从入门到精通【Redis】安装Redis以及基本全局命令

📕1. Ubuntu 安装 redis

✏️1.1 使用apt进行安装

apt install redis -y

✏️1.2 启动 Redis 服务

service redis-server start

✏️1.3 停止 Redis 服务

service redis-server stop

✏️1.4 重启 Redis 服务

service redis-server restart

✏️1.5 查看 Redis 版本

redis-server --version

📕2. 基本全局命令

此处只列举初学Redis时最常见的基本全局命令，Redis全局命令过多，无法全部记住，需要时查阅官方文档即可。

✏️2.1 get和set

这是Redis中最核心的两个命令，因为Redis中所有的数据都是按照键值对的形式来存储的。

set ：把 key 和 value 都存储进去（这里面的key是字符串，无需添加引号，value可以是任意的数据结构，Redis不区分大小写）

语法：SET 键 值

get ：按照 key 得到对应的 value

语法：GET 键

✏️2.2 keys

keys ： 返回所有满⾜样式的key。

语法：KEYS pattern（pattern：描述想查出来的字符串是什么样子的）

pattern共有以下几种形式（用时查询即可）：

1. ?匹配任意一个字符：h?llo 匹配 hello , hallo 和 hxllo
2. *匹配0个或多个任意字符：h * llo 匹配 hllo 和heeeello
3. [ae]只能匹配到a或者e：h[ae]llo 匹配hello 和hallo 但不匹配 hillo
4. [^e]排除e，其他的都可以匹配
5. [a-b]匹配a-b这个范围的字符，包括边界

✏️2.3 exists

exists ：判断某个 key 是否存在

语法：EXISTS key [key...]

redis是一个客户端与服务器结构的程序，是通过网络来进行通讯的，如果我们分开写，会产生多次的网络通信，也会进行多次封装和分用，大大增加了成本以及减少了效率。redis官方也意识到了这个问题，所以很多命令都是可以一次操作多个key。

✏️2.4 del

del : 删除指定的key

语法：DEL key [key ...]

✏️2.5 expire

expire：为指定的 key 添加秒级的过期时间

语法：EXPIRE key seconds

✏️2.6 ttl

ttl：获取指定 key 的过期时间,秒级｡​

语法：TTL key

✏️2.7 type

type：返回 key 对应的数据类型｡​

语法：TYPE key

📕3. Redis中key的过期淘汰策略

一个redis服务中可能会存在无数个key，大多数的key都是存在过期时间的，那此时redis是怎么知道哪些key是过期的，哪些没过期呢？直接遍历所有的key肯定是行不通的，效率非常低下，redis整体的策略是定期删除和惰性删除。

1. 定期删除

周期性轮询redis库中的时效性数据，每次抽取一部分进行验证时间，数据过期就删除，保证这个抽取检查的过程一定要快，避免阻塞服务器（这是因为redis是单线程服务，下面会详细介绍单线程服务）。

2. 惰性删除

假期一个key已经到了过期时间，但是并不删除，等到下一次访问到这个key时在进行删除，同时返回一个nil。惰性删除也需要搭配着定期删除一起使用。

举个例子：小的时候我比较馋，很爱吃方便面，有一次超市买方便面，我结账的时候突然发现这袋方便面过期了，老板说，那我不买了，于是他就把方便面抢了回去，这就是典型的惰性删除。但是老板闲下来的时候也要定期检查有没有过期的食品，不能完全依靠顾客检查。

3. 基于优先级队列的定时器

我们正常的队列是先进先出，而优先级队列则是优先级高的元素先出，在redis中给key设置过期时间的场景中，我们可以把设置了过期时间的key放在一个优先级队列中，过期时间越早，优先级越高。此时只需给定时器分配一个线程扫描队首元素即可，如果队首元素过期了进行删除即可，无需扫描全部元素，极大的提高了效率。扫描时也无需高频扫描队首元素，我们可以根据不同的业务场景来设置扫描间隔的时间。

4. 基于时间轮的定时器

在这个时间轮中，实线指针指向轮子上的一个槽（slot）。它以恒定的速度顺时针转动，每转动一步就指向下一个槽（slot）。每个槽指向一条定时器链表，就会尝试把链表上的任务尝试执行一下，每条链表上的定时器具有相同的特征。

📕4. 单线程模型

✏️4.1 理解redis的单线程模型

redis的单线程模型，是指redis只用一个线程来处理所有的命令请求，而不是说redis服务器内部真的只有一个线程，即时是多个客户端发出的命令到达redis服务器时，也不会发生线程不安全问题。多个请求到达redis服务器时也是要进行排队的，redis服务器会按照先后顺序执行命令。

举个例子：上高中的时候学校要求要在食堂吃饭，而且打饭窗口只有一个，每当下课的时候都快速的跑到食堂排队打饭。从宏观来说看，我们好几百人跑去食堂这是并发，但真正打饭的时候也要排队进行。

宏观上同时要求服务的客户端

微观上客⼾端发送命令的时间有先后次序的

Redis的单线程模型

✏️4.2 为什么单线程还这么快

1. redis访问的是内存，而数据库访问的是硬盘。
2. redis的核心功能比数据库简单，数据库可以进行多表查询，子查询等一系列复杂操作，这些redis都没有。
3. 因为是单线程模型，避免了一些不重要的线程竞争开销。
4. 处理网络IO的时候，使用了像epoll这样的IO多路复用机制。

IO多路复用

针对TCP来说，一个客户端就要分配一个socket，但并不是所有的socket都是无时无刻传输消息，大部分的时间都是保持静默的。同一时刻，只有少数的socket是活跃的。随着客户端越来越多，系统开销越来越大。而IO多路复用，就是用一个线程来处理多个socket。常见的多路复用API有Linux的epoll，Java的NIO等等。

举个小例子：某天晚上，我想吃烤冷面，麻辣烫，还想喝奶茶，而这三家店的距离相差不是很远，于是我有以下三种方案：

1. 我先去买烤冷面，等烤冷面做好了再去买麻辣烫，麻辣烫做好了再去买奶茶，但无疑这肯定是最浪费时间的。

2. 我自己去买烤冷面，找我的朋友A帮我买麻辣烫，找我的朋友B买奶茶，虽然比1节省了时间，但消耗了太多人力成本了。

3. 我先去买冷面，等老板做上了我去买麻辣烫，依旧等老板做上了麻辣烫我去买奶茶，最后在走一趟依次把烤冷面，麻辣烫，奶茶全都取回来。毫无争议这是最好的方案。