一、 Redis簡介
Redis是用C語言編寫的開源軟件，可以運行在Linux上，目前不支持Windows。Redis通常會被用於緩存、數據持久化、消息隊列，Redis避免了服務器掛掉後，內存數據丟失的問題。Redis支持5種數據結構： strings, hashes, lists, sets, sorted sets，而且對於這些數據結構上的操作都是原子性的，這意味著操作這些集合是線程安全的；Redis首先是把數據集放在內存上的，可以設置每隔一段兒時間持久化數據到硬盤，如果工程中僅僅需要Redis做緩存，持久化也是可以被禁止的；Redis支持像Mysql一樣的主從同步，主服務器上的數據可以同步到N個從服務器上，可以讀寫分離。
大多數編程語言都能使用Redis，C、C++、Java、C#、Python都能通過相應的API通過Redis服務端的IP和端口使用Redis服務。在下面的章節中主要以Java為例介紹Redis數據結構上的簡單操作。
二、Redis支持的數據結構以及簡單操作
1. String
在String類數據結構上，Redis和Memcached一致，都支持Key-Value的數據存儲（一個Key對應一個Value，相當於Java中的HashMap），支持給一個Key設定一個value，支持在特定Key下的Value後添加字符串、刪除特定Key等操作、對相應Key的數字value進行原子的加減操作。
public class RedisClient {
private static final String HOST="192.168.146.129";
private static final int PORT=6379;
private final Jedis jedis=new Jedis(HOST,PORT);
/**
* 測試 Redis做Key-Value存取
*/
@Test
public void testKeyValue(){
jedis.set("name", "boruoyihao");
System.out.println("Get name from redis:"+jedis.get("name"));
System.out.println("Is exist in redis:"+jedis.exists("name"));
jedis.append("name", ",Hello"); //相同Key下添加
System.out.println("Get name from redis:"+jedis.get("name"));
jedis.del("name"); //delete the Key
System.out.println("Get name from redis:"+jedis.get("name"));
//相當於jedis.set("name","boreyihao");
//jedis.set("age",26);
jedis.mset("name","boreyihao","age","26");
System.out.println(jedis.get("name")+"=="+jedis.get("age"));
//設置name有效時間為2S
jedis.setex("name", 2, "boruo");
System.out.println("Get name from redis:"+jedis.get("name"));
try {
Thread.sleep(3000);
} catch (InterruptedException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
//name時間超時，取出數據為null
System.out.println("Get name from redis:"+jedis.get("name"));
//原子遞增操作
jedis.set("age", "26");
jedis.incr("age");
System.out.println("Get age from redis:"+jedis.get("age"));
jedis.decrBy("age", 3);
System.out.println("Get age from redis:"+jedis.get("age"));
}
}
2. hashes
Redis的Hash可以以一個鍵值存入一個Map對象，可以獲取整個Map對象，也可以獲取Map對象的key集合或者Value集合，也可以獲取指定Field的Value，也可以對指定Field的整數值執行加減操作。Redis可以存對象的屬性以及屬性值，但是memcached存對象 只能轉化為字符串，如果要修改對象的值，只能把字符串取出來轉化為對象，然後修改對象，再轉化為字符串存回memcached，開銷還是很大的，這是Redis的優勢所在。
@Test
public void testHash(){
//test hashmap
Map<String,String>m=new HashMap<String,String>();
m.put("name", "Tom");
m.put("major", "Software");
m.put("age", "43");
jedis.hmset("m", m);
List<String> name=jedis.hmget("m", "name"); // m為key,name為m的key,返回的是List
System.out.println(name);
System.out.println("Get Hash Values="+jedis.hvals("m"));
Iterator<String> it=jedis.hkeys("m").iterator();
while(it.hasNext()){
String key=it.next();
System.out.println(key+":"+jedis.hmget("m", key));
}
System.out.println("Get keys from redis:"+jedis.hkeys("m"));
System.out.println("Get Values from redis:"+jedis.hvals("m"));
Map<String,String>map=jedis.hgetAll("m");
System.out.println("Get map from Redis:"+map);
//Test hashset
System.out.println("---test hash set");
jedis.hset("s", "name", "Jack");
jedis.hset("s", "age", "25");
System.out.println(jedis.hexists("s", "name"));
System.out.println(jedis.hget("s", "name"));
System.out.println(jedis.hgetAll("s"));
Map<String,String>smap=jedis.hgetAll("s");
System.out.println(smap);
