前言：
做开发几年了，期间也接触过几种NoSql数据库，比如redis、mongodb、memcache等。但是一直没有很好的、系统的和全面的梳理过它们的知识点。
今天，我就从Redis开始，先做一个关于redis的系列文章。主要包括以下部分：
1．Redis的安装、基本数据结构、python客户端、pub/sub命令
2．数据结构的实现、内存管理、php客户端、高级特性Geo
3．RDB持久化、AOF持久化、Java客户端、高级特性HyperLogLog
4．哨兵、集群以及结合devops
5．……
本篇文章就先从第1个开始。
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本文主要讲解redis在liunx上的安装，windows上的redis安装暂时不在本文的讨论范围。
1.yum安装
1) yum命令直接安装
yum install -y redis
2) 查看redis版本
redis-cli –version
3) 重启redis
systemctl restart redis
4) 设置开机自动启动redis
systemctl enable redis
5) 打开远程访问
vim /etc/redis.conf
6) 连接redis
redis-cli
2.apt-get安装
1) apt-get命令直接安装
apt-get installredis-server
2) dpkg-query查看redis安装的相关文件
dpkg-query -Lredis-server
3) 查看redis版本
redis-cli–version
4) 重启redis
systemctl restartredis
5) 设置开机自动启动redis
systemctl enableredis
6) 打开远程访问
vim/etc/redis/redis.conf
7) 连接redis
redis-cli
3.编译安装
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1、字符串类型：是Redis最简单的数据结构，与python中的字符串类似。
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命令 |
作用 |
备注 |
| GET | 获取指定key的值 | GET key |
| SET | 设置指定key的值 | SET key value value如果有空格需要加引号 |
| MGET | 获取多个键值 | MGET key [key …] |
| MSET | 设置多个键值 | MSET key value [key value …] |
| INCR | 整数递增 | INCR key |
| INCRBY | 增加指定的整数 | INCRBY key increment |
| INCRBYFLOAT | 增加指定的浮点数 | INCRBYFLOAT key increment |
| DECR | 整数递减 | DECR key |
| DECRBY | 减少指定的整数 | DECRBY key increment |
| APPEND | 向尾部追加值 | APPEND key value |
| STRLEN | 获取字符串长度 | STRLEN key |
| GETBIT | 获取二进制位置值 | GETBIT key offset |
| SETBIT | 设置二进制位置值 | SETBIT key offset value |
| BITCOUNT | 二进制是1的个数 | BITCOUNT key [start end] |
| BITOP | 位运算 | BITOP operation destkey key [key …]，operation支持AND、OR、XOR、NOT |
| BITPOS | 偏移 | BITPOS key bit [start] [end] |
2、hash类型：类似于python中的dict，一个key对应一个value。注意，redis中hash的值只能是字符串。
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命令 |
作用 |
备注 |
| HSET | 设置单个 | HSET key field value，不存在时返回1，存在时返回0 |
| HGET | 读取单个 | HGET key field，不存在是返回nil |
| HMSET | 设置多个 | HMSET key field value [field value …] |
| HMGET | 读取多个 | HMGET key field [field …] |
| HGETALL | 读取全部 | HGETALL key，返回时字段和字段值的列表 |
| HEXISTS | 判断字段是否存在 | HEXISTS key field，存在返回1，不存在返回0 |
| HSETNX | 字段不存在时赋值 | HSETNX key field value，与hset命令不同，hsetnx是键不存在时设置值 |
| HINCRBY | 增加数字 | HINCRBY key field increment，返回增加后的数，不是整数时会提示错误 |
| HDEL | 删除字段 | HDEL key field [field …] ，返回被删除字段的个数 |
| HKEYS | 只获取字段名 | HKEYS key，返回键的所有字段名 |
| HVALS | 只获取字段值 | HVALS key，返回键的所有字段值 |
| HLEN | 字段数量 | HLEN key，返回字段总数 |
3、列表类型：类似于python中的list，用pop和push的方式输入和输出元素，是消息队列的首要选择。
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命令 |
作用 |
备注 |
