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分布式--Redis 内存数据库

简介: 1. Redis 内存数据库 1). Redis Redis是一个开源的,高性能,C语言开发的 ,键值对(key-value)存储数据的NOSQL数据库。
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1. Redis 内存数据库

1). Redis

Redis是一个开源的,高性能,C语言开发的 ,键值对(key-value)存储数据的NOSQL数据库。

2). 基本概念

NOSQL :Not Only Sql 泛指非关系型数据库 Redis MongoDB Hbase
关系型数据库: mysql oracle sybase sqlServer

3). 数据库应用的发展历史
  • 1:在互联网时代来临之前 ,企业的一些内部信息管理系统,一个单个的数据库的实例就可以应付系统的功能需求
    单数据库实例
  • 2:随着系统访问用户的增多 ,数据量的增大,单个数据库的实例已经满足不了系统频繁读取数据(权限的验证,系统的默认配置)的需求 。
    缓存 (ehCache/MemCached)+ 数据库实例
  • 3: 缓存虽然可以缓解数据库的读取压力 ,但是数据量的写入压力持续增大 ,这个时候我们需要采取数据库主从机制进行读写分离
    缓存 (ehCache/MemCached)+ 主从数据库 + 读写分离
  • 4: 数据量再次增大,读写分离以后,主数据库的写库的压力出现瓶颈
    缓存 (ehCache/MemCached)+ 主从数据库 + 读写分离 +分库分表
  • 5:互联网和大数据的时代的来林,关系型数据库已经不能很好的存储一些并发性大,实时性高,而且格式不固定的数据
    Nosql数据库+主从数据库 + 读写分离 +分库分表
4). 系统架构中的位置
img_df2a543a3c5f997d7e166b75e8e418f9.png
图1.png

2. 安装

3. Redis的五大数据类型以及应用

String/Hash/List/Set/sorted set

  • 字符串类型 String
  • 列表类型 list
  • 集合类型 set
  • 有序集合类型 sorted set
  • 散列类型 hash
1). K-V格式中 V是一个字符串对象

set k1 v1
get k1
del k1

incr num (自增1 如果没有设置值默认为1)
decr num (自减1)
incrby num 5    (自增5)
decrby num 5    (自减 5)
Append num 4  (追加4)返回字符串长度位数,不是数学+ 是拼接

应用场景: 秒杀商品/商品点赞

2). Hash

K-V格式中 V是一个Hash类型 其实java里面的Map<String,object>

  • 赋值命令
hset student id 1
hset student name mazaiting
hset student sex boy
hmset myhash username admin age 20
  • 取值命令
hget myhash username
hget myhash username age
hgetall myhash
  • 删除命令
hdel myhash username age
del myhash  (删除myhash)
hincrby myhash age 5    (增加5)
  • 其他命名
hexists myhash username 判断myhash中是否包含username包含返回1否则返回0
hlen myhash 获取myhash中的字段数
hkeys myhash 获取所有的 key
hvals myhash 获取所有的值

应用场景: 电商网站的商品详细信息

3). list

K-V格式中 V是一个list类型 其实java里面的LinkedList

把他看成一个竹子,两边是打通了
从左插入记录 lpush book 1 2 3
从右插入记录 rpush book 4 5 6
从左弹出记录 lpop book 1
从右弹出记录 lpush book 1
列表里面的记录顺序(竹子)-- 3 2 1 4 5 6

应用场景: 商品的评论

lpush mylist 1 2 3  从左插入记录
rpush mylist a b c 从右插入记录

lrange mylist 开始索引位置 结束索引位置(-1最后一个)
lpop mylist 左侧弹出(相当于删除)
rpop mylist 右侧弹出(相当于删除)
lpush mylist 左侧插入
rpush mylist 右侧插入
lrem mylist 删除几个元素 删除哪个元素
lset mylist 索引位置 插入的值
linsert mylist before 哪个值前面 要插入的值
linsert mylist after 哪个值后面 要插入的值
rpoplpush 集合1 集合2  把集合1中取出的值放在集合2中
4). Set

K-V格式中 V是一个set类型 set是无序的/set里面的元素具有唯一性、
sadd summer_friends sky big mo mike
sadd maybe_friends sky big tdd world oky
应用场景: 独立IP进行网站投票 /微信朋友圈的共同好友

sadd myset a b c 添加 a b c
不能添加重复的值
srem myset a c 移除a c

smembers myset 查看所有值
sismember myset a 查看集合里面是否包含a包含返回1 否则返回0

sadd myset2 a b c 
sadd myset3 a c 1 
sdiff myset2 myset3  myset2 和myset3相差的是b  差集运算
sinter myset2 myset3     myset2 和myset3相交的是a c  交集运算
sunion myset2 myset3    并集运算        合并集合 相同的会去掉(值不能重复)
scard myset 获取集合数量
srandmember myset 随机获取集合中的一个值
sdiffstore myset4 myset2 myset3         将myset2 和myset3中相差的值放到myset4里面
sinterstore myset4 myset2 myset3        将myset2 和myset3中相交的值放到myset4里面
sunionstore myset4 myset2 myset3    将myset2 和myset3中相并的值放到myset4里面
5). sorted-set

