Redis简介
Redis是一个速度非常快的非关系型数据库，可以存储键与5种不同类型的值之间的映射，可以将存储在内存的键值对数据持久化到硬盘，可以通过复制扩展读性能，可以使用客户端分片来扩展写性能。
与其他数据库的对比
| 名称 | 类型 | 数据存储选项 | 查询类型 | 附加功能 |
|---|---|---|---|---|
| Redis | 内存存储的非关系数据库 | 字符串、列表、集合、散列表、有序集合 | 每种数据类型有自己的专属命令，另外还有批量操作 | 发布与订阅，主从复制，脚本，不完全的事务支持 |
| memcached | 内存存储的键值缓存 | 键值之间的映射 | CRUD命令及其他命令 | 多线程服务器 |
| MySQL | 关系数据库 | 每个库可包括多个表，每个表包括多行；可以处理多个表的视图 | SQL、函数、存储过程 | 支持ACID(InnoDB)，主从复制和主主复制 |
| MongoDB | 硬盘存储的非关系文档存储 | 每个数据库可以包括多个表，每个表包括多个无schema的BSON文档 | CRUD命令及条件查询命令 | map-reduce，主从复制，分片，空间索引 |
附加特性
- Redis作为内存数据库支持两种数据持久化方法：
- 时间点存储（point-in-time dump）
- 指定时间段内有指定数量的写操作执行
- 调用两条转储到硬盘（dump-to-disk）命令
- 将所有修改了数据库的命令写入一个只追加（append-only）文件里，根据数据的重要程度将只追加写入设置为从不同步、每秒同步一次货每写入一个命令就同步一次。
- 时间点存储（point-in-time dump）
- 受限于内存存储设计，一台Redis服务器无法处理所有请求，为了扩展读性能，并提供故障转移（failover），Redis支持主从复制：
（1）从服务器连接到主服务器，接受主服务器发送的整个数据库的初始副本。
（2）之后主服务器执行的写命令，都会发送给从服务器
优势
- 5种数据结构
- 对存储的数据进行随机写的速度非常快，不需要传统数据库的查询分析器或者优化器。
- 不需要写入临时数据
数据结构简介
| 结构类型 | 结构存储的值 | 结构的读写能力 |
|---|---|---|
| STRING | 字符串、整数、浮点数 | 对字符串或其中一部分执行操作；对整数浮点数执行自增自减 |
| LIST | 链表，每个节点包括一个字符串 | 链表两端的push、pop；根据偏移量对链表修剪（trim）；读取单个或多个元素；根据值查找或移除元素 |
| SET | 包含字符串的无序收集器，每个字符串唯一 | 添加、获取、删除单个元素；检查元素存在；计算交并差集；随机获取元素 |
| HASH | 包含键值对的无序散列表 | 添加、获取、删除单个键值对；获取所有键值对 |
| ZSET | 字符串成员（member）与浮点数分值（score）的有序映射，元素的排列顺序由分值决定 | 添加、获取、删除单个元素；根据分值范围或者成员来获取元素 |
STRING
| 命令 | 用法 | 结果 |
|---|---|---|
| SET | set key value | OK |
| GET | get key | value\NULL |
| DEL | del key | 1\0 |
LIST(链表)
| 命令 | 用法 | 结果 |
|---|---|---|
| LPUSH | lpush key value | size |
| RPOP | rpop key | 弹出的value |
| LRANGE | lrange key start end | [start, end]范围内的元素 |
| LINDEX | lindex key index | index位置的元素 |
其他命令包括在列表中间添加、移除元素，将列表修剪到指定长度。
SET
| 命令 | 用法 | 结果 |
|---|---|---|
| SADD | sadd key value | 1-成功；0-已存在 |
| SMEMBERS | smembers key | 全部元素的序列 |
| SISMEMBER | sismember key value | 1-存在；0-不存在 |
| SREM | srem key value | 返回被移除的元素数量 |
集合通过散列表保证元素的唯一性，这些散列表只有键没有值。SMEMBERS可能会很慢。
| 命令 | 用法 | 结果 |
|---|---|---|
| SADD | sadd key value | 1-成功；0-已存在 |
| SMEMBERS | smembers key | 全部元素的序列 |
| SISMEMBER | sismember key value | 1-存在；0-不存在 |
| SREM | srem key value | 返回被移除的元素数量 |
SINTER、SUNION、SDIFF交并差命令。
HASH
| 命令 | 用法 | 结果 |
|---|---|---|
| HSET | hset hash-key field value | 1\0是否不存在 |
| HGET | hget hash-key field | value\NULL |
| HGETALL | hgetall hash-key | 所有键值对 |
| HDEL | hdel hash-key field | 1\0是否存在 |
存储多个键值对的映射，值可以是字符串或者数字值，同样可以对数字值自增或自减。HASH类似于Redis的微缩版，所以很多字符串命令都有对应的散列版本。
| 命令 | 用法 | 结果 |
|---|---|---|
| HSET | hset hash-key field value | 1\0是否不存在 |
| HGET | hget hash-key field | value\NULL |
| HGETALL | hgetall hash-key | 所有键值对 |
| HDEL | hdel hash-key field | 1\0是否存在 |
ZSET
| 命令 | 用法 | 结果 |
|---|---|---|
| ZADD | zadd key score member | 1\0是否不存在 |
| ZRANGE | zrange key start end [withscores] | 根据score排序的排名在[start,end]范围的member，withscores会多返回分值 |
| ZRANGEBYSCORE | zrangebyscore key scoreS scoreE [withscores] | score在[scoreS, scoreE]范围内的member，withscores会多返回score |
| ZREM | zrem key member | 1\0是否存在 |
| ZINTERSTORE | zinterstore destination keyNum key... [weights weight...] [aggregate sum|min|max] | 新ZSET元素数量 |
同样是键值对，键是成员（member）各不相同，值是分值（score）为浮点数。有序集合是Redis里唯一一个既可以根据成员访问元素（类似于散列），又可以根据分值以及分值的排列顺序来访问元素的结构。
| 命令 | 用法 | 结果 |
|---|---|---|
| ZADD | zadd key score member | 1\0是否不存在 |
| ZRANGE | zrange key start end [withscores] | 根据score排序的排名在[start,end]范围的member，withscores会多返回分值 |
| ZRANGEBYSCORE | zrangebyscore key scoreS scoreE [withscores] | score在[scoreS, scoreE]范围内的member，withscores会多返回score |
| ZREM | zrem key member | 1\0是否存在 |
| ZINTERSTORE | zinterstore destination keyNum key... [weights weight...] [aggregate sum|min|max] | 新ZSET元素数量 |
解决问题
ZSET
有序集合来实现文章的排序（发布时间、投票）；
最近登录用户，Token对应登录时间戳；
最近浏览商品，每个Item对应时间戳；
缓存更新调度，key是更新的数据Id，score是执行更新的时间戳；
记录所有商品的浏览次数
HASH
HASH来存储文章信息，每个HASH对应一个文章；
Token Cookie，每个Token为HASH中的一个Field，Value是用户信息；
用户购物车，每个Field对应商品Id，Value为商品数量
SET
SET用来保存已投票的用户集合；
用来保存某个群组有哪些文章；
STRING
STRING关联一个数值，用来做计数器
ZINTERSTORE
接受多个集合（分值视为1）或有序集合作为输入，找出同时存在于集合和有序集合的成员，并以某种方式聚合分值（max），将结果存为一个新的ZSET；
ZINTERSTORE与ZUNIONSTORE用在一个ZSET上的时候，可以通过weights对ZSET所有元素的分值进行修改
