1 Redis的简介

1.1 了解什么是redis

        redis是一个开源的使用ANSI c语言编写、遵循BSA协议、支持网络、可基于内存亦可持久化的日志型、key-value数据库，
    并提供多种语言的API。
        他通常被称为数据结构服务器，因为值value可以是String、哈希（hash）、列表（list）、集合（sets）、和有序集合（sorted sets）等类型。  

1.2 redis的特点

    * Redis支持数据的持久化，可以将内存中的数据保存在磁盘中，重启的时候可以再次加载进行使用。
    * Redis不仅仅支持简单的key-value类型的数据，同时还提供list，set，zset，hash等数据结构的存储。
    * Redis支持数据的备份，即master-slave模式的数据备份。   

1.3 redis的优势

    * 性能极高 – Redis能读的速度是110000次/s,写的速度是81000次/s 。
    * 丰富的数据类型 – Redis支持二进制案例的 Strings, Lists, Hashes, Sets 及 Ordered Sets 数据类型操作。
    * 原子 – Redis的所有操作都是原子性的，意思就是要么成功执行要么失败完全不执行。单个操作是原子性的。多个操作也支持事务，
    即原子性，通过MULTI和EXEC指令包起来。
    * 丰富的特性 – Redis还支持 publish/subscribe, 通知, key 过期等等特性。    

1.4 Redis支持的数据类型

    * string（字符串）  
    * hash（哈希）
    * list（列表）
    * set（集合）
    * zset或sorted set（有序集合）  

2 Redis 命令

2.1 redis的运行

1. Redis 命令用于在 redis 服务上执行操作。

   要在 redis 服务上执行命令需要一个 redis 客户端。Redis 客户端在我们之前下载的的 redis 的安装包中。
   
   Redis 客户端的基本语法为：
   
   $ redis-cli
   实例
   以下实例讲解了如何启动 redis 客户端：
   启动 redis 客户端，打开终端并输入命令 redis-cli。该命令会连接本地的 redis 服务。
   
   $redis-cli
   redis 127.0.0.1:6379>
   redis 127.0.0.1:6379> PING

2. 在以上实例中我们连接到本地的 redis 服务并执行 PING 命令，该命令用于检测 redis 服务是否启动。 在远程服务上执行命令 如果需要在远程 redis 服务上执行命令，同样我们使用的也是 redis-cli 命令。 语法 $ redis-cli -h host -p port -a password

   实例
   以下实例演示了如何连接到主机为 127.0.0.1，端口为 6379 ，密码为 mypass 的 redis 服务上。
   $redis-cli -h 127.0.0.1 -p 6379 -a "mypass"
   redis 127.0.0.1:6379>
   redis 127.0.0.1:6379> PING

2.2 通用命令

1. keys ：遍历出所有key：keys * 如下图所示 ：

    注意：keys命令一般不在生产环境使用，原因是假如key过多，会造成阻塞  

2. dbsize ：计算key的总数；

3. exists ：exists key ：检查可以是否存在 ；存在返回1，不存在返回0

4. del ：删除指定的key-value；存在删除返回1，不存在返回0；如下图所示

expire key seconds：key在seconds秒后过期；

5. ttl key：查看key剩余的过期时间 ；-1 代表key存在，并且没有设置过期时间；-2 代表key不存在

6. persist key：去掉key的过期时间；

7. type key：返回key的类型；返回类型有：string、hash、list、set、zset、none

    以上命令的时间复杂度：  
        keys     :O(n)  
        dbsize   :O(1)  
        del      :O(1)   
        exists   :O(1)  
        expire   :O(1)   
        type     :O(1)   

3 redis的数据结构和内部编码

3.1 内部编码

4 redis的单线程

    单线程为什么会这么快？    

        1. 纯内存    
        2. 非阻塞IO    
        3. 避免线程切换和竞太消耗    

    单线程注意什么？     
        1. 一次只运行一条命令    
        2. 拒绝长（慢）命令：keys，flushdb，slow lua script，mutil/exec，operate big vlalue（collection）  
        3. 其实不是单线程 如 fysnc file descriptor ，close file descriptor    

5 redis的字符串类型的命令解析

• 结构和命令
• 内部编码
• 快速实战
  
• 查缺补漏
  
  

5.1 Redis的键值对结构

    对于key-value：key是string，value是redis支持的数据结构  

5.2 场景

• 缓存
  
• 计数器
  
• 分布式锁
  
• …
  
  

5.3 get、set、del命令的解析

    get key：获取key对应的value    O(1)  
    set key value：设置key-value  O(1)
    del key ：删除key-value       O(1)

