Redis 简介

什么是 Redis？

Redis 是一个内存键值数据存储系统，您可以将其与应用程序集成，以存储易失性数据。之所以说它易失性，是因为一旦退出 Redis，您存储的所有数据都会丢失。

它的工作原理是将一些值存储在某个键中。稍后你可以请求“给我键‘some_key’的值”。

它支持多种数据类型，如字符串、哈希、列表、集合、位图等……

我需要它吗？

Redis 通常用作缓存机制。例如，假设您的应用程序有一个端点执行一项计算量很大的任务，并向用户返回一个很大的 JSON 数据。如果您对每个请求都重复执行此操作，则很可能会造成客户端-服务器通信的瓶颈。一种常见的解决方案是执行一次操作，然后将结果存储在 Redis 中。下次用户发出相同的请求时，您的应用程序只需检查结果是否已缓存并返回即可。

当然，这种模式要求你遵循一组规则：

每个存储的结果都应该具有唯一的命名空间。在下面的示例中，结果应该根据用户 ID（例如）以及任何其他可以标识两个请求相同的附加参数进行缓存。

您应该为存储在 Redis 中的每个结果强制设置 TTL（生存时间）。15
分钟的 TTL 意味着 15 分钟后，结果将从 Redis 中清除。在下面的示例中，这意味着在初始请求发出 15 分钟后，新的用户请求将再次触发服务器上的繁重计算。这取决于您的应用程序和用户需求，因此请花些时间仔细考虑。

不要过度使用 Redis。这一点很重要。Redis 只适用于某些任务，并非所有任务都适用。请在适当的时候使用合适的数据库。例如，不应将用户凭据和首选项存储在 Redis 中。

如果您正在处理海量数据集，在 Redis 上执行查询时务必格外小心。如果您的应用程序每分钟对 Redis 执行多次读取和/或写入操作，那么一次错误的 Redis 查询（例如，列出当前存在的所有键）可能会导致停机，甚至可能破坏整个应用程序。当然，这取决于应用程序的整体基础架构。

在这篇博文的剩余部分，我将讨论 Redis 支持的主要数据类型以及每种数据类型的基本命令。我将使用 Redis 的 Ruby 实现（您可以在这里找到），并作为示例向您展示如何在 Rails 应用程序中设置 Redis。几乎所有编程语言都有 Redis 的移植版本，并且它们的公共 API 应该非常相似，因此，只需阅读官方代码库中的 README 文件，即可轻松根据您首选的开发环境进行设置。

在 Rails 应用中设置 Redis

只需将 redis 附加到本地 Gemfile 即可

gem 'redis'

然后在您的config/initializer文件夹中创建一个名为的新初始化类redis.rb：

Redis.current = Redis.new(host: 'localhost', port: 6379)

您还可以根据配置 Redis 的方式传递其他选项，例如密码、特定 Unix 套接字的路径、驱动程序和特定的数据库名称。有关如何配置 Redis 的更多信息，请查看官方 Ruby 库中的 README 文件。

常规命令

这些命令并不特定于某种数据类型，而是针对任何 redis 键本身

• 删除密钥
  Redis.current.del('some key')

• 检查键是否存在
  Redis.current.exists('some key')

• 获取数据库中的所有键
  Redis.current.keys

!! 警告 !! ：请不惜一切代价避免在生产 redis 服务器中运行上述命令，因为此操作具有 O(N) 复杂度，其中 N 是您当前在 Redis 中拥有的键的数量。

• 在密钥中设置 TTLRedis.current.expire('some key', 5000)

第二个参数是过期时间，以毫秒为单位。这意味着该密钥'some key+将在 5 秒后过期。

• 重命名密钥Redis.current.rename('some key', 'new key')

如果您不知道或不记得某个键当前保存的是哪种数据结构，您可以让 Redis 通知您：

Redis.current.type('key') => 'String', 'Set', 'Hash', ...

如果您确实想对 Redis 中的所有键执行扫描（例如，检查名称中具有特定模式的键是否存在），正确的方法是使用扫描命令。

例如，假设我们当前的 Redis 数据库包含 10 亿个键，你想知道其中是否有名为 pattern 的键some:cache:key。你不能，我再说一遍，你不能执行该命令Redis.current.keys并遍历返回的集合来查找它。你不仅可能会耗尽应用程序的内存，还可能会搞垮 Redis。

您将使用 scan 来实现这一点。此命令允许您使用游标在数据库中迭代查找键。您为其提供一个初始游标，Redis 将扫描接下来的 N 个键（可配置），然后返回下一个游标（以及已扫描的键），供您在下次调用时使用。

为了正确使用此命令，您应该在 Redis 返回 0 作为下一个游标时停止扫描。这意味着没有其他键可供扫描。在上面的示例中，要查找包含模式 some:cache:key 的键，我们可以按以下方式使用扫描：

Redis.current.scan(0, match: '*some:cache:key*')

