一、redis介绍
参考博客：https://www.cnblogs.com/liuqingzheng/articles/17324381.html
1.1 介绍
基于键值对的存储系统：字典形式
多种数据结构：字符串，hash，列表，集合，有序集合
高性能，功能丰富
1.2 Redis特性（8个）
速度快：10w ops（每秒10w读写），数据存在内存中，c语言实现，单线程模型
持久化：rdb和aof
多种数据结构：
- 5大数据结构
- BitMaps位图：布隆过滤器 本质是 字符串
- HyperLogLog：超小内存唯一值计数，12kb HyperLogLog 本质是 字符串
- GEO：地理信息定位 本质是有序集合
支持多种编程语言：基于tcp通信协议，各大编程语言都支持
功能丰富：发布订阅（消息） Lua脚本，事务（pipeline）
简单：源代码几万行，不依赖外部库
主从复制：主服务器和从服务器，主服务器可以同步到从服务器中
高可用和分布式：
- 2.8版本以后使用redis-sentinel支持高可用
- 3.0版本以后支持分布式
二、redis linux下安装
步骤一
下载安装包，我们下载的是他的源代码，c语言编写的，需要编译
wget http://download.redis.io/releases/redis-6.2.9.tar.gz
步骤二
解压安装包
tar -xzf redis-6.2.9.tar.gz
步骤三
建立软连接
ln -s redis-6.2.9 redis
cd redis
步骤四
编译并安装
make&&make install
编译完成后我们可以在src目录下看到下列命令：
#redis-server--->redis服务器
#redis-cli---》redis命令行客户端
#redis-benchmark---》redis性能测试工具
#redis-check-aof--->aof文件修复工具
#redis-check-rdb---》rdb文件检查工具
#redis-sentinel---》sentinel服务器，哨兵
ps：redis作者对windows维护不好，window自己有安装包
补充
卸载redis
# 1、查看redis进程；
ps aux|grep redis
# 2、kill掉进程；
kill 进程id
# 3、进入到redis目录
cd /usr/local/
# 4、删除redis对应的文件
rm -f /usr/local/redis/bin/redis*
rm -f /usr/local/bin/redis*
# 5、删除对应的文件
rm -rf redis
三、redis三种启动方式
下方的所有命令，如果没有做软连接需要我们自行指定路径
3.1 最简启动
#最简启动 redis-server ps -ef|grep redis #查看进程 netstat -antpl|grep redis #查看端口 # 如果没有netstat命令就执行下方命令安装 #yum install net-tools -y redis-cli -h ip -p port ping #命令查看
3.2动态参数启动
#动态参数启动
redis-serve --port 6380 #启动，监听6380端口
3.3 配置文件启动
默认配置文件：redis.conf
部分配置作用讲解
- daemonize--》是否是守护进程启动（no|yes）
- port---》端口号
- logfile--》redis系统日志
- dir--》redis工作目录
配置文件启动步骤
步骤一
创建/root/redis/data文件夹，后面会用这个文件夹做映射
mkdir /root/redis/data
步骤二
在redis目录下创建config目录，copy一个redis.conf文件（把原文件当成备份）
mv redis.conf redis.conf.bak
步骤三
往配置文件中编写配置
vim redis.conf
'配置内容如下：'
daemonize yes
pidfile /var/run/redis.pid
port 6379
dir "/root/redis/data"
logfile 6379.log
步骤四
启动redis
redis-server redis.conf
服务端启动后，我们在客户端使用redis-cli连接后，使用输入config get * 可以获得默认配置
查看进程
ps -ef |grep redis-server |grep 6379
查看日志
