不存在list2,list3都是非空则对list2做lpop并返回从list2中删除的元素。如果所有的list都是空或不存在,则会阻塞timeout秒,timeout为0表示一直阻塞。当阻塞时,如果有client对key1...keyN中的任意key进行push操作,则第一在这个key上被阻塞的client会立即返回。如果超时发生,则返回nil。有点像unix的select或者poll brpop 同blpop,一个是从头部删除一个是从尾部删除 rpoplpush srckey destkey 从srckey对应list的尾部移除元素并添加到destkey对应list的头部,最后返回被移除的元素值,整个操作是原子的.如果srckey是空或者不存在返回nil
  • 18. Redis数据类型 Set 类型 特点: set就是redis string的无序集合,不允许有重复元素 set的最大元素数是2^32-1 对set的操作还有交集、并集、差集等 应用场景: Set对外提供的功能与list类似,当你需要存储一个列表数据,又不希望出现重复数据时,set 是一个很好的选择,并且set提供了判断某个成员是否在一个set集合内的接口,这个也是list所不能提供的。可以用Redis set结构实现SNS中的好友推荐和blog的tag功能。
  • 19. Redis数据类型 Set 类型常用命令: sadd key member 添加一个string元素到,key对应的set集合中,成功返回1,如果元素以及在集合中返回0,key对应的set不存在返回错误 srem key member 从key对应set中移除给定元素,成功返回1,如果member在集合中不存在或者key不存在返回0,如果key对应的不是set类型的值返回错误 spop key 删除并返回key对应set中随机的一个元素, set是空或者key不存在返回nil srandmember key 同spop,随机取set中的一个元素,但是不删除元素 smove srckey dstkey member 从srckey对应set中移除member并添加到dstkey对应set中,整个操作是原子的。 scard key 返回set的元素个数,如果set是空或者key不存在返回0 sismember key member 判断member是否在set中,存在返回1 sinter key1 key2...keyN 返回所有给定key的交集 sinterstore dstkey key1...keyN 同sinter,但是会同时将交集存到dstkey下 sunion key1 key2...keyN 返回所有给定key的并集 sunionstore dstkey key1...keyN 同sunion,并同时保存并集到dstkey下 sdiff key1 key2...keyN 返回key1与所有key的不同元素 sdiffstore dstkey key1...keyN 同sdiff,并同时保存差集到dstkey下 smembers key 返回key对应set的所有元素,结果是无序的
  • 20. Redis数据类型 Sorted set 类型 特点: orted set也是string类型元素的集合,不同的是每个元素都会关联一个double类型的score。有序集合是通过一个dual-ported 数据结构实现的,它包含一个精简的有序列表和一个hash table,因此添加一个元素的时间复杂度是O(log(N)) Sorted set的最大元素数是2^32-1 对于已经有序的zset,仍然可以使用sort命令,通过指定asc|desc参数对其进行排序(但这次服务器要耗费CPU了) 应用场景: 当你需要一个有序的并且不重复的集合列表,那么可以选择sorted set数据结构;使用sorted set甚至可以构建有优先级的队列系统;排行榜应用,取TOP N操作。
  • 21. Redis数据类型 Sorted set 类型常用命令: zadd key score member 添加元素到集合,元素在集合中存在则更新对应score zrem key member 删除指定元素,1表示成功,如果元素不存在返回0 zincrby key incr member 增加对应member的score值,然后移动元素并保持skip list保持有序。返回更新后的score值 zrank key member 返回指定元素在集合中的排名(下标),集合中元素是按score从小到大排序的 zrevrank key member 同上,但是集合中元素是按score从大到小排序 zrange key start end 从集合中去指定区间的元素。返回的是有序结果 zrevrange key start end 同上,返回结果是按score逆序的 zrangebyscore key min max 返回集合中score在给定区间的元素 zcount key min max 返回集合中score在给定区间的数量 zcard key 返回集合中元素个数 zscore key element 返回给定元素对应的score zremrangebyrank key min max 删除集合中排名在给定区间的元素 zremrangebyscore key min max 删除集合中score在给定区间的元素
  • 22. Redis数据类型 Hash 类型 特点: redis hash是一个string类型的field和value的映射表。它的添加,删除操作都是O(1) 。hash特别适合用于存储对象。 将一个对象存储在hash类型中会占用更少的内存,并且可以更方便的存取整个对象。 在Hash中可以只保存有限的几个“域”,而不是将所有的“域”作为key,这可以节省内存 应用场景: 比如,我们存储供应商酒店价格的时候可以采取此结构,用酒店编码作为Key,RatePlan+RoomType作为Filed,价格信息作为Value。
