菜鳥看Redis（一）

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一、 Redis簡介

     Redis是用C語言編寫的開源軟體，可以運行在Linux上，目前不支援Windows。Redis通常會被用於緩衝、資料持久化、訊息佇列，Redis避免了伺服器掛掉後，記憶體資料丟失的問題。Redis支援5種資料結構： strings, hashes, lists, sets, sorted sets，而且對於這些資料結構上的操作都是原子性的，這意味著操作這些集合是安全執行緒的；Redis首先是把資料集放在記憶體上的，可以設定每隔一段兒時間持久化資料到硬碟，如果工程中僅僅需要Redis做緩衝，持久化也是可以被禁止的；Redis支援像Mysql一樣的主從同步，主伺服器上的資料可以同步到N個從伺服器上，可以讀寫分離。

     大多數程式設計語言都能使用Redis，C、C++、Java、C#、Python都能通過相應的API綁定Redis服務端的IP和連接埠使用Redis服務。在下面的章節中主要以Java為例介紹Redis資料結構上的簡單操作。

 

二、Redis支援的資料結構以及簡單操作

1. String

　　在String類資料結構上，Redis和Memcached一致，都支援Key-Value的資料存放區（一個Key對應一個Value，相當於Java中的HashMap），支援給一個Key設定一個value，支援在特定Key下的Value後添加字串、刪除特定Key等操作、對相應Key的數字value進行原子的加減操作。

 

public class RedisClient {    private static final String HOST="192.168.146.129";    private static final int PORT=6379;        private  final Jedis jedis=new Jedis(HOST,PORT);        /**     * 測試 Redis做Key-Value存取     */    @Test    public void testKeyValue(){        jedis.set("name", "boruoyihao");        System.out.println("Get name from redis:"+jedis.get("name"));         System.out.println("Is exist in redis:"+jedis.exists("name"));        jedis.append("name", ",Hello"); //相同Key下添加        System.out.println("Get name from redis:"+jedis.get("name"));                jedis.del("name");  //delete the Key         System.out.println("Get name from redis:"+jedis.get("name"));                //相當於jedis.set("name","boreyihao");        //jedis.set("age",26);        jedis.mset("name","boreyihao","age","26");        System.out.println(jedis.get("name")+"=="+jedis.get("age"));                 //設定name有效時間為2S        jedis.setex("name", 2, "boruo");        System.out.println("Get name from redis:"+jedis.get("name"));        try {            Thread.sleep(3000);        } catch (InterruptedException e) {            // TODO Auto-generated catch block            e.printStackTrace();        }        //name時間逾時，取出資料為null        System.out.println("Get name from redis:"+jedis.get("name"));                //原子遞增操作        jedis.set("age", "26");        jedis.incr("age");        System.out.println("Get age from redis:"+jedis.get("age"));        jedis.decrBy("age", 3);        System.out.println("Get age from redis:"+jedis.get("age"));    }}

2. hashes

     Redis的Hash可以以一個索引值存入一個Map對象，可以擷取整個Map對象，也可以擷取Map對象的key集合或者Value集合，也可以擷取指定Field的Value，也可以對指定Field的整數值執行加減操作。Redis可以存對象的屬性以及屬性值，但是memcached存對象 只能轉化為字串，如果要修改對象的值，只能把字串取出來轉化為對象，然後修改對象，再轉化為字串存回memcached，開銷還是很大的，這是Redis的優勢所在。

    @Test    public void testHash(){        //test hashmap        Map<String,String>m=new HashMap<String,String>();        m.put("name", "Tom");        m.put("major", "Software");        m.put("age", "43");        jedis.hmset("m", m);        List<String> name=jedis.hmget("m", "name"); // m為key,name為m的key,返回的是List        System.out.println(name);        System.out.println("Get Hash Values="+jedis.hvals("m"));                Iterator<String> it=jedis.hkeys("m").iterator();        while(it.hasNext()){            String key=it.next();            System.out.println(key+":"+jedis.hmget("m", key));        }        System.out.println("Get keys from redis:"+jedis.hkeys("m"));        System.out.println("Get Values from redis:"+jedis.hvals("m"));                Map<String,String>map=jedis.hgetAll("m");        System.out.println("Get map from Redis:"+map);                        //Test hashset        System.out.println("---test hash set");        jedis.hset("s", "name", "Jack");        jedis.hset("s", "age", "25");        System.out.println(jedis.hexists("s", "name"));        System.out.println(jedis.hget("s", "name"));        System.out.println(jedis.hgetAll("s"));        Map<String,String>smap=jedis.hgetAll("s");        System.out.println(smap);                System.out.println(jedis.hdel("s", "name"));  //清除name屬性        System.out.println(jedis.hincrBy("s", "age", 3));        System.out.println("after incr:"+jedis.hgetAll("s"));    }

 

3. lists

     List是一個雙向鏈表，原因是Redis支援在這個鏈表的兩端插入和彈出操作，所以Redis的List除了是雙向鏈表外，也可以用於隊列，也可以用於棧。

    @Test    public void testList(){        System.out.println("test List");        jedis.del("task");        jedis.rpush("task", "do homework");//在鏈表尾部添加        jedis.rpush("task", "clean housr");        jedis.lpush("task", "rest");//在鏈表頭部添加        jedis.lpush("task", "watch tv");        System.out.println("length:"+jedis.llen("task"));        System.out.println("Get all List:"+jedis.lrange("task", 0, -1)); //-1表示到最後，表示取出從頭到尾的資料        System.out.println("target Index:"+jedis.lindex("task", 2));        System.out.println(jedis.lpop("task"));//取出頭部資料        System.out.println("Get all List:"+jedis.lrange("task", 0, -1));        System.out.println(jedis.rpop("task"));//取出尾部資料        System.out.println("Get all List:"+jedis.lrange("task", 0, -1));            }

