redis缓存


附录

客户端:

资料收集:

业务应用:

前沿:


redis采用C编写,redis服务器是核心业务采用单线程模式,无锁竞争且基于内存操作,执行效率非常高。

如果开启备份机制,会fork子线程来处理。

TIP

用的比较多的redis客户端jedis: https://github.com/xetorthio/jedis

核心逻辑:

 protected Connection sendCommand(final Command cmd, final byte[]... args) {
	try {
		//建立连接,包装RedisOutputStream和RedisInputStream
	    connect();
	    //发送执行命令
	    Protocol.sendCommand(outputStream, cmd, args);
	    lastAccessTime = System.currentTimeMillis();
	    pipelinedCommands++;
	    return this;
	} catch (JedisConnectionException ex) {
		System.err.println(ex.getMessage());
	    // Any other exceptions related to connection?
	    broken = true;
	    throw ex;
	}
    }

Command内提供了多种redis操作命令。

 public static enum Command {
	PING, SET, GET, QUIT, EXISTS, DEL, TYPE, FLUSHDB, KEYS, RANDOMKEY, RENAME, RENAMENX, RENAMEX, DBSIZE, EXPIRE, EXPIREAT, TTL, SELECT, MOVE, FLUSHALL, GETSET, MGET, SETNX, SETEX, MSET, MSETNX, DECRBY, DECR, INCRBY, INCR, APPEND, SUBSTR, HSET, HGET, HSETNX, HMSET, HMGET, HINCRBY, HEXISTS, HDEL, HLEN, HKEYS, HVALS, HGETALL, RPUSH, LPUSH, LLEN, LRANGE, LTRIM, LINDEX, LSET, LREM, LPOP, RPOP, RPOPLPUSH, SADD, SMEMBERS, SREM, SPOP, SMOVE, SCARD, SISMEMBER, SINTER, SINTERSTORE, SUNION, SUNIONSTORE, SDIFF, SDIFFSTORE, SRANDMEMBER, ZADD, ZRANGE, ZREM, ZINCRBY, ZRANK, ZREVRANK, ZREVRANGE, ZCARD, ZSCORE, MULTI, DISCARD, EXEC, WATCH, UNWATCH, SORT, BLPOP, BRPOP, AUTH, SUBSCRIBE, PUBLISH, UNSUBSCRIBE, PSUBSCRIBE, PUNSUBSCRIBE, PUBSUB, ZCOUNT, ZRANGEBYSCORE, ZREVRANGEBYSCORE, ZREMRANGEBYRANK, ZREMRANGEBYSCORE, ZUNIONSTORE, ZINTERSTORE, ZLEXCOUNT, ZRANGEBYLEX, ZREMRANGEBYLEX, SAVE, BGSAVE, BGREWRITEAOF, LASTSAVE, SHUTDOWN, INFO, MONITOR, SLAVEOF, CONFIG, STRLEN, SYNC, LPUSHX, PERSIST, RPUSHX, ECHO, LINSERT, DEBUG, BRPOPLPUSH, SETBIT, GETBIT, BITPOS, SETRANGE, GETRANGE, EVAL, EVALSHA, SCRIPT, SLOWLOG, OBJECT, BITCOUNT, BITOP, SENTINEL, DUMP, RESTORE, PEXPIRE, PEXPIREAT, PTTL, INCRBYFLOAT, PSETEX, CLIENT, TIME, MIGRATE, HINCRBYFLOAT, SCAN, HSCAN, SSCAN, ZSCAN, WAIT, CLUSTER, ASKING, PFADD, PFCOUNT, PFMERGE;
 public String set(final String key, final String value, final String nxxx,
	    final String expx, final long time) {
	checkIsInMulti();
	client.set(key, value, nxxx, expx, time);
	//返回结果
	return client.getStatusCodeReply();
    }

不同类型长度限制:

  • string 最大512M
  • List 最大长度 (2的32次方-1),有序可重复
  • Sets 最大长度 (2的32次方-1),不允许重复,自动去重
  • Sorted sets,同上,支持按score排序
  • Hashes kv对数(2的32次方-1)