| LPUSH | 添加左边元素 | LPUSH key value [value …] |
| LPOP | 移除左边第一个元素 | LPOP key |
| RPUSH | 添加右边元素 | RPUSH key value [value …] |
| RPOP | 移除右边第一个元素 | RPOP key |
| LLEN | 列表元素个数 | LLEN key |
| LRANGE | 获取列表片段 | LRANGE key start stop |
| LREM | 删除指定值 | LREM key count value |
| LINDEX | 索引元素值 | LINDEX key index |
| LSET | 设置元素值 | LSET key index value |
| LTRIM | 保留列表片段 | LTRIM key start stop，start、top |
| RPOPLPUSH | 列表转移 | RPOPLPUSH source desctination，从source列表转移到desctination列表 |
4、集合类型：类似于python中的set，内部的键值是无序且唯一的。
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命令 |
作用 |
备注 |
| SADD | 添加元素 | SADD key member [member …] |
| SREM | 删除元素 | SREM key member [member …] |
| SMEMBERS | 获取全部元素 | SMEMBERS key |
| SISMEMBER | 判断值是否存在 | SISMEMBER key member |
| SDIFF | 差运算 | SDIFF key [key …] |
| SINTER | 交运算 | SINTER key [key …] |
| SUNION | 并运算 | SUNION key [key …] |
| SCARD | 集合元素个数 | SCARD key |
| SDIFFSTROE | 差运算并存储到新集合中 | SDIFFSTROE destination key [key …] |
| SINTERSTROE | 交运算并存储到新集合中 | SINTERSTROE destination key [key …] |
| SUNIONSTROE | 并运算并存储到新集合中 | SUNIONSTROE destination key [key …] |
| SRANDMEMGER | 随机获取元素 | SRANDMEMBER key [count] |
| SPOP | 弹出元素 | SPOP key [count] |
5、有序集合类型：是redis中最有特色的数据结构，一方面它是一个set，另一方面它可以给每个value赋予一个score，代表这个value的排序权重。
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命令 |
作用 |
备注 |
| ZADD | 添加集合元素 | ZADD key [NX|XX] [CH] [INCR] score member [score member …] |
| ZSCORE | 获取元素分数 | ZSCORE key member |
| ZRANGE | 元素小到大 | ZRANGE key start top [WITHSCORES] |
| ZREVRANGE | 元素大到小 | ZREVRANGE key start [WITHSCORES] |
| ZRANGEBYSCORE | 指定分数范围元素，从小到大 | ZRANGEBYSCORE key min max [WITHSCORE] [LIMIT offest count] |
| ZREVRANGESCORE | 指定分数范围元素，从大到小 | ZREVRANGEBYSCORE key max min [WITHSCORE] [LIMIT offest count] |
| ZINCRBY | 增加分数 | ZINCRBY key increment member |
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Python操控redis，需要安装python的redis模块。很简单，使用pip的方式安装：pip install redis。
1、python连接redis的方式，分两种：
1）直接连接
r = redis.Redis(host=’localhost’, port=6379,decode_responses=True)
2）连接池连接
pool = redis.ConnectionPool(host=’localhost’,port=6379, decode_responses=True)
r = redis.Redis(connection_pool=pool)
2、使用举例
如下图所示，下图代码就是python调用redis的一个简单示例。其中set函数为创建一个key为name，value为tiops的字符串类型，若存在则修改。get函数为获取该字符串的值。
Redis的函数就不一一讲解了，下面有其总结。
1)公共操作
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函数 |
备注 |
| delete(*names) | 删除 |
| expire(name ,time) | 设置超时时间 |
| exists(name) | 检查名字是否存在 |
| keys(pattern=”) | 模糊匹配 |
| rename(src, dst) | 重命名 |
| type(name) | 获取类型 |
| randomkey() | 随机获取name |
| scan(cursor=0, match=None, count=None) | 查看所有元素 |
| scan_iter(match=None, count=None) | 查看所有元素–迭代器 |