 

 

 

4. sets

     Redis的Set相當於Java的hashset，元素排列有序，更強的是它可以很方便的求兩個集合的並、交、差集。

 

    @Test    public void testSet(){        System.out.println("test Set");        jedis.del("s1");        jedis.sadd("s1", "4","1","3","20");  //有序        System.out.println("Get all s1:"+jedis.smembers("s1")); //有序的        System.out.println("Get no s1:"+jedis.scard("s1"));                jedis.sadd("s2", "4","11","13","34","3","20");        System.out.println("Get all s2:"+jedis.smembers("s2")); //有序的        System.out.println("Get no s2:"+jedis.scard("s2"));                System.out.println(jedis.sinter("s1","s2"));//交集        System.out.println(jedis.sunion("s1","s2")); //並集        System.out.println(jedis.sdiff("s1","s2"));//差集    }

 

 

 

5. sorted sets

     Redis的Sorted Sets 是對Set補充，可以根據權值進行排序，同樣不允許重複。

    @Test    public void testSortedSet(){        System.out.println("testSortedset");        jedis.zadd("ss", 12, "Tom"); //中間為權值，根據權值排序        jedis.zadd("ss", 1, "Jack");        jedis.zadd("ss", 20, "David");        jedis.zadd("ss", 3, "Jim");        System.out.println("sortedset length:"+jedis.zcard("ss")); //擷取元素個數        System.out.println("sorted set:"+jedis.zrange("ss", 0, -1));  //輸出按權值排列                jedis.zadd("ss1", 1, "Tom"); //中間為權值        jedis.zadd("ss1", 3, "Jimmy");        jedis.zadd("ss1", 2, "Alex");        jedis.zadd("ss1", 5, "Jim");                System.out.println("sortedset length:"+jedis.zcard("ss1")); //擷取元素個數        System.out.println("sorted set:"+jedis.zrange("ss1", 0, -1));  //輸出按權值排列                System.out.println(jedis.zscore("ss1", "Tom")); //擷取Tom的排序權值            }

 三、Redis應用

結合以上對Redis資料結構的介紹，Redis在服務端開發技術上，簡單來說是可以做緩衝，並可以做資料持久化，以下幾方面是菜鳥的理解。

1. 訊息佇列

在本文第二部分介紹了Redis有雙向鏈表List，並且支援雙進雙出，所以可以用Redis做訊息佇列，比如通知的訊息、任務、郵件等都可以儲存在訊息佇列，然後另一端可以通過Redis能支援的大部分語言消費隊列裡的資料，這樣便於系統模組之間的解耦，降低模組之間的依賴性；並且把同步訊息處理方式轉化為非同步處理，不會造成隊列阻塞。微博的使用者微博列表應該是用Redis做的緩衝。

 

2. 列出某項列表最新幾條資料

這個同樣可以用Redis中的List去處理，比如微博某大V的評論數上百萬，在頁面上顯示肯定只能顯示最新的幾十條評論，如果存在資料庫中，用Mysql的SELECT limit 查詢資料，會對所有資料進行排序，這樣的代價機會非常大，但是如果使用Redis的List就可以使用lrange(“key”,0,100)方法，這樣可以取出最近100條評論。

 

3. 計數器

因為微博有最大的Redis叢集，我們還是拿微博舉例，某明星發了一個主題“我們”的微博，點贊數量兩天內幾百萬，對於這種情況，就可以使用Redis中的原子加減操作，在java中，我們知道i++或者i--並不是原子性的，也就意味著它並不是安全執行緒的，但是使用Redis就不會有這個問題，可以使用jedis.hincrBy("weiboid", "likes", 1);這樣表示某微博點贊數量加1，在這裡是安全執行緒的。

 

4. 熱門排行榜，取TOP N資料

結合本文第二部分介紹的Sorted Set，我們可以取出TOP N的資料，比如有100W使用者參與比賽，或者100W使用者微博，我們想取出比賽成績最高的100個，或者最熱的100條微博，在這裡的比賽成績或者微博熱度都可以是權值（score），在緩衝中操作，不需要進行排序，就能快速取出。

 

5. 排重與求並、差、交集

Redis使用Set，在第二部分Java程式中已經介紹，需要排重時，只需要往set集合中插入資料，Redis會自動做好去重操作，並且可以求任意兩個緩衝中的set集合的並、交、差集合。

 

6. Pub/Sub

Redis支援訊息發布-訂閱模式，非常適合聊天訊息推送。

 

學習資料與參考文獻：

http://try.redis.io/  有Redis初學者需要學習的基本命令，提供命令列介面。

http://redis.io/topics/introduction Redis基本介紹

http://www.csdn.net/article/2013-10-07/2817107-three-giant-share-redis-experience/1  Redis在國內外應用

http://www.cnblogs.com/whoamme/p/3532129.html Redis基本操作

http://www.360doc.com/content/15/0510/20/23016082_469494498.shtml Redis應用

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