内部方法详解:

1.String

  • String setBin(String key, byte[] value)

    按字节数组关联到key下

  • byte[] getBin(String key)

    根据key查找对应下的字节数组

  • String set(String key, String value)

将字符串值value关联到key
  • String get(String key)
返回key所关联的字符串值,如果key不存在则返回null
  • long setnx(String key, String value)

    将字符串值value关联到key,如果key已存在则不做任何改变。返回1表示key不存在,第一次设置;返回0表示key已经存在

  • String setex(String key, int seconds, String value)

    将值value关联到key,并将key的生命周期设为seconds(以秒为单位)。如果key 已经存在,SETEX命令将覆写旧值。

  • long append(String key, String value)

    如果key已经存在并且是一个字符串,APPEND命令将value追加到key原来的值之后
    如果key不存在,APPEND就简单地将给定key设为value,同 SET key value

  • long strlen(String key) throws RedisException;

    获取key所对应的value字符串长度

  • long incr(String key)

    将key中储存的数字值加1,如果key不存在,以0为key的初始值,然后执行INCR操作。线程安全

  • long incrBy(String key, long n)

    将key中储存的数字值加n,如果key不存在,以0为key的初始值,然后执行INCRBY操作

  • long decr(String key)

    将key中储存的数字值减1,如果key不存在,以0为key的初始值,然后执行DECR操作。

  • long decrBy(String key, long n)

    将key中储存的数字值减n,如果key不存在,以0为key的初始值,然后执行DECRBY操

  • String getSet(String key, String value)

    设置key为当前值,并返回旧的值

  • String set(String key, String value, String nxxx, String expx, long time) throws RedisException;

将字符串值value关联到key:
nxxx:必须是NX或者XX,NX表示不存在则设置否则不做操作;XX表示存在才设置否则不做操作
expx:过期时间单位必须是EX或PX,EX表示单位是“秒”,PX表示单位是“毫秒”
time:过期时间,前一个参数是"EX"的话单位为“秒”,是"PX"的话单位为“毫秒”

@return 操作成功的话返回字符串OK,否则返回null

ps:从Redis 2.6.12 版本开始支持

2.List

Redis lists基于Linked Lists实现。这意味着即使在一个list中有数百万个元素,在头部或尾部添加一个元素的操作,其时间复杂度也是常数级别的。用LPUSH 命令在十个元素的list头部添加新元素,和在千万元素list头部添加新元素的速度相同

  • long lpush(String key, String value)

    将值value插入到列表key的表头。 如果key不存在,一个空列表会被创建并执行LPUSH操作

  • long lpushBin(String key, byte[] value)

    同上

  • long rpush(String key, String value)

    将值value插入到列表key的表尾。 如果key不存在,一个空列表会被创建并执行RPUSH操作

  • long rpushBin(String key, byte[] value)

    同上

  • String lpop(String key)

    移除并返回列表key的头元素

  • byte[] lpopBin(String key)

    同上

  • String rpop(String key)

    移除并返回列表key的尾元素

  • byte[] rpopBin(String key)

    同上

  • long llen(String key)

    计算列表长度

  • List<String> lrange(String key, long start, long end)

    返回列表key中指定区间内的元素,[start,end],区间为0开始

  • String ltrim(String key, int start, int end)

    列表只保留指定区间内的元素,不在指定区间之内的元素都将被删除

  • long lrem(final String key, final long count, final String value)

    根据参数count的值,移除列表中与参数value相等的元素
    count的值可以是以下几种:
    count > 0: 从表头开始向表尾搜索,移除与value相等的元素,数量为count
    count < 0: 从表尾开始向表头搜索,移除与value相等的元素,数量为count的绝对值
    count = 0: 移除表中所有与value相等的值

3.Set

  • long sadd(String key, String member)

    将member单个元素加入到集合key当中

  • long sadd(String key, String... members)

    将members元素数组加入到集合key当中

  • long srem(String key, String member)

    移除集合中的member元素

  • long scard(String key)

    集合中元素的数量

  • Set<String> smembers(String key)

    返回set中的所有元素

4.sorted set

  • long zadd(String key, double score, String member)