2)字符串类型
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函数 |
备注 |
| set(name, value, ex=None, px=None, nx=False, xx=False) | 设置值，在就创建，不在修改。
ex，过期时间（秒） px，过期时间（毫秒） nx，如果设置为True，则只有name不存在时，当前set操作才执行 xx，如果设置为True，则只有name存在时，当前set操作才执行 |
| setnx(name, value) | 设置值，只有name不存在时，执行设置操作 |
| setex(name, value, time) | 设置值，并设置过期时间，time单位秒 |
| psetex(name, time_ms, value) | 设置值，并设置过期时间，time_ms单位毫秒 |
| mset(args, *kwargs) | 批量设置值 |
| mget(keys, *args) | 批量获取值 |
| getset(name, value) | 设置新值并获取原来的值 |
| getrange(key, start, end) | 获取指定范围内的值 |
| setrange(name, offset, value) | 修改指定范围内的值 |
| setbit(name, offset, value) | 对name对应值的二进制进行位操作 |
| getbit(name, offset) | 获取name对应的值的二进制表示中的某位的值 （0或1） |
| bitcount(key, start=None, end=None) | 获取name对应的值的二进制表示中1的个数 |
| bitop(operation, dest, *keys) | 获取多个值，并将值做位运算，将最后的结果保存至新的name对应的值 |
| strlen(name) | 返回name对应值的字节长度（一个汉字3个字节） |
| incr(self, name, amount=1) | 自增name对应的值（增加整数） |
| incrbyfloat(self, name, amount=1.0) | 自增name对应的值（增加浮点数） |
| decr(self, name, amount=1) | 自减name对应的值（减少整数） |
| append(key, value) | 值后面追加内容 |
3)Hash类型
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函数 |
备注 |
| hset(name, key, value) | 对应的key设置一个value |
| hsetnx(name, key, value) | 对应的key设置一个value，不存在才执行 |
| hmset(name, mapping) | 批量增加 |
| hget(name,key) | 根据key获取value |
| hmget(name, keys, *args) | 获取多个key的值 |
| hgetall(name) | 取出所有的键值对 |
| hlen(name) | 获取键值对的个数 |
| hkeys(name) | 获取所有的key的值 |
| hvals(name) | 获取所有的value的值 |
| hexists(name, key) | 检查是否存在当前传入的key |
| hdel(name,*keys) | 将指定key的键值对删除 |
| hincrby(name, key, amount=1) | 自增指定key的值，整数 |
| hincrbyfloat(name, key, amount=1.0) | 自增指定key的值，浮点数 |
| hscan(name, cursor=0, match=None, count=None) | 增量式迭代获取，对于数据大的数据非常有用，hscan可以实现分片的获取数据，并非一次性将数据全部获取完 |
| hscan_iter(name, match=None, count=None) | 利用yield封装hscan创建生成器，实现分批去redis中获取数据 |
4) 列表类型
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函数 |
备注 |
| lpush(name,values) | 从左边增加，没有的话就创建 |
| lpushx(name,value) | 从左边增加，没有的话无法创建 |
| rpush(name,values) | 从右边增加，没有的话就创建 |
| rpushx(name,value) | 从右边增加，没有的话无法创建 |
| linsert(name, where, refvalue, value)) | 在name对应的列表的某一个值前或后插入一个新值 |
| lset(name, index, value) | 指定索引号进行修改 |
| lrem(name, value, num) | 指定值进行删除 |
| lpop(name) | 删除并返回 |
| ltrim(name, start, end) | 删除索引之外的值 |
| lindex(name, index) | 根据索引取值 |
| rpoplpush(src, dst) | 元素从一个列表移动到另一个列表 |
| brpoplpush(src, dst, timeout=0) | 元素从一个列表移动到另一个列表，设置超时 |
| blpop(keys, timeout) | 一次移除多个列表 |
5) 集合类型
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函数 |
备注 |
| sadd(name,values) | 新增 |
| scard(name) | 获取元素个数 |
| smembers(name) | 获取集合中所有的成员 |