  • 23. Redis数据类型 Hash类型常用命令: hset key field value 设置hash field为指定值,如果key不存在,则先创建 hget key field 获取指定的hash field hmget key filed1....fieldN 获取全部指定的hash filed hmset key filed1 value1 ... filedN valueN 同时设置hash的多个field hincrby key field integer 将指定的hash filed 加上给定值 hexists key field 测试指定field是否存在 hdel key field 删除指定的hash field hlen key 返回指定hash的field数量 hkeys key 返回hash的所有field hvals key 返回hash的所有value hgetall 返回hash的所有filed和value
  • 24. Redis排序Redis支持对list,set和sorted set元素的排序。排序命令是sort。 命令格式如下: SORT key [BY pattern] [LIMIT start count] [GET pattern] [ASC|DESC] [ALPHA] [STORE dstkey] 例如:
  • 25. Redis持久化机制 Redis是一个支持持久化的内存数据库,也就是说redis需要经常将内存 中的数据同步到磁盘来保证持久化的。 Redis支持两种持久化方式,一种是 Snapshotting(快照)也是默认方式, 另一种是Append-only file(缩写aof)的方式。 Snapshotting(快照) 快照是默认的持久化方式。Snapsshotting是同过异步将数据dump到磁盘上 。Redis可以通过配置。根据操作次数或者间隔时间,将数据dump到磁盘。 以下是默认的快照保存配置: save 900 1  #900秒内如果超过1个key被修改,则发起快照保存 save 300 10 #300秒内容如超过10个key被修改,则发起快照保存 save 60 10000
  • 26. Redis持久化机制 另外由于快照方式是在一定间隔时间做一次的,所以如果redis意外down掉 的话,就会丢失最后一次快照后的所有修改。如果应用要求不能丢失任何修改的 话,可以采用aof持久化方式。 Append-only file aof 比快照方式有更好的持久化性,是由于在使用aof持久化方式时,redis会 将每一个收到的写命令都通过write函数追加到文件中(默认是 appendonly.aof) 。当redis重启时会通过重新执行文件中保存的写命令来在内存中重建整个数据 库的内容。当然由于os会在内核中缓存 write做的修改,所以可能不是立即写到 磁盘上。这样aof方式的持久化也还是有可能会丢失部分修改。不过我们可以通 过配置文件告诉redis我们想要 通过fsync函数强制os写入到磁盘的时机。有三种 方式如下(默认是:每秒fsync一次) appendonly yes //启用aof持久化方式 # appendfsync always //每次收到写命令就立即强制写入磁盘,最慢的,但是保证完全的持 久化,不推荐使用 appendfsync everysec //每秒钟强制写入磁盘一次,在性能和持久化方面做了很好的折中,推荐 # appendfsync no //完全依赖os,性能最好,持久化没保证
  • 27. Redis持久化机制 Aof 的方式也同时带来了另一个问题。持久化文件会变的越来越大。例如我 们调用incr test命令100次,文件中必须保存全部的100条命令,其实有99条都 是多余的。因为要恢复数据库的状态其实文件中保存一条set test 100就够了。 为了压缩aof的持久化文件。redis提供了bgrewriteaof命令。收到此命令redis 将使用与快照类似的方式将内存中的数据 以命令的方式保存到临时文件中,最 后替换原来的文件。
  • 28. Redis客户端 Redis的官网为:http://redis.io 现有PHP客户端:rediska、phpredis、Predis、Redisent。这些客户端中 ,有纯PHP的实现方案,也有二进制版本的实现方案。 Predis是一个灵活和特性完备(PHP>5.3)的支持Redis的PHP客户端。当前版本为 0.6.3,默认不支持PHP5.2。 Phpredis是一个二进制版本的PHP客户端,按照的说法,效率要比Predis高。这个版 本支持作为Session的Handler。这个扩展的有点在于无需加载任何外部文件,使用比较方 便。缺点在于难于扩展,一般的PHP程序员无法对其做出扩展。
  • 29. Redis客户端 现在介绍phpredis的安装: phpredis官网为: https://github.com/nicolasff/phpredis 下载zip文件,使用unzip解压缩,在解压缩目录下执行 /usr/local/php/bin/phpize ./configure --with-php-config=/usr/local/php/bin/php-config make && make install 然后将在php.ini中加入 extension = “redis.so”,重启apache就可以了。 在phpinfo()中出现下图就是安装完成了。
  • 30. Redis客户端 现在介绍phpredis的安装: phpredis官网为: https://github.com/nicolasff/phpredis 下载zip文件,使用unzip解压缩,在解压缩目录下执行 /usr/local/php/bin/phpize ./configure --with-php-config=/usr/local/php/bin/php-config make && make install 然后将在php.ini中加入 extension = “redis.so”,重启apache就可以了。 在phpinfo()中出现下图就是安装完成了。 关于Phpredis的操作,看接口文档吧。
  • 31. Redis 谢谢观看