5.4 incr、decr、incrby、decrby命令解析

    incr key : key自增1，如果可以key不存在，自增后get(key)=1 ;O(1)  
    decr key : key自减1，如果key不存在，自减后get(key)=-1  ; O(1)  
    incrby key k : key自增k，如果key不存在，自增后get(key) = k;O(1)   
    decrby key k : key自减k，如果key不存在，自减后get(key) = -k;O(1)  

5.5 setnx,set xx命令的解析

    setnx key value: 如果key不存在，则设置key-value；  
    set key value xx: 更新key值为key的value为vlaue    

5.6 mget、mset命令解析

    mget key1 key2...:批量获取key，原子操作 O(n)  
    mset key1 value key2 value：批量设置key-value O(n)   

5.7 getset、append、strlen命令的解析

    getset key newvalue：set key newvalue并返回旧的value O(1)   

    append key value: 将value追加在旧value的后面  O(1)  

    strlen key : 返回字符串的长度（注意中文）  

5.8 incrbyfloat、getrange、setrange命令解析

    incrbyfloat key 3.5 ：增加key对应值的3.5 O(1)   

    getrange key start end：获取字符串指定下标所有值 O(1)  

    setrnage key index value：设置指定下标所有对应的值 O(1)   

5.9 字符串常用命令总结

6 redis的hash结构命令解析

所有hash的命令都是以h开头

6.1 命令解析

1. hget key field：获取hash key对应的field的value O(1)

2. hset key field value：设置hashkey对应field的value O(1)

3. hdel key field： 删除hash key对应field的value O(1)

命令演示如下图所示：

4. hexists key field：判断hash key是否有field O(1)

5. hlen key ：获取hash key field的数量 O(1) 如下图所示

6. hmget key field1 field2… fieldN:批量获取hash key的一批field对应的值 O(1)

7. hmset key field1 value1 field2 value2… fieldN valueN O(n)

8. hgetall key:返回hash key对应所有的field和value O(n)

9. hvals key ：返回hash key对应所有field的value O(n)

10. hkeys key：返回hash key对应所有field O(n)

    注意：小心使用hgetall  
            假如存放数据多，redis是单线程的特点，hgetal命令就会很慢  

6.1.1 hash命令的总结

6.2 实战

6.2.1场景描述

实现以下功能：
1 记录网站每个个人主页的访问量
2

6.2.2 使用的命令

hincrby user:1:info pageview count

7 redis的list结构命令解析

按照如下顺序详细解析list的命令，命令基本都是以”l”开头

• 增
  
• 删
  
• 改
  
• 查
  

7.1 插入命令解析

1. rpush key value1 value2…valueN：从列表右端插入（1~N）个值 O(1~n)

2. lpush key value1 value2…valueN：从列表左端插入（1~N）个值 O(1~n)

3. linsert key befor|after value newvalue:在list指定的值前|后插入newvalue O(n)

7.2 删除命令的解析

1. lpop key ：从列表左侧弹出一个item O(1)

2. rpop key：从列表右侧弹出一个item O(1)

3. lrem key count value ：根据count值，从列表中删除所有value相等的项，有一下几种情况

    （1）count>0,从左到右，删除最多count个value相等的项    
    （2）count<0,从右到左，删除最多Math.abs(count)个value相等的项    
    （3）count=0，删除所有value相等的项  

4. ltrim key start end：按照索引范围修剪列表 O(n)

5. lrange key start end（包含end）：获取列表指定索引范围所有item O(n)

6. lindex key index：获取列表索引的item

7. llen key ：获取列表长度

7.3 改命令解析

1. lset key index newvalue:设置列表指定索引为newvalue O(n)

7.4 查缺补漏

1. blpop key timeout:lpop阻塞版本，timeout是阻塞超时时间，timeout=0为永远不阻塞 O(1)

2. brpop key timeout:rpop阻塞版本，timeout是阻塞超时时间，timeout=0为永远不阻塞 O(1)

7.5 list命令总结

8 redis的集合结构命令解析

集合内的API，所有的命令都是以s开头的

8.1 命令解析

1. sadd key element：向集合key添加element（如果element已经存在，添加失败）O(1)

2. srem key element：将集合key中element移除掉 O(1)

3. scard 计算集合的大小

4. sismember key element：判断element是否在集合中

5. srandmember ：从集合中随机挑count元素；语法：srandmember key count

6. spop key：从集合中随机弹出一个数

7. smembers key ：获取集合中的所有数据 ，无序

8.2 set集合的总结