【基础篇】一文带你掌握 Redis

一、摘要

谈起 Redis，相信大家都不会陌生，做过云平台开发的程序员多多少少会接触到它，Redis 英文全称：Remote Dictionary Server，也被称之为远程字典服务。

从官方的定义看，Redis 是一款开源的，遵守 BSD 协议，使用 C 语言开发的 key-value 存储系统。简单的说，它是一款跨平台的非关系型数据库，支持优先内存存储，并提供多种语言的 API 客户端。

Redis 由一个叫 Salvatore Sanfilippo 的人开发而闻名世界，此人来自意大利的西西里岛，网名叫 antirez，如果你有兴趣，可以去他的博客逛逛，地址是 ​​antirez.com​​。

不过从 2010 年起，Redis 的开发工作由 VMware 主持，到了 2013 年后，Redis 的开发由 Pivotal 赞助。

Redis 是当下互联网技术中使用最为广泛的缓存中间件之一，随着它在新浪微博中的使用而逐渐风靡国内。

虽然开源软件市场上也有很多优秀的缓存服务中间件，比如 memcache，但是和 redis 对比起来，redis 还是显得格外的突出，优势如下：

• 性能极高：Redis 能读的速度是 110000 次/s，写的速度是 81000次/s
• 数据类型丰富：支持 String，Hash，List，Set，Sorted Set 等数据类型的操作
• 支持原子性操作：Redis 的每条命令操作都是原子性的，Redis 的操作之所以是原子性的，是因为每条命令的执行都是单线程的，不存在线程竞争问题
• 存储方式多样化：memecache 把数据全部存在内存之中，断电后会挂掉；redis 支持数据的持久化，同时也支持数据的备份，即 master-slave 模式的数据备份
• 功能丰富：Redis 还支持 publish/subscribe，通知，key 过期等等特性

在分布式的架构环境下，Redis 基本上是缺一不可的缓存中间件，它能很好的解决服务与服务之间数据共享的问题，并且性能不受影响。

说了这么多，如何使用呢？我们一起来看看！

二、服务安装

2.1、Windows 环境

因为 redis 目前官方只支持 LINUX 系统，因此没有 Windows 版本的软件包，但是好在微软团队维护了开源的 windows 版本，虽然更新不算及时，但是对于普通测试使用足够了。

2.1.1、服务器安装

如果当前操作系统是 Windows 系统，访问如下的地址，获取对应的下载链接。

https://github.com/tporadowski/redis/releases

根据系统平台的实际情况选择，这里我们下载​​Redis-x64-xxx.zip​​​压缩包到 C 盘，解压后，将文件夹重新命名为​​redis​​。

打开文件夹，内容如下：

然后，打开一个 cmd 窗口，使用 cd 命令切换目录到​​C:\redis​​，并且输入如下命令：

redis-server.exe redis.windows.conf

出现以上界面，表示​​redis​​服务器已经成功启动了。

2.1.2、客户端测试

如果想用安装包里面的客户端脚本测试一下服务，可以这样操作。

另启一个 cmd 窗口，原来的窗口不要关闭，不然就无法访问服务端了。

使用 cd 命令切换目录到​​C:\redis​​，并且输入如下命令：

redis-cli.exe -h 127.0.0.1 -p 6379

连接到服务器之后，输入写命令和取命令，相关命令如下：

#写数据测试
set myKey abc

#取数据测试
get myKey

2.2、Linux 环境

如果当前操作系统是 Linux 系统，访问如下的官方地址，获取最新的下载链接。

http://redis.io/download

2.2.1、服务器安装

本教程使用的最新文档版本为 6.2.6，下载并安装：

# wget https://download.redis.io/releases/redis-6.2.6.tar.gz
# tar xzf redis-6.2.6.tar.gz
# cd redis-6.2.6
# make

执行完​​make​​​命令后，​​redis-6.2.6​​目录下会出现编译后的 redis 服务程序 redis-server，还有用于测试的客户端程序 redis-cli，两个程序位于安装目录 src 目录下。

执行下面的脚本，启动 redis 服务器。

# cd src
# ./redis-server

需要注意的地方是，这种方式启动 redis 使用的是默认配置，也可以通过参数告诉 redis 使用指定配置文件来启动服务，其中​​redis.conf​​是一个默认的配置文件，我们可以根据需要使用自己的自定义配置文件。