cd data
cat 6379.log
3.4 客户端连接命令
客户端连接命令
redis-cli -h 地址 -p 端口
查看redis的运行信息
redis-cli -h 127.0.0.1 -p 6379 info
ps：基于这个命令，我们可以做一个redis监控平台
进入redis客户端后，我们可以查看redis的配置信息，命令：
CONFIG GET *
总共有296 对配置文件，只需要关注咱们讲过的即可 dir，port，daemonize等
其中requirepass 设置的密码是什么，如果是空，没有密码
我们在redis的客户端界面可以直接修改redis的配置信息，修改后同步到硬盘，永久生效，演示：
CONFIG SET requirepass 123456 # 密码设置上了
CONFIG REWRITE # 写到硬盘上了
按照上面的命令配置密码后，下一次连接redis客户端的时候就需要用下方两种方式登陆了
-方式一：直接连接，指定密码：redis-cli -a 123456
-方式二：先连接进去redis-cli，再执行 auth 密码
其他redis配置的讲解
bind 127.0.0.1 0.0.0.0
port 端口
requirepass 密码
dir 工作目录
logfile 日志文件
daemonize 是否以守护进程运行
pidfile 放的是进程id号
maxmemory 可以使用的最大内存
databases 有多少个库
dbfilename rdb的持久化方案的存储文件dump.rdb
四、redis典型场景
缓存系统：使用最广泛的就是缓存
计数器：网站访问量，转发量，评论数（文章转发，商品销量，单线程模型，不会出现并发问题（redis是串行，所以没有并发问题，而MySQL因为是用了锁，所以有事务和隔离级别，同样没有并发问题））
消息队列：发布订阅，阻塞队列实现（简单的分布式，blpop：阻塞队列，生产者消费者）
排行榜：有序集合（阅读排行，点赞排行，推荐（销量高的，推荐））
社交网络：很多特效跟社交网络匹配，粉丝数，关注数
实时系统：垃圾邮件处理系统（根据发件人是否为自己通讯录中的人来判断），布隆过滤器
五、redis通用命令
1-keys
#打印出所有key keys * #打印出所有以he开头的key keys he* #打印出所有以he开头，第三个字母是h到l的范围 keys he[h-l] #三位长度，以he开头，？表示任意一位 keys he？ #keys命令一般不在生产环境中使用，生产环境key很多，时间复杂度为o(n),用scan命令
补充知识点
算法性能衡量标准： 大O表示法
算法性能衡量标准通常包括时间复杂度和空间复杂度两个方面。
- 时间复杂度：算法的时间复杂度描述了算法在处理问题时所需的时间量级，通常用大O表示法来表示。时间复杂度越低，算法的执行效率越高。
- 空间复杂度：算法的空间复杂度描述了算法在执行过程中所需的内存空间量级，也通常用大O表示法来表示。空间复杂度越低，算法所需的内存空间越小。
除了时间复杂度和空间复杂度之外，还有一些其他的性能衡量标准，例如：
- 精度：一些算法需要保证输出结果的精度，例如在数值计算和机器学习等领域中。
- 可扩展性：算法需要具备可扩展性，即能够处理大规模的数据集和高并发的访问请求。
- 稳定性：算法需要具备稳定性，即在不同的输入数据情况下，算法的执行结果应该保持一致。
- 可读性和可维护性：算法需要具备良好的可读性和可维护性，便于开发人员理解和修改代码。
在设计算法时，需要综合考虑这些性能衡量标准，根据具体应用场景和要求选择合适的算法和数据结构，以达到最优的算法性能。
大O表示法（Big O notation）是一种用于描述算法时间复杂度和空间复杂度的数学符号表示方法。它表示算法运行时间（或空间）的上界，即最坏情况下的运行时间（或空间）。
在大O表示法中，O(n)表示算法的时间复杂度是线性的，即算法的时间复杂度随着输入规模的增加是线性增长的；O(n²)表示算法的时间复杂度是平方级别的，即算法的时间复杂度随着输入规模的增加是平方级别的；O(log n)表示算法的时间复杂度是对数级别的，即算法的时间复杂度随着输入规模的增加是对数级别的，等等。
大O表示法是一种非常重要的算法分析工具，可以用来评估算法的效率和可扩展性。在设计算法时，通过合理地选择数据结构和算法，可以使算法的时间复杂度尽可能地低，从而提高算法的效率和可扩展性。
2-dbsize
- 计算key的总数
dbsize
#redis内置了计数器，插入删除值该计数器会更改，所以可以在生产环境使用，时间复杂度是o(1)
