Redis -- 开篇热身，常用的全局命令-编程知识

“我不能改变风向，但我可以调整我的帆船来到达我想去的地方。”——希腊哲学家亚里士多德

Redis重要文件

启动停止脚本

配置文件

持久化文件存储目录

核心命令

set

get

全局命令

keys

exists

del

expire

ttl

过期策略是如何实现的

定时器

type

小结

Redis重要文件

启动停止脚本

/usr/bin/redis-benchmark ：用于对Redis做性能基准测试的工具
/usr/bin/redis-check-aof -> /usr/bin/redis-server ：redis-server的软链接，是修复AOD的工具
/usr/bin/redis-check-rdb -> /usr/bin/redis-server ：redis-server的软连接，是修复RDB文件的工具
/usr/bin/redis-cli ：命令行客户端程序
/usr/bin/redis-sentinel -> /usr/bin/redis-server ： redis-server的软链接，是Redis的哨兵程序
/usr/bin/redis-server ：是Redis的服务器程序
/usr/libexec/redis-shutdown ：停止Redis的专用脚本

演示：

在bin目录下输入redis-cli启动redis命令行客户端（按下ctrl + c 结束当前客户端状态）:

配置文件

/etc/redis-sentinel.conf
/etc/redis.conf

redis-sentinel.conf是Redis-sentinel的配置文件，redis.conf是redis服务器的配置文件

持久化文件存储目录

/var/log/redis/

/var/log/redis/ 目录下会保存 Redis 运行期间生产的日志文件，默认按照天进行分割，并且会将一定日期的日子文件使用 gzip 格式压缩保存。可以使用任意文本编辑器打开，后边章节我们会通过日志来观察一些现象。

下面这些命令都是需要进入到redis的客户端程序。使用redis客户端，通过网络的形式来操作redis服务器。

核心命令

redis最核心的两个命令就是get和set， get就是根据key来取value，set就是吧key和value存储进去。

redis 的命令是不区分大小写的。

set

格式：set key value

其中key和value都是字符串，在set的时候，输入的key和value是不需要加上引号的，就是表示的字符串类型

演示

输入key之后：

象征性的输入两个数据：例如key1 value1， key2 value2>>

如果给key加上引号也是可以的，此时无论是加上单引号还是双引号都是可以的：

设置好键值对之后，就可以使用get来进行查操作

get

格式：get key

输入key之后就可以得到value，如果不存在就会返回nil（和null是一个意思）。

nil和null有什么区别？下面是官方解释：

也就是说，他们在值上都是零，这两个词的区别主要在于在哪个领域使用他们，null主要使用在数学，变成，商业和法律方面，而nil主要使用在运动和游戏中。

演示

输入key之后:

不带引号默认识别为字符串

当然你可以使用引号也是没问题的：

输入一个不存在的key，输出nil ：

全局命令

redis支持多种数据结构，整体来说redis是键值对结构，key是固定的字符串，但是value的种类却有很多种，例如：

字符串
哈希表
列表
集合
有序集合

这里的全局命令就是能够搭配任意一个数据结构来使用的命令，接下来我们介绍一些全局命令

keys

格式：keys pattern

用来查询当前服务器上匹配的key，通过一些特殊的通配符来描述key的模样，匹配上述模样的key来查询想要的key值。

注意：keys命令的时间复杂度是O（N），所以生产环境一般会禁止使用keys，尤其是keys*这种匹配模式，查询redis中所有的key，是非常危险的，因为生产环境的key可能是非常多的，redis是一个单线程的服务器，会导致执行keys *的时间非常长，是redis服务器被阻塞，导致无法给其他客户端提供服务。Redis经常当作缓存使用，挡在了mysql的前面，万一redis被一个keys*给阻塞了，此时其他的redis查询操作就超时了，此时就会直接请求查询数据库，mysql也同样负重而行了，就容易挂了。

他的匹配规则如下：

涉及到的通配符：

？：匹配任意一个字符
*：匹配0个或任意多个字符
[abcde]：匹配一个字符，且只能匹配到abcde中的一个，相当于给出固定格式
[^ae]：匹配一个字符，但是排除a和e，只有a和e不能匹配，其他的都能匹配
[a-c]：匹配一个字符，且这个字符的范围在a和c之间，包含a和c

例如，keys key?, 输出key1,key2,key3,key4......

你甚至可以理解为筛选出符合要求的key值。

演示

现在我们有下面几个键值对：

？：

[]：

*：

不一一举例，此处理解不是很复杂。

exists

判断某个key是否存在,返回一个integer类型，表名存在的个数。

格式：exists key [key ... ]

可以有多个key，多个key之间使用空格分开，例如：exists key1 key2, 时间复杂度为O(1)，redis组织这些数据是根据哈希表的形式来组织的

演示

有下面两个key-value.

