Redis入门02-基础概念

目录

常用的简单操作命令

Redis字符串中的SDS

Redis事务

Key的过期时间

Redis实现缓存简单示例

常用的简单操作命令

Redis提供了多种数据类型，包括字符串（String）、哈希（Hash）、列表（List）、集合（Set）、有序集合（Sorted Set）等。以下是每种数据类型的常用基本操作命令示例：

1. 字符串（String）：

  • SET key value：设置键值对。

  • GET key：获取键的值。

  • INCR key：递增键的值。

  • DECR key：递减键的值。

2. 哈希（Hash）：

  • HSET key field value：设置哈希字段的值。

  • HGET key field：获取哈希字段的值。

  • HDEL key field [field...]：删除一个或多个哈希字段。

  • HGETALL key：获取哈希中的所有字段和值。

3. 列表（List）：

  • LPUSH key value [value...]：从左侧插入一个或多个元素。

  • RPUSH key value [value...]：从右侧插入一个或多个元素。

  • LPOP key：从左侧弹出一个元素。

  • RPOP key：从右侧弹出一个元素。

  • LRANGE key start stop：获取列表中指定范围的元素。

4. 集合（Set）：

  • SADD key member [member...]：向集合中添加一个或多个成员。

  • SREM key member [member...]：从集合中移除一个或多个成员。

  • SMEMBERS key：获取集合中的所有成员。

  • SISMEMBER key member：检查成员是否存在于集合中。

5. 有序集合（Sorted Set）：

  • ZADD key score member [score member...]：向有序集合中添加一个或多个成员，带有分数。

  • ZREM key member [member...]：从有序集合中移除一个或多个成员。

  • ZRANGE key start stop [WITHSCORES]：按分数范围获取成员。

  • ZSCORE key member：获取成员的分数。

这些命令只是每种数据类型的基本操作的示例，Redis提供了丰富的命令集，允许更多复杂的操作和应用程序构建。根据您的具体需求，可以使用适当的命令来操作和管理Redis中的数据。

Redis字符串中的SDS

Redis使用SDS（Simple Dynamic String）实现字符串对象的存储是出于性能和灵活性方面的考虑。以下是一些原因：

  1. 动态长度：SDS 允许字符串对象的长度动态变化，而不需要预先分配固定的内存空间。这使得在插入、追加、截断字符串时，Redis可以更有效地管理内存。

  2. 二进制安全：SDS 对待字符串为二进制数据，它不仅可以存储文本字符串，还可以存储任何二进制数据，如图像、音频等。这使得 Redis 更灵活，不仅仅用于字符串，还可以处理其他数据类型。

  3. 高效的字符串操作：SDS 提供了一系列高效的字符串操作，如追加、删除、截断等，这些操作在不需要重新分配内存的情况下执行。这减少了内存分配和复制的开销，提高了性能。

  4. 减少内存分配开销：SDS 内部维护了字符串的长度和可用空间，这减少了重新分配内存的频率。这对于避免内存碎片和减少内存分配的开销非常有利。

  5. C语言兼容性：SDS 结构与C语言字符串的结构非常相似，这使得 Redis 可以更容易与C语言库和函数进行集成。

总之，SDS 提供了一种高性能、灵活和高效的方式来处理字符串数据，使 Redis 更适合处理各种不同类型的数据，而不仅仅是文本字符串。这对于Redis作为高性能缓存和数据存储系统非常有用。

Redis事务

Redis中的事务是通过 MULTI、EXEC、DISCARD 和 WATCH 命令来执行的。以下是这些命令的基本操作示例：

  1. MULTI：开始一个事务。这个命令表示开始一个事务块，之后执行的命令将被添加到事务队列，而不会立即执行

  2. 执行事务块（EXEC）：执行事务队列中的所有命令。

    这个命令表示执行之前添加到事务队列中的所有命令。如果事务执行成功，将返回一个包含所有命令执行结果的数组。如果事务中的任何命令执行失败，将返回一个空数组。

    MULTI # 开启事务
... # 操作指令
EXEC # 执行事务

  3. 放弃事务（DISCARD）：取消当前事务。

    DISCARD

    这个命令表示取消当前事务，清空事务队列中的所有命令，不执行事务中的任何命令。

  4. 监视键（WATCH）：监视一个或多个键，以在事务执行期间检测键是否被修改。

    WATCH key [key...]