游戏排名 热点话题中应用
K-V格式中 V是一个Zset类型 zset是有序的? 怎么做到有序

应用场景: 商品的销售排行榜

zadd sales  100  huawei  99 iphone  98 vivo  97 oppo
Zrange sales 0 -1 withscores  从小到大
Zrevrange sales 0 -1 withscores  从大到小

4. Java 使用Redis

1). 工具下载

Jedis下载
此处使用windows下的redis工具包,因为虚拟机连接会出现很多问题。

1). Redis-win下载

下载后解压,如下图


img_42ca6ca1f89af6600257971fc27f2872.png
图3.png
2). 在上方地址栏输入cmd然后回车,这时会打开命令提示符窗口,然后输入redis-server.exe redis.windows.conf 开启redis服务器.
img_94ad483feb54c38fbaae41e20a62a322.png
图4.png
3). 在上方地址栏继续输入cmd回车,输入命令``打开redis客户端
img_fd50f242880b53d42f66b6a38420c086.png
图5.png
2). 连接
public class RedisJava {
    public static void main(String[] args) {
        Jedis jedis = new Jedis("127.0.0.1", 6379);
        System.out.println("服务正在运行: " + jedis.ping());
        jedis.close();
    }
}
3). 测试
public class RedisJava {
    public static void main(String[] args) {
        Jedis jedis = new Jedis("127.0.0.1", 6379);
        System.out.println("服务正在运行: " + jedis.ping());
        jedis.set("name", "linghaoyu");
        System.out.println(jedis.get("name"));;
        jedis.close();
    }
}

打印结果:


img_f3c71043a984eb781b1df235f3f6014b.png
图6.png

5. 其他

1). Redis HyperLogLog命令

Redis HyperLogLog 是用来做基数统计的算法,HyperLogLog 的优点是,在输入元素的数量或者体积非常非常大时,计算基数所需的空间总是固定 的、并且是很小的。
基数:数据集 {1, 3, 5, 7, 5, 7, 8}, 那么这个数据集的基数集为 {1, 3, 5 ,7, 8}, 基数(不重复元素)为5。 基数估计就是在误差可接受的范围内,快速计算基数。

img_ffbf6d80e8d1e958643190ea051cdcc2.png
图7.png

2). Redis 订阅

I. Redis 发布订阅(pub/sub)是一种消息通信模式:发送者(pub)发送消息,订阅者(sub)接收消息。Redis 客户端可以订阅任意数量的频道。
下图展示了频道 channel1 , 以及订阅这个频道的三个客户端 —— client2 、 client5 和 client1 之间的关系:


img_a088639cded1078abf0450c10b323765.png
图8.png

当有新消息通过 PUBLISH 命令发送给频道 channel1 时, 这个消息就会被发送给订阅它的三个客户端:


img_d7d2444e4ebd007f336aafe929ad631e.png
图9.png

II. 实例

  • 订阅
subscribe redisChat
img_472d93a2740095b1172dec9856a02f0f.png
图10.png
  • 发布消息
publish redisChat "Redis is a great caching technique"
img_82cf439da1ce6a784014a5720e9c55e1.png
图11.png
3). Redis 事务

Redis 事务可以一次执行多个命令, 并且带有以下两个重要的保证:

  • 事务是一个单独的隔离操作:事务中的所有命令都会序列化、按顺序地执行。事务在执行的过程中,不会被其他客户端发送来的命令请求所打断。
  • 事务是一个原子操作:事务中的命令要么全部被执行,要么全部都不执行。

一个事务从开始到执行会经历以下三个阶段:

  • 开始事务。
  • 命令入队。
  • 执行事务。

示例:

127.0.0.1:6379> multi
OK
127.0.0.1:6379> set book-name "Mastering C++ in 21 days"
QUEUED
127.0.0.1:6379> get book-name
QUEUED
127.0.0.1:6379> sadd tag "C++" "Programming" "Matering Series"
QUEUED
127.0.0.1:6379> smembers tag
QUEUED
127.0.0.1:6379> exec
1) OK
2) "Mastering C++ in 21 days"
3) (integer) 3
4) 1) "Matering Series"
   2) "C++"
   3) "Programming"
img_9524a5b91ca3f8a03ed9ddf1b8e7f1dd.png
图12.png
序号 命令及描述
1 DISCARD 取消事务,放弃执行事务块内的所有命令。
2 EXEC 执行所有事务块内的命令。
3 MULTI 标记一个事务块的开始。
4). Redis 桌面管理

代码下载

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凌浩雨
毕业于贵州大学大数据与信息工程学院,目前是一名移动端工程师,就职于北京乾元大通信息技术有限责任公司。
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