使用 exist key1和 exists key1 key2

分别返回1和2, 代表着存在着几个结果

如果key1存在, key100不存在, 那么返回1

提问：既然可以一次就写一个，为什么还会存在一次性写两个的写法？

别忘记了, Redis也是一种客户端服务器的程序，无论客户端服务器是否在一个主机，客户端和服务器之间都是通过网络进行请求和响应的。exists多个key的好处就在于只需要请求一次，服务器也只需要做出一次响应即可。而将多个key分别exists会消耗额外的网络资源。进行网络通信的时候，发送一个数据需要经过应用层，物理层等等的层层封装，接收方每接到一个数据也要通过应用层等层层分用。网络比起直接操作内存相比的话速度慢成本更高。

del

删除指定的key

格式：del key [key ... ]

后面可以指定多个key，多个key之间使用空格隔开。时间复杂度为O（1），返回一个integer值，表明删除掉的key的个数。

时间复杂度为O（1）

演示

有下面几个key：

选择删除key1，key2和key100：

返回2，说明删除了两个，查看是否删除成功：

删除成功，因为key100不存在所以删除失败，返回值为2而不是3。

对于删除操作，有几个注意点：redis主要的应用场景就是作为缓存，此时redis存储的是热点数据，全量数据还是存储在mysql中，此时把redis中几个key删除了，问题倒是不大，但是如果把所有的数据或者一大半的数据给删除了，因为redis数据没了，大部分数据就要直接访问mysql了就很容易把MySQL弄挂掉了。

相比之下，如果是mysql这样的数据，哪怕删除一个数据都可能造成不可估量的影响。

expire

为指定的key添加单位为秒的过期时间，超过指定存活时间就会自动删除。

格式：expire key seconds

返回值为一个integer类型的0或者1，0表示设置失败，1表示设置成功。

注意，这里的key必须是已经存在的key，如果不存在就会返回0。

时间复杂度为O（1）

演示

这里有两个key

首先设置一个不存在的key1，如下：

解释：key1表示我要给key1设置存活时间，设置的存活时间为3秒。返回值为0表示设置失败，因为当前key1不存在。

设置一个存在的key3：

返回值为1表示成功，三秒后查询key3 发现被删除：

ttl

time to live，获取指定key的过期时间

格式：ttil key

时间复杂度O（1），返回值为剩余的过期时间，-1表示没有过期时间，-2表示key不存在。

演示

如果没有设置存活时间：

如果key不存在：

上述的expire和ttil的单位都是秒，如果你不习惯于使用秒作为单位，那么redis还提供了使用毫秒作为单位的命令，他们分别是pexpire和pttl，其用法和上述操作差不多。

过期策略是如何实现的

一个redis中会同时存在很多个key，这些key中可能大部分都存在过期时间，此时redis服务器如何知道哪些key已经过期要被删除了，哪些key又没有过期呢？

如果直接遍历是不可行的，原因是效率非常低。 redis整体的策略是定期删除，一方面是惰性删除。

惰性删除：假设这个key已经到过期时间了，但是暂时没有删除它，但是后面有一次请求访问到这个key，这次访问就会触发让redis删除key的操作，同时再返回一个nil（null）。
定期删除：每次抽取一部分进行过期验证，保证抽取检查的过程够快。

为啥这里对于定期删除的时间有要求？因为redis是单线程程序，主要任务是处理每个命令，如果扫描时间过长，就可能导致正常的命令被阻塞，就产生了类似于keys * 的效果。

虽然上述两种方法结合的策略，但是效果确实很很一般。仍然有很多的过期的key没能及时的清理掉。

redis为了对上述策略进行补充，还提供了一系列内存淘汰系列的方法（后面会详细讨论，这里不展开讨论）。

定时器

在某个时间到达之后，执行指定的任务。下面是两种比较高效的定时器实现方案。

注意：下面两个定时器并未在redis中实现。

基于优先级队列、堆：过期时间越早，优先级别越高（队首元素是最早要过期的元素），此时只需要分配一个线程去检测队首元素，如果队首元素没有过期，那么后面的元素肯定也没有过期。此时扫描线程不需要遍历所有的key，同时也不必要检测的太频繁，可以根据队首元素的过期时间去设置一个等待时间，等待时间到了就唤醒这个县城去检测队首元素是否过期，把cpu的开销也省下来了。
基于时间轮：把时间分为很多小段，每一小段都挂着一个链表，每一个链表都代表要执行的任务，假设添加一个key到3里面，并且这个key是在300ms之后过期，此时这个轮盘上面有一个指针，这个指针就会根据固定的间隔时间进行移动，假设是100ms，每走到一个格子，就尝试将这个格子的任务进行执行。