# cd src
# ./redis-server ../redis.conf

当出现​​Ready to accept connections​​时，表示服务已经启动成功。

2.2.2、客户端测试

同样的，如果想用安装包里面的客户端脚本测试一下服务，新创建一个命令窗口，这样操作。

# cd src
# ./redis-cli
redis> set foo bar
OK
redis> get foo
"bar"

2.2.3、参数配置

可能有的同学会发出一个疑问，如何将 Redis 改成后台服务？

也就是将窗体关闭也能正常提供服务，答案就藏在​​redis.conf​​这个配置文件里。

打开​​redis.conf​​文件，常用配置如下：

#绑定ip
bind 0.0.0.0

#启动端口
port 6379

# 是否运行远程访问
protected-mode yes

# 是否允许后台运行，默认no，将其改成yes
daemonize yes

# redis访问密码，根据需要设置，如果要打开，将#去掉
# requirepass foobared

# 数据库的数量
databases 16

修改配置，然后重启服务即可生效，操作如下：

# 寻找redis相关进程
ps -ef|grep redis

# 杀掉进程
kill -9 <pid>

# 重新启动redis
./redis-server ../redis.conf

2.2.3、配置详解

​​redis.conf​​详细配置项说明如下：

2.3、Mac 环境

如果当前操作系统是 Mac 系统，同样的访问官方地址​​http://redis.io/download​​，下载最新的安装包。

然后本地解压，后续的操作跟​​linux​​一样，在此就不过多的介绍了！

三、命令行客户端

如果想要在 redis 服务上执行命令，需要一个 redis 客户端，而 Redis 客户端在我们下载的的 redis 的安装包里面，其实已经有了。

3.1、连接 redis

Redis 客户端的基本语法为

$ ./redis-cli

比如，连接本地的 redis 服务器（前提是已经启动成功）。

$ ./redis-cli
redis 127.0.0.1:6379>
redis 127.0.0.1:6379> PING

PONG

如果 redis 设置了密码，通过​​AUTH​​命令输入密码即可进入，方式如下：

$ ./redis-cli
redis 127.0.0.1:6379> AUTH "password"
redis 127.0.0.1:6379> PING

PONG

如果我们想连接远程  redis 服务器，可以通过如下语法方式实现。

$ ./redis-cli -h host -p port -a password

比如连接​​192.168.121.1​​，命令如下：

$redis-cli -h 192.168.121.1 -p 6379 -a "mypass"
redis 192.168.121.1:6379>
redis 192.168.121.1:6379> PING

PONG

默认连接的数据库是​​0​​，如果我们想切换数据库，可以通过如下方式实现切换！

# 使用 1 号数据库
redis 192.168.121.1:6379>SELECT 1

如果想要关闭当前连接，通过如下方式即可实现！

redis 192.168.121.1:6379>QUIT

3.2、常用的 crud 操作

以字符串为例，增删改查操作如下！

1、设置指定 key 的值， SET 在设置操作成功完成时，返回 OK。

redis 127.0.0.1:6379>SET mykey redis
OK

2、查询指定 key 的值，操作完成时，如果 key 不存在时，返回 (nil)

redis 127.0.0.1:6379>GET mykey
"redis"

3、检查指定 key 的值是否存在，操作完成时，若 key 存在返回 1 ，否则返回 0

redis 127.0.0.1:6379>EXISTS  mykey
(integer) 1

4、删除指定 key 的值，操作完成时，返回被删除 key 的数量。

redis 127.0.0.1:6379>DEL mykey
(integer) 1

5、设置 key 的过期时间，以秒为单位，操作完成时，若成功返回 1 ，否则返回 0。

# 设置 mykey，60秒过期
redis 127.0.0.1:6379>EXPIRE mykey 60
(integer) 1

6、获取 key 的剩余过期时间，以秒为单位，操作完成时，当 key 不存在时，返回 -2；当 key 存在但没有设置剩余生存时间时，返回 -1；否则，以秒为单位，返回 key 的剩余生存时间。

redis 127.0.0.1:6379>TTL mykey
(integer) 60

7、通过 Incr 命令，实现指定的 key 原子性自增操作，每执行一次 Incr 命令，key 中储存的数字值增一，操作完成时，如果 key 不存在，那么 key 的值会先被初始化为 0，然后加 1，返回最后的结果。

redis 127.0.0.1:6379>INCR mykey
(integer) 1

当然，也可以在设置阶段，指定某个初始值数字，比如将​​mykey​​​的自增初始值设置为​​10​​。

redis 127.0.0.1:6379>INCR mykey 10
(integer) 11

3.3、事务操作

Redis 也支持事务操作，Redis 事务可以一次执行多个命令， 并且带有以下三个重要的保证：

• 1.批量操作在发送 EXEC 命令前被放入队列缓存
• 2.收到 EXEC 命令后进入事务执行，事务中任意命令执行失败，其余的命令依然被执行
• 3.在事务执行过程，其他客户端提交的命令请求不会插入到事务执行命令序列中

一个事务从开始到执行会经历以下三个阶段：

• 1.开始事务
• 2.命令入队
• 3.执行事务

以某个事务操作为例， 我们先以 MULTI 开始一个事务， 然后将多个命令入队到事务中， 最后由 EXEC 命令触发事务， 一并执行事务中的所有命令，过程如下：

redis 127.0.0.1:6379> multi
OK
redis 127.0.0.1:6379> set a aaa
QUEUED
redis 127.0.0.1:6379> set b bbb
QUEUED
redis 127.0.0.1:6379> set c ccc
QUEUED
redis 127.0.0.1:6379> exec
1) OK
2) OK
3) OK