3-exists key
时间复杂度o(1)
- 设置key：a，值为b
set a b
- 查看key：a是否存在
exists a
(integer) 1
存在返回1 不存在返回0
4-del key
时间复杂度o(1)
del a
删除成功返回1，key不存在返回0
5-expire key seconds
时间复杂度o(1)
expire name 3 #3s后过期
ttl name #查看name还有多长时间过期
persist name #去掉name的过期时间
6-type key
时间复杂度o(1)
type name #查看name类型，返回string
7 其他
info命令：内存，cpu，主从相关
client list 正在连接的会话
client kill ip:端口
dbsize 总共有多少个key
flushall 清空所有
flushdb 只清空当前库
select 数字 选择某个库 总共16个库
monitor 记录操作日志，夯住
六、redis数据结构和内部编码
redis数据结构
问：你知道redis的跳跃表吗？
他是reids的有序集合类型的底层实现
ps：面试中聊到这个，基本上工资都比较高，详细内容自行搜
单线程架构
redis是单线程架构
一个瞬间只会执行一条命令
单线程为什么这么快？
1 redis纯内存运行
2 非阻塞IO （epoll），自身实现了事件处理，不在网络io上浪费过多时间
3 避免线程间切换和竞态消耗
注意
1 一次只运行一条命令
2 拒绝长慢命令
-keys，flushall,flushdb,慢的lua脚本，mutil/exec，operate，big value
3 其实不是单线程（在做持久化是另外的线程）
-fysnc file descriptor
-close file descriptor
七、redis字符串类型
字符串键值结构
key value
hello world 可以很复杂，如json格式字符串
counter 1 数字类型
bits 10101010 二进制（位图）
字符串value不能大于512m，一般建议100k以内
常用于缓存，计数器，分布式锁...
常用命令
1---基本使用get，set，del
get name #时间复杂度 o(1)
set name lqz #时间复杂度 o(1)
del name #时间复杂度 o(1)
2---其他使用incr,decr,incrby,decrby
incr age #对age这个key的value值自增1
decr age #对age这个key的value值自减1
incrby age 10 #对age这个key的value值增加10
decrby age 10 #对age这个key的value值减10
使用场景：
1、统计网站访问量（单线程无竞争，天然适合做计数器）
2、缓存mysql的信息（json格式）
3、分布式id生成（多个机器同时并发着生成，不会重复）
3---set，setnx，setxx
set name lqz #不管key是否存在，都设置
setnx name lqz #key不存在时才设置（新增操作）
set name lqz nx #同上
set name lqz xx #key存在，才设置（更新操作）
4---mget mset
mget key1 key2 key3 #批量获取key1，key2.。。时间复杂度o(n)
mset key1 value1 key2 value2 key3 value3 #批量设置时间复杂度o(n)
#n次get和mget的区别
#n次get时间=n次命令时间+n次网络时间
#mget时间=1次网络时间+n次命令时间
5---其他：getset，append，strlen
getset name lqznb #设置新值并返回旧值 时间复杂度o(1)
append name 666 #将value追加到旧的value 时间复杂度o(1)
strlen name #计算字符串长度(注意中文) 时间复杂度o(1)
###6---其他：incrybyfloat,getrange,setrange
increbyfloat age 3.5 #为age自增3.5，传负值表示自减 时间复杂度o(1)
getrange key start end #获取字符串制定下标所有的值 时间复杂度o(1)
setrange key index value #从指定index开始设置value值 时间复杂度o(1)