模式前后的星号表示“我不关心这个特定模式之前或之后的内容，因此键random:some:cache:key:random会匹配。

例如，第一次调用将返回迭代器 1000，并且所有键都与模式匹配。假设迭代器不为 0，我们可以继续：

Redis.current.scan(1000, match: '*some:cache:key*')

此调用将返回迭代器 10，因此我们继续：

Redis.current.scan(10, match: '*some:cache:key*')

此调用将返回迭代器 0，因此我们知道不再有与此模式匹配的键。毋庸置疑，您应该从每个扫描命令的结果中保存一个已匹配的键的列表。

字符串/整数

在本节中，我们将学习从 redis 存储和检索字符串和整数值的基本操作。

• 在键中存储新的字符串值
  Redis.current.set('mykey', 'myvalue')

• 检索键 mykey 的值
  Redis.current.get('mykey') => 'myvalue'

• 在键中设置新的字符串值，除非它已经存在
  Redis.current.setnx('mykey', 10) => false (because the key 'mykey' already exists)

Redis.current.setnx('another key', 10) => 'OK'

哈希

Redis 中的哈希是一种可以保存多个键值对的数据结构（就像 Ruby 中的哈希一样）

• 在哈希中创建新的键/值对：
  Redis.current.hset('myhash', 'my hash field', 10)

• 检索哈希 myhash 中字段 my hash field 的值：
  Redis.current.hget('myhash', 'my hash field')

还有一种方法可以在单个命令中创建具有多个字段的哈希：

Redis.current.hmset('myhash', 'field 1', 'value field 1', 'field 2', 'value field 2', 'field 3', 'value field 3')

这里我展示了字符串的示例，但当然您也可以存储整数，甚至是 json 转储，例如：

Redis.current.hmset('myhash', 'field 3', '{\" key \": \" value \"}')

同样，您也可以在单个命令中检索多个字段的值

Redis.current.hmget('myhash', 'field 2', 'field 3') => {'field 2' => 'value field 2', 'field 3' => 'value field 3'}

• 从哈希表中删除一个或多个字段Redis.current.hdel('myhash', 'field 2', 'field 3')

检索存储在密钥中的完整哈希值
Redis.current.hgetall('myhash') => {'field 1' => 'value field 1', 'field 2' => 'value field 2', 'field 3' => 'value field 3'}

列表

• 将新元素添加到列表的前面（添加到列表的开头）：
  Redis.current.lpush("mylist", 10)

• 将新元素附加到列表（添加到列表末尾）：
  Redis.current.rpush("mylist", JSON.dump({ some_hash_key: 2}))

• 从列表中删除元素
  Redis.current.lrem("mylist", 1, 10)

该方法lrem接受三个参数。第一个参数是保存列表的键的名称，第三个参数是我们要从列表中删除的元素，第二个参数是一个整数，它：

• 当值为 0 时，它将删除列表中所有等于我们要删除的元素的元素。例如，如果列表中有多个值为 10 的元素，调用 Redis.current.lrem("mylist", 0, 10) 将删除列表中所有值为 10 的元素。
• 当为正数时，将从列表的头部到尾部删除与我们要删除的元素匹配的第一个元素

• 当为负数时，将删除与我们要删除的元素匹配的第一个元素，从列表尾部开始到头部。
  最后两个选项很有用，例如，如果您想删除列表中给定元素的第一个或最后一个出现的位置

• 获取列表的元素
  Redis.current.lrange("mylist", 0, -1)

此方法的第二个和第三个参数指定了我们想要的元素范围。当使用 0 和 -1 时，表示我们需要从头到尾的所有元素。如果我们只想要前两个元素，则必须写入Redis.current.lrange("mylist", 0, 1)，依此类推。

如果您不知道列表的当前大小：
Redis.current.llen("mylist")

套

如果想要保留具有唯一元素的数据结构，集合很有用。

• 向集合中添加新元素Redis.current.sadd("myset", "myelement")

请注意，如果元素“myelement”已存在于集合“myset”中，则会被忽略，因此不会添加

• 从集合中删除元素
  Redis.current.srem("myset", "myelement")

• 获取集合的所有当前成员
  Redis.current.smembers("myset")

• 检查元素是否已存在于集合中
  Redis.current.sismember("myset", "myelement")

最后的想法

这里列出的命令只是一个快速的“速查表”，你可以用它来快速查找 Redis 的最常见用例。完整的命令列表，请查看官方的 Redis 文档。

最后，请注意您使用 Redis 的方式。如果 Redis 与运行应用程序的机器不同，请将每次 Redis 调用视为一次网络请求。此外，请谨慎使用从列表中返回所有内容的命令，例如 smembers 、 lrange 、 hgetall 等。如果您的应用程序非常庞大，您不仅可能会占用过多的内存，还可能暂时阻塞 Redis。务必使用基于迭代的搜索，例如 scan 。

感谢阅读！