    这个命令表示监视指定的一个或多个键。如果在执行 EXEC 命令之前，任何被监视的键被其他客户端修改，事务将失败。

下面是一个简单的事务操作示例：

MULTI
SET key1 "value1"
GET key2
INCR key3
EXEC

在这个示例中，我们首先使用 MULTI 命令开启事务，然后将多个命令添加到事务队列中（SET、GET、INCR），最后使用 EXEC 命令来执行事务。如果所有命令成功执行，EXEC 将返回每个命令的结果；如果其中任何一个命令失败，事务将被取消，EXEC 将返回一个空数组。

Redis事务允许将多个命令打包成一个原子操作，这对于需要保持数据一致性的应用程序非常有用。请注意，Redis的事务不支持回滚，如果事务失败，您需要自己处理数据回滚的逻辑。此外，WATCH 命令用于乐观锁的实现，以确保在事务执行期间，监视的键没有被其他客户端修改。

Key的过期时间

过期时间的机制主要是针对具有时效性的key，是一个非常有用的功能，它允许你在一段时间后自动删除键，从而有效地管理内存和数据的生命周期。

对于实现缓存、会话管理和数据自动清理等场景非常有用。使用它可以避免不再需要的数据长时间占用内存，从而提高Redis数据库的性能和可用性。

关于过期时间的常用技巧：

  1. 设置过期时间：你可以使用 EXPIRE 或 PEXPIRE 命令来为一个键设置过期时间。EXPIRE 使用以秒为单位的过期时间，而 PEXPIRE 使用以毫秒为单位的过期时间。例如：

    shellCopy codeEXPIRE key 3600  # 设置键 key 在 3600 秒后过期
PEXPIRE key 60000  # 设置键 key 在 60000 毫秒后过期

  2. 查看剩余过期时间：你可以使用 TTL 或 PTTL 命令来查看键的剩余过期时间，以秒或毫秒为单位。如果键已过期或不存在，这些命令将返回-1。例如：

    shellCopy codeTTL key  # 返回键 key 的剩余过期时间（秒）
PTTL key  # 返回键 key 的剩余过期时间（毫秒）

  3. 移除过期时间：你可以使用 PERSIST 命令来移除键的过期时间，从而使键永不过期。例如：

    shellCopy code
PERSIST key  # 移除键 key 的过期时间

  4. 判断键是否已过期：你可以使用 KEYS 或 SCAN 命令来查找已过期的键，然后将其删除。请谨慎使用 KEYS，因为它可能会导致性能问题，特别是在大型数据库中。

  5. 自动删除：Redis会自动处理过期键的删除。当你尝试访问一个已经过期的键时，Redis将返回一个空值。过期键的自动删除是异步的，因此实际删除时间可能略有延迟。

  6. 过期策略：Redis使用定期删除和惰性删除两种策略来管理过期键。定期删除会周期性地检查并删除过期键，而惰性删除是在键被访问时检查并删除过期键。

Redis实现缓存简单示例

在Java中使用Redis实现缓存是一种常见的做法，可以提高应用程序的性能。以下是一个简单的示例，演示如何使用Java和Redis来实现缓存。需要在Java项目中引入Redis客户端库，如Jedis或Lettuce，以便连接和与Redis服务器进行交互。

  1. 连接到Redis服务器，然后使用setex方法将用户数据存储到Redis中，并为键设置过期时间。

  2. 尝试从缓存中获取数据，如果数据存在，就使用缓存数据；如果缓存中没有数据，它会从数据源获取数据，然后将数据存入缓存。

import redis.clients.jedis.Jedis;
​
public class RedisCacheExample {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建一个Jedis客户端实例，连接到Redis服务器
        Jedis jedis = new Jedis("localhost", 6379);
​
        // 设置缓存数据
        String key = "user:123"; // 假设存储用户数据的缓存键
        String userData = "{'id': 123, 'name': 'John'}"; // 用户数据的 JSON 字符串
        int cacheTimeout = 60; // 缓存超时时间（以秒为单位）
​
        // 将用户数据存储到Redis中，设置过期时间
        jedis.setex(key, cacheTimeout, userData);
​
        // 从缓存中获取数据
        String cachedData = jedis.get(key);
        if (cachedData != null) {
            System.out.println("Data from cache: " + cachedData);
        } else {
            // 如果缓存中没有数据，从数据源获取数据并存入缓存
            String dataFromDataSource = fetchDataFromDataSource();
            jedis.setex(key, cacheTimeout, dataFromDataSource);
            System.out.println("Data from data source: " + dataFromDataSource);
        }
​
        // 关闭Jedis客户端连接
        jedis.close();
    }
​
    // 模拟从数据源获取数据的方法
    private static String fetchDataFromDataSource() {
        // 这里可以模拟从数据库或其他数据源中获取数据
        return "{'id': 123, 'name': 'John'}";
    }
}