Redis（基础操作） - 柳贯一的博客

基础篇

一、Redis 简介

Redis（Remote Dictionary Server）是一个开源的、基于内存的高性能键值存储系统，支持多种数据结构（如字符串、哈希、列表、集合等），广泛应用于缓存、消息队列、实时分析等场景。以下内容将详细讲解 Redis 的基本操作。

二、Redis 安装与启动

1. 安装 Redis

# Ubuntu/Debian
sudo apt update
sudo apt install redis-server

# CentOS/RHEL
sudo yum install epel-release
sudo yum install redis

# macOS（使用 Homebrew）
brew install redis

2. 启动 Redis 服务

# Linux 系统
sudo systemctl start redis

# macOS（后台运行）
brew services start redis

# 手动启动 Redis 服务器
redis-server

3. 连接 Redis 客户端

redis-cli
# 指定主机和端口
redis-cli -h 127.0.0.1 -p 6379

三、Redis 通用命令

1. 查看所有键

KEYS *

2. 检查键是否存在

EXISTS key

3. 删除键

DEL key1 key2

4. 设置键过期时间

EXPIRE key seconds  # 设置过期时间（秒）
TTL key            # 查看剩余时间（-1 表示永不过期，-2 表示键不存在）

5. 持久化键

PERSIST key  # 移除键的过期时间

6. 重命名键

RENAME old_key new_key

四、字符串（String）操作

字符串是 Redis 最基本的数据类型，可以存储文本、数字或二进制数据。

1. 设置值

SET key value
SET name "Alice"          # 设置键值
SET age 25 EX 60          # 设置值并指定过期时间（60秒）
SET counter 0 NX          # 仅当键不存在时设置（原子操作）

2. 获取值

GET name  # 返回 "Alice"

3. 批量操作

MSET key1 "value1" key2 "value2"
MGET key1 key2  # 返回 ["value1", "value2"]

4. 数值增减

INCR counter     # 自增1（返回 1）
INCRBY counter 5 # 自增5（返回 6）
DECR counter     # 自减1（返回 5）

5. 追加字符串

APPEND name " Smith"  # 值变为 "Alice Smith"

五、哈希（Hash）操作

哈希用于存储对象，适合保存多个字段的结构化数据。

1. 设置字段值

HSET user:1 name "Alice" age 25
HSET user:1 email "alice@example.com"

2. 获取字段值

HGET user:1 name      # 返回 "Alice"
HGETALL user:1        # 返回所有字段和值
HMGET user:1 name age # 返回指定字段

3. 删除字段

HDEL user:1 email

4. 检查字段是否存在

HEXISTS user:1 age  # 返回 1（存在）

5. 获取所有字段或值

HKEYS user:1   # 返回 ["name", "age"]
HVALS user:1   # 返回 ["Alice", "25"]

六、列表（List）操作

列表是一个双向链表，支持在头部或尾部插入元素。

1. 插入元素

LPUSH list1 "item1"       # 头部插入，返回列表长度
RPUSH list1 "item2"       # 尾部插入
LINSERT list1 BEFORE "item2" "item1.5"  # 在指定元素前插入

2. 获取元素

LRANGE list1 0 -1  # 获取所有元素
LINDEX list1 0     # 获取第一个元素

3. 删除元素

LPOP list1  # 删除并返回头部元素
RPOP list1  # 删除并返回尾部元素
LREM list1 1 "item1"  # 删除1个值为 "item1" 的元素

4. 修剪列表

LTRIM list1 0 2  # 只保留前3个元素

七、集合（Set）操作

集合是无序且元素唯一的容器，适合去重和集合运算。

1. 添加元素

SADD tags "redis" "database" "cache"

2. 获取元素

SMEMBERS tags  # 返回所有元素
SCARD tags     # 返回元素数量

3. 集合运算

SINTER set1 set2    # 交集
SUNION set1 set2    # 并集
SDIFF set1 set2     # 差集（set1 有但 set2 没有）

4. 删除元素

SREM tags "cache"

八、有序集合（Sorted Set）操作

有序集合通过分数（score）为元素排序，适合排行榜、优先级队列等场景。

1. 添加元素

ZADD leaderboard 100 "Alice" 200 "Bob"

2. 获取元素

ZRANGE leaderboard 0 -1 WITHSCORES  # 按分数升序返回
ZREVRANGE leaderboard 0 -1          # 按分数降序返回
ZSCORE leaderboard "Alice"          # 返回分数 100

3. 范围查询

ZRANGEBYSCORE leaderboard 150 300  # 分数在150到300之间的元素

4. 删除元素

ZREM leaderboard "Bob"

九、发布订阅（Pub/Sub）

Redis 支持消息的发布与订阅，适用于实时消息系统。

1. 订阅频道

SUBSCRIBE news

2. 发布消息

PUBLISH news "Hello, World!"

十、事务与 Lua 脚本

1. 事务（Multi/Exec）

MULTI
SET balance 100
INCRBY balance 50
EXEC  # 提交事务

2. Lua 脚本

EVAL "return redis.call('GET', KEYS[1])" 1 key_name

十一、持久化与备份

1. RDB 快照

SAVE          # 阻塞式保存快照
BGSAVE        # 后台保存快照

2. AOF 日志

# 修改配置文件启用 AOF
appendonly yes
appendfsync everysec  # 每秒同步

十二、Redis 配置与安全

1. 修改配置文件

vim /etc/redis/redis.conf

2. 设置密码

# 配置文件添加
requirepass your_password

# 客户端验证
AUTH your_password

十三、性能优化

使用 Pipeline 批量操作

(echo -en "PING\r\nSET key1 value1\r\nGET key1\r\n"; sleep 1) | nc localhost 6379

合理选择数据结构
- 优先使用哈希存储对象，而非多个字符串键。
避免大键（Big Key）
- 单个键的值不超过 1MB。

基础篇

一、Redis 简介

二、Redis 安装与启动

1. 安装 Redis

2. 启动 Redis 服务

3. 连接 Redis 客户端

三、Redis 通用命令

1. 查看所有键

2. 检查键是否存在

3. 删除键

4. 设置键过期时间

5. 持久化键

6. 重命名键

四、字符串（String）操作

1. 设置值

2. 获取值

3. 批量操作

4. 数值增减

5. 追加字符串

五、哈希（Hash）操作

1. 设置字段值

2. 获取字段值

3. 删除字段

4. 检查字段是否存在

5. 获取所有字段或值

六、列表（List）操作

1. 插入元素

2. 获取元素

3. 删除元素

4. 修剪列表

七、集合（Set）操作

1. 添加元素

2. 获取元素

3. 集合运算

4. 删除元素

八、有序集合（Sorted Set）操作

1. 添加元素

2. 获取元素

3. 范围查询

4. 删除元素

九、发布订阅（Pub/Sub）

1. 订阅频道

2. 发布消息

十、事务与 Lua 脚本

1. 事务（Multi/Exec）

2. Lua 脚本

十一、持久化与备份

1. RDB 快照

2. AOF 日志

十二、Redis 配置与安全

1. 修改配置文件

2. 设置密码

十三、性能优化

十四、常见问题与解决方案

1. 内存不足

2. 高并发写入