一、Redis的五大数据类型

​Redis是一个开源的key-value存储系统。和Memcached类似，它支持存储的value类型相对更多，包括string(字符串)、list(链表)、set(集合)、zset(sorted set --有序集合)和hash（哈希类型）。这些数据类型都支持push/pop、add/remove及取交集并集和差集及更丰富的操作，而且这些操作都是原子性的。在此基础上，Redis支持各种不同方式的排序。与memcached一样，为了保证效率，数据都是缓存在内存中。区别的是Redis会周期性的把更新的数据写入磁盘或者把修改操作写入追加的记录文件，并且在此基础上实现了master-slave(主从)同步。

Redis是单线程+多路IO复用技术

多路复用是指使用一个线程来检查多个文件描述符（Socket）的就绪状态，比如调用select和poll函数，传入多个文件描述符，如果有一个文件描述符就绪，则返回，否则阻塞直到超时。得到就绪状态后进行真正的操作可以在同一个线程里执行，也可以启动线程执行（比如使用线程池）。

串行 vs 多线程+锁（memcached） vs 单线程+多路IO复用(Redis)

1、key

keys	查看当前库的所有键
exists	判断某个键是否存在
type	查看键的类型
del	删除某个键
expire	为键值设置过期时间，单位秒
ttl	查看还有多久过期,-1表示永不过期,-2表示已过期
dbsize	查看当前数据库中key的数量
flushdb	清空当前库
Flushall	通杀全部库

2、String

1. String是Redis最基本的类型，你可以理解成与Memcached一模一样的类型，一个key对应一个value

2. String类型是二进制安全的。意味着Redis的string可以包含任何数据。比如jpg图片或者序列化的对象 。

3. String类型是Redis最基本的数据类型，一个Redis中字符串value最多可以是512M

4. 常用操作

get	查询对应键值
set	添加键值对
append	将给定的追加到原值的末尾
strlen	获取值的长度
senx	只有在key 不存在时设置key的值
incr	将key中存储的数字值增1只能对数字值操作，如果为空，新增值为1
decr	将key中存储的数字值减1只能对数字之操作，如果为空,新增值为-1
incrby /decrby 步长	将key中存储的数字值增减，自定义步长
mset	同时设置一个或多个key-value对
mget	同时获取一个或多个value
msetnx	同时设置一个或多个key-value对，当且仅当所有给定的key都不存在
getrange <起始位置> <结束位置>	获得值的范围,类似java中的substring
setrange <起始位置>	用覆盖所存储的字符串值，从<起始位置>开始
setex <过期时间>	设置键值的同时，设置过去时间，单位秒
getset	以新换旧,设置了新值的同时获取旧值

5. 详说 incr key 操作的原子性

• 所谓原子操作是指不会被线程调度机制打断的操作；这种操作一旦开始，就一直运行到结束，中间不会有任何 context switch （切换到另一个线程）。
• 在单线程中， 能够在单条指令中完成的操作都可以认为是" 原子操作"，因为中断只能发生于指令之间。
• 在多线程中，不能被其它进程（线程）打断的操作就叫原子操作。
• Redis单命令的原子性主要得益于Redis的单线程

思考: java中i++是否是原子操作?

3、List

1. 单键多值

2. Redis 列表是简单的字符串列表，按照插入顺序排序。你可以添加一个元素导列表的头部（左边）或者尾部（右边）。

3. 它的底层实际是个双向链表，对两端的操作性能很高，通过索引下标的操作中间的节点性能会较差

5. 常用操作

lpush/rpush	从左边/右边插入一个或多个值。
lpop/rpop	从左边/右边吐出一个值。值在键在，值光键亡。
rpoplpush	从列表右边吐出一个值，插到列表左边
lrange	按照索引下标获得元素(从左到右)
lindex	按照索引下标获得元素(从左到右)
llen	获得列表长度
linsert before	在的后面插入 插入值
lrem	从左边删除n个value(从左到右)

4、Set

1. Redis set对外提供的功能与list类似是一个列表的功能，特殊之处在于set是可以自动排重的，当你需要存储一个列表数据，又不希望出现重复数据时，set是一个很好的选择，并且set提供了判断某个成员是否在一个set集合内的重要接口，这个也是list所不能提供的

2. Redis的Set是string类型的无序集合。它底层其实是一个value为null的hash表,所以添加，删除，查找的复杂度都是O(1)。

3. 常用操作

sadd …	将一个或多个 member 元素加入到集合 key 当中，已经存在于集合的 member 元素将被忽略。
smembers	取出该集合的所有值。
sismember	判断集合是否为含有该值，有返回1，没有返回0
scard	返回该集合的元素个数。
srem …	删除集合中的某个元素。
spop	随机从该集合中吐出一个值。抽奖
srandmember	随机从该集合中取出n个值。不会从集合中删除
sinter	返回两个集合的交集元素。
sunion	返回两个集合的并集元素。
sdiff	返回两个集合的差集元素。

5、Hash

1. Redis hash 是一个键值对集合

2. Redis hash是一个string类型的field和value的映射表，hash特别适合用于存储对象。

3. 类似Java里面的Map<String,Object>

4. 分析一个问题: 现有一个JavaBean对象，在Redis中如何存?