| sdiff(keys, *args) | 差集 |
| sdiffstore(dest, keys, *args) | 差集并存到一个新的集合中 |
| sinter(keys, *args) | 交集 |
| sinterstore(dest, keys, *args) | 交集并存到一个新的集合中 |
| sunion(keys, *args) | 并集 |
| sunionstore(dest,keys, *args) | 并集并存到一个新的集合 |
| sismember(name, value) | 判断是否是集合的成员 |
| smove(src, dst, value) | 移动 |
| spop(name) | 随机删除并且返回被删除值 |
| srem(name, values) | 指定值删除 |
6) 有序集合类型
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函数 |
备注 |
| zadd(name, args, *kwargs) | 新增 |
| zcard(name) | 获取有序集合元素个数 |
| zrange( name, start, end,desc=False, withscores=False, score_cast_func=float) | 按照索引范围获取name对应的有序集合的元素 |
| zrevrange(name, start, end, withscores=False, score_cast_func=float) | 按照索引范围获取name对应的有序集合的元素，从大到小排序 |
| zrangebyscore(name, min, max,start=None, num=None, withscores=False, score_cast_func=float) | 按照分数范围获取name对应的有序集合的元素 |
| zrevrangebyscore(name, max, min,start=None, num=None, withscores=False, score_cast_func=float) | 按照分数范围获取name对应的有序集合的元素，从大到小排序 |
| zscan(name,cursor=0, match=None, count=None, score_cast_func=float) | 获取所有元素 |
| zscan_iter(name,match=None, count=None,score_cast_func=float) | 获取所有元素–迭代器 |
| zcount(name, min, max) | 获取name对应的有序集合中分数在min,max之间的个数 |
| zincrby(name, value, amount) | 自增 |
| zrank(name, value) | 获取值的索引号 |
| zrevrank(name, value) | 获取值的索引号，从大到小排序 |
| zrem(name, values) | 指定值删除 |
| zremrangebyrank(name, min, max) | 根据索引号删除 |
| zremrangebyscore(name, min, max) | 根据分数范围删除 |
| zscore(name, value) | 获取值对应的分数 |
4 我们生活中的订阅功能就是由pub/sub功能实现的，最简单的例子：您订阅了我们新钛云服的公众号，等我们新钛云服公众号发送新文章时，就会第一时间通知您。
道理相同，redis中pub/sub也是一种实现Pub/Sub功能的方式。了解redis的pub/sub之前，我们要先清楚Pub/Sub功能的定义：
Pub/Sub功能（meansPublish, Subscribe）即发布及订阅功能。基于事件的系统中，Pub/Sub是目前广泛使用的通信模型，它采用事件作为基本的通信机制，提供大规模系统所要求的松散耦合的交互模式：订阅者(如客户端)以事件订阅的方式，表达出它有兴趣接收的一个事件或一类事件；发布者(如服务器)可将订阅者感兴趣的事件随时通知相关订阅者。熟悉设计模式的朋友应该了解这与23种设计模式中的观察者模式极为相似。
1、SUBSCRIBE命令：
该命令的作用，就是让客户端去订阅一个或多个它想要订阅的频道。例如：如下图所示，客户端client1、client2、client3分别订阅了tiopsChannel和tisecChannel频道。
上图中，client1、client2都订阅了tiopsChannel，而client2、client3则都订阅了tisecChannel。
这就是SUBSCRIBE命令的作用，在客户端执行以下语法：
subscribe 频道1 [频道2] [频道3] [频道4] ……
2、PUBLISH命令：
该命令的作用，就是从频道服务端发送一条或多条信息到订阅该频道的客户端处。根据上图做变形，就变成下图所示：
PUBLISH命令语法：
publish 频道1 “信息”
3、命令总结：
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命令 |
作用 |
备注 |
| SUBSCRIBE | 订阅频道 | SUBSCRIBE channel [channel …] |
| UNSUBSCRIBE | 退订频道 | UNSUBSCRIBE channel [channel …] |
| PSUBSCRIBE | 正则的方式订阅频道 | PSUBSCRIBE pattern [pattern …] |
| PUNSUBSCRIBE | 正则的方式退订频道 | PUNSUBSCRIBE [pattern [pattern …]] |
| PUBLISH | 频道推送信息 | PUBLISH channel “message” |
| PUBSUB | 查看订阅与发布系统状态 | PUBSUB <subcommand> [argument [argument …]] |