特别注意的地方是：单个 Redis 命令的执行是原子性的，但 Redis 没有在事务上增加任何维持原子性的机制，所以 Redis 事务的执行并不是原子性的。

事务可以理解为一个打包的批量执行脚本，但批量指令并非原子化的操作，中间某条指令的失败不会导致前面已做指令的回滚，也不会造成后续的指令不做。

也就是说，如果在​​set b bbb​​​处失败，​​set a aaa​​​已成功不会回滚，​​set c ccc​​​还会继续执行，当​​set b bbb​​处执行失败，这个事务是不会回滚的。

但是如果执行过程中，命令不存在或者是命令参数不对，这个时候 redis 的事务执行会失败，并返回错误信息给客户端；如果是命令逻辑上的执行失败，redis 的事务无法感知，会继续执行下去。

3.4、Lua 脚本操作

在上面我们也介绍到了，Redis 事务的执行并不能完全保证原子性，那么如何将一批命令操作做到原子性操作呢？

Redis 支持通过 Lua 脚本来实现一批命令原子性操作，执行脚本的常用命令为  EVAL。

Eval 命令的基本语法如下：

redis 127.0.0.1:6379> EVAL script numkeys key [key ...] arg [arg ...]

比如简单的赋值操作如下：

redis 127.0.0.1:6379> EVAL "return {KEYS[1],KEYS[2],ARGV[1],ARGV[2]}" 2 key1 key2 first second

1) "key1"
2) "key2"
3) "first"
4) "second"

比如我们给指定的​​key​​​设置指定值​​value​​​，并且设置过期时间​​60​​秒，实现原子性操作，如果操作成功就返回 1，否则返回 0，内容如下：

redis 127.0.0.1:6379>EVAL "if redis.call('setnx', KEYS[1], ARGV[1]) == 1 then return redis.call('expire', KEYS[1], ARGV[2]) else return 0 end" 1 key1 hello 60

(integer) 1

获取指定​​key​​​的值，如果存在就删除​​key​​，实现原子性操作，如果操作成功就返回 1，否则返回 0，内容如下：

redis 127.0.0.1:6379>EVAL "if redis.call('get', KEYS[1]) == ARGV[1] then return redis.call('del', KEYS[1]) else return 0 end" 1 key1 hello

(integer) 1

以上就是实现常用的分布式加锁、解锁原子性操作的 lua 脚本。

四、可视化客户端

对于开发者来说，使用客户端命令来操作 redis 非常不便捷，因此诞生了很多的基于 redis 的可视化客户端，今天我们就一起来看看有哪些免费又好用的客户端工具。

4.1、Redis Desktop Manager

Redis Desktop Manager 应该是现在使用率最广的可视化工具了，存在时间很久，经过了数次迭代，基于 Qt 5 开发，支持跨平台支持。

以前是免费的，不过现在改成收费工具，试用期可以有半个月的时间，最新版的访问地址如下！

https://github.com/uglide/RedisDesktopManager/releases

测评：界面看着比较简洁，该有的功能都有，功能很全，key 的显示可以支持按冒号分割的键名空间。

免费版本的下载地址如下！

百度网盘：​​https://pan.baidu.com/s/1rMWR-OQnfsxJ3_HSqEE8xw​​

提取码：​​tebu​​

4.2、medis2

medis2 是 mac 系统中使用率最高的 redis 可视化工具，布局简洁，界面美观，关键还免费，最新版的访问地址如下！

https://getmedis.com/

测评：软件颜值挺高，功能符合日常使用要求，对 key 有颜色鲜明的图标标识，在key的搜索上挺方便的，可以模糊搜索出匹配的 key，渐进式的 scan，无明显卡顿，在搜索的体验上还是比较出色的，不过对操作系统要求很高，要求 MacOS 11.0 以上才能安装，如果当前你的操作系统低于以上，只有升级或者换别的软件！

4.3、AnotherRedisDesktopManager

AnotherRedisDesktopManager 是一款比较稳定简洁的 redis UI工具，国人开发，支持跨平台，完全免费，最新版的访问地址如下！

https://github.com/qishibo/AnotherRedisDesktopManager

测评：基本的功能都有，有监控统计，支持暗黑主题，还支持集群的添加，是一款非常不错的可视化客户端。

4.4、Redis Insight

Redis Insight 是目前官方推荐的一款 redis 可视化工具，功能非常丰富，支持跨平台，完全免费，最新版的访问地址如下！

https://redis.com/redis-enterprise/redis-insight/

测评：相比于其他可视化工具，RedisInsight 实现的功能更强大、执行效率更改，通用性更好，出了 CRUD 基本功能的支持，还支持内存分析、指标监控、发布/订阅、慢命令日志查询等等。

五、小结

本文主要围绕​​redis​​的一些基本知识，做了一次简单的总结，包括软件安装、基本命令操作、可视化客户端介绍。

内容难免有些遗漏和不足，欢迎网友留言指出！

六、参考

1、菜鸟教程 - redis教程

2、redis - 中午手册

3、在Linux上安装redis6.2

本文转载自公众号：java极客技术