    将member元素及其score值加入到有序集key当中

  • double zincrby(String key, double score, String member)

    对member元素增加score值

  • long zrem(String key, String member)

    移除有序集合key中的成员member,如果member不是有序集中的成员,不做任何操作

  • long zremrangeByScore(String key, double start, double end)

    删除的有序集合保存在key的最小值和最大值(含)之间的分数的所有元素

  • long zcard(String key)

    集合长度

  • long zcount(String key, double min, double max)

    有序集key中,score值在min和max之间的成员数量

  • double zscore(String key, String member)

    有序集key中,成员member的score值

  • long zrank(String key, String member)

    返回有序集key中成员member的排名。其中有序集成员按score值递增(从小到大)顺序排列
    排名以0为底,也就是说,score值最小的成员排名为0

  • Set<String> zrange(String key, int start, int end)

    返回索引区间之间的元素,最小元素索引号为0,[start,end]

  • Set<String> zrangeByScore(String key, double min, double max)

    返回分数之间的元素,[min,max]

  • Set<String> zrangeByScore(String key, double min, double max, int offset, int count)

    分数由小到大的顺序,取[min,max]之间的数据,offset表示取数据的开始位置(O:表示最小分数的那个位置),最多返回count个结果

  • long zrevrank(String key, String member)

    返回有序集key中成员member的排名。其中有序集成员按score值递减(从大到小)排序
    排名以0为底,也就是说,score值最大的成员排名为0

  • Set<String> zrevrange(String key, int start, int end)

    返回索引区间之间的元素,最大元素索引号为0,[start,end]

  • Set<Tuple> zrevrangeByScoreWithScores(String key, double max, double min, int offset, int count)

    分数按大到小的顺序,取[min,max]之间的数据,offset表示取数据的开始位置(O:表示最大分数的那个位置),最多返回count个结果,Tuple包含分数、value值等信息。

5.Hash

  • long hset(String key, String field, String value)

    将哈希表key中的域field的值设为value,如果key不存在,一个新的哈希表被创建并进行HSET操作。

  • long hsetBin(String key, String field, byte[] value)

    同上

  • long hsetnx(String key, String field, String value)

    将哈希表key中的域field的值设为value,如果key已经存在,不做任何处理

  • String hmset(String key, Map<String, String> hash)

    同时将多个field - value(域-值)对设置到哈希表key中

  • String hget(String key, String field)

    返回哈希表key中给定域field的值

  • byte[] hgetBin(String key, String field)

    同上

  • Map<String, String> hgetAll(String key)

    返回哈希表key中,所有的域和值

  • List<String> hmget(String key, String... fields)

    返回哈希表key中,一个或多个给定域的值,一一对应的 如果给定的域不存在于哈希表,那么返回一个null.

  • long hlen(String key)

    返回Hash表中的元素个数

  • Set<String> hkeys(String key)

    返回Hash表中的keys

  • List<String> hvals(String key)

    返回Hash表中的values

  • boolean hexists(String key, String field)

    哈希表key中,给定域field是否存在

  • long hdel(String key, String field)

    删除哈希表key中的一个指定域

  • long hincrBy(String key, String field, long value)

    对哈希中的某个key对应的值增加计数,线程安全。
    如果field不存在,初始值为0

lua 脚本

如果一次业务请求需要执行多条命令,可以借助lua脚本批量提交执行

// key:缓存键值; seconds:过期时间
public static String luaScript(String key, long seconds) {
	return "local currIncr = redis.call('INCR', '" + key + "') "
			+ "if tonumber(currIncr) == 1 "
			+ "then "
			+ "redis.call('EXPIRE', '" + key + "', " + seconds + ") "
			+ "end "
			+ "return currIncr";
}

//寻找目标节点
Node target = redisClient.getNodeByKey(key);

//执行lua脚本命令
Long count = (Long) redisClient.eval(target, luaScript方法返回的字符串命令);

参考资料

http://zhangtielei.com/posts/server.html https://www.zhihu.com/question/19764056 http://www.redis.cn/
http://ifeve.com/category/redis/