• 第一种方案: 用户ID为key ,VALUE为JavaBean序列化后的字符串

缺点: 每次修改用户的某个属性需要，先反序列化改好后再序列化回去。开销较大

• 第二种方案: 用户ID+属性名作为key, 属性值作为Value.

缺点: 用户ID数据冗余

• 第三种方案: 通过 key(用户ID) + field(属性标签) 就可以操作对应属性数据了，既不需要重复存储数据，也不会带来序列化和并发修改控制的问题
  

5. 常用操作

hset	给集合中的 键赋值
hget	从集合 取出 value
hmset …	批量设置hash的值
hexists key	查看哈希表 key 中，给定域 field 是否存在。
hkeys	列出该hash集合的所有field
hvals	列出该hash集合的所有value
hincrby	为哈希表 key 中的域 field 的值加上增量 increment
hsetnx	将哈希表 key 中的域 field 的值设置为 value ，当且仅当域 field 不存在

6、zset (sorted set)

1. Redis有序集合zset与普通集合set非常相似，是一个没有重复元素的字符串集合。不同之处是有序集合的每个成员都关联了一个评分（score） ，这个评分（score）被用来按照从最低分到最高分的方式排序集合中的成员。集合的成员是唯一的，但是评分可以是重复了 。

2. 因为元素是有序的, 所以你也可以很快的根据评分（score）或者次序（position）来获取一个范围的元素。访问有序集合的中间元素也是非常快的,因此你能够使用有序集合作为一个没有重复成员的智能列表。

3. 常用操作

zadd …	将一个或多个 member 元素及其 score 值加入到有序集 key 当中
zrange [WITHSCORES]	返回有序集 key 中，下标在 之间的元素带WITHSCORES，可以让分数一起和值返回到结果集。
zrangebyscore key min max [withscores] [limit offset count]	返回有序集 key 中，所有 score 值介于 min 和 max 之间(包括等于 min 或 max )的成员。有序集成员按 score 值递增(从小到大)次序排列。
zrevrangebyscore key max min [withscores] [limit offset count]	同上，改为从大到小排列。
zincrby	为元素的score加上增量
zrem	删除该集合下，指定值的元素
zcount	统计该集合，分数区间内的元素个数
zrank	返回该值在集合中的排名，从0开始。

二、Redis 事务

1、Redis中事务的定义

Redis事务是一个单独的隔离操作：事务中的所有命令都会序列化、按顺序地执行。事务在执行的过程中，不会被其他客户端发送来的命令请求所打断

Redis事务的主要作用就是串联多个命令防止别的命令插队

2、multi、exec、discard

1. 从输入Multi命令开始，输入的命令都会依次进入命令队列中，但不会执行，至到输入Exec后，Redis会将之前的命令队列中的命令依次执行。

2. 组队的过程中可以通过discard来放弃组队。
   

3、事务中的错误处理

1. 组队中某个命令出现了报告错误，执行时整个的所有队列会都会被取消。
   

2. 如果执行阶段某个命令报出了错误，则只有报错的命令不会被执行，而其他的命令都会执行，不会回滚。

4、为什么要做成事务?

1. 想想一个场景: 有很多人有你的账户，同时去参加双十一抢购
   

2. 通过事务解决问题
   

悲观锁(Pessimistic Lock),
顾名思义，就是很悲观，每次去拿数据的时候都认为别人会修改，所以每次在拿数据的时候都会上锁，这样别人想拿这个数据就会block直到它拿到锁。传统的关系型数据库里边就用到了很多这种锁机制，比如行锁，表锁等，读锁，写锁等，都是在做操作之前先上锁

乐观锁(Optimistic Lock),
顾名思义，就是很乐观，每次去拿数据的时候都认为别人不会修改，所以不会上锁，但是在更新的时候会判断一下在此期间别人有没有去更新这个数据，可以使用版本号等机制。乐观锁适用于多读的应用类型，这样可以提高吞吐量。Redis就是利用这种check-and-set机制实现事务的。

5、Redis事务的使用

1. WATCH key[key….]

在执行multi之前，先执行watch key1 [key2],可以监视一个(或多个) key ，如果在事务执行之前这个(或这些) key 被其他命令所改动，那么事务将被打断。

2) unwatch

取消 WATCH 命令对所有 key 的监视。

如果在执行 WATCH 命令之后， EXEC 命令或 DISCARD 命令先被执行了的话，那么就不需要再执行 UNWATCH 了。

3. 三特性

• 单独的隔离操作

事务中的所有命令都会序列化、按顺序地执行。事务在执行的过程中，不会被其他客户端发送来的命令请求所打断。

• 没有隔离级别的概念

队列中的命令没有提交之前都不会实际的被执行，因为事务提交前任何指令都不会被实际执行，也就不存在“事务内的查询要看到事务里的更新，在事务外查询不能看到”这个让人万分头痛的问题

• 不保证原子性

Redis同一个事务中如果有一条命令执行失败，其后的命令仍然会被执行，没有回滚