System.out.println(jedis.hdel("s", "name")); //清除name屬性
System.out.println(jedis.hincrBy("s", "age", 3));
System.out.println("after incr:"+jedis.hgetAll("s"));
}
3. lists
List是一個雙向鏈表，原因是Redis支持在這個鏈表的兩端插入和彈出操作，所以Redis的List除了是雙向鏈表外，也可以用於隊列，也可以用於棧。
@Test
public void testList(){
System.out.println("test List");
jedis.del("task");
jedis.rpush("task", "do homework");//在鏈表尾部添加
jedis.rpush("task", "clean housr");
jedis.lpush("task", "rest");//在鏈表頭部添加
jedis.lpush("task", "watch tv");
System.out.println("length:"+jedis.llen("task"));
System.out.println("Get all List:"+jedis.lrange("task", 0, -1)); //-1表示到最後，表示取出從頭到尾的數據
System.out.println("target Index:"+jedis.lindex("task", 2));
System.out.println(jedis.lpop("task"));//取出頭部數據
System.out.println("Get all List:"+jedis.lrange("task", 0, -1));
System.out.println(jedis.rpop("task"));//取出尾部數據
System.out.println("Get all List:"+jedis.lrange("task", 0, -1));
}
4. sets
Redis的Set相當於Java的hashset，元素排列有序，更強的是它可以很方便的求兩個集合的並、交、差集。
@Test
public void testSet(){
System.out.println("test Set");
jedis.del("s1");
jedis.sadd("s1", "4","1","3","20"); //有序
System.out.println("Get all s1:"+jedis.smembers("s1")); //有序的
System.out.println("Get no s1:"+jedis.scard("s1"));
jedis.sadd("s2", "4","11","13","34","3","20");
System.out.println("Get all s2:"+jedis.smembers("s2")); //有序的
System.out.println("Get no s2:"+jedis.scard("s2"));
System.out.println(jedis.sinter("s1","s2"));//交集
System.out.println(jedis.sunion("s1","s2")); //並集
System.out.println(jedis.sdiff("s1","s2"));//差集
}
5. sorted sets
Redis的Sorted Sets 是對Set補充，可以根據權值進行排序，同樣不允許重復。
@Test
public void testSortedSet(){
System.out.println("testSortedset");
jedis.zadd("ss", 12, "Tom"); //中間為權值，根據權值排序
jedis.zadd("ss", 1, "Jack");
jedis.zadd("ss", 20, "David");
jedis.zadd("ss", 3, "Jim");
System.out.println("sortedset length:"+jedis.zcard("ss")); //獲取元素個數
System.out.println("sorted set:"+jedis.zrange("ss", 0, -1)); //輸出按權值排列
jedis.zadd("ss1", 1, "Tom"); //中間為權值
jedis.zadd("ss1", 3, "Jimmy");
jedis.zadd("ss1", 2, "Alex");
jedis.zadd("ss1", 5, "Jim");
System.out.println("sortedset length:"+jedis.zcard("ss1")); //獲取元素個數
System.out.println("sorted set:"+jedis.zrange("ss1", 0, -1)); //輸出按權值排列
System.out.println(jedis.zscore("ss1", "Tom")); //獲取Tom的排序權值
}
三、Redis應用
結合以上對Redis數據結構的介紹，Redis在服務端開發技術上，簡單來說是可以做緩存，並可以做數據持久化，以下幾方面是菜鳥的理解。
1. 消息隊列
在本文第二部分介紹了Redis有雙向鏈表List，並且支持雙進雙出，所以可以用Redis做消息隊列，比如通知的消息、任務、郵件等都可以存儲在消息隊列，然後另一端可以通過Redis能支持的大部分語言消費隊列裡的數據，這樣便於系統模塊之間的解耦，降低模塊之間的依賴性；並且把同步消息處理方式轉化為異步處理，不會造成隊列阻塞。微博的用戶微博列表應該是用Redis做的緩存。
2. 列出某項列表最新幾條數據
這個同樣可以用Redis中的List去處理，比如微博某大V的評論數上百萬，在頁面上顯示肯定只能顯示最新的幾十條評論，如果存在數據庫中，用Mysql的SELECT limit 查詢數據，會對所有數據進行排序，這樣的代價機會非常大，但是如果使用Redis的List就可以使用lrange(“key”,0,100)方法，這樣可以取出最近100條評論。
3. 計數器
因為微博有最大的Redis集群，我們還是拿微博舉例，某明星發了一個主題“我們”的微博，點贊數量兩天內幾百萬，對於這種情況，就可以使用Redis中的原子加減操作，在java中，我們知道i++或者i--並不是原子性的，也就意味著它並不是線程安全的，但是使用Redis就不會有這個問題，可以使用jedis.hincrBy("weiboid", "likes", 1);這樣表示某微博點贊數量加1，在這裡是線程安全的。
4. 排行榜，取TOP N數據
結合本文第二部分介紹的Sorted Set，我們可以取出TOP N的數據，比如有100W用戶參與比賽，或者100W用戶微博，我們想取出比賽成績最高的100個，或者最熱的100條微博，在這裡的比賽成績或者微博熱度都可以是權值（score），在緩存中操作，不需要進行排序，就能快速取出。
5. 排重與求並、差、交集
Redis使用Set，在第二部分Java程序中已經介紹，需要排重時，只需要往set集合中插入數據，Redis會自動做好去重操作，並且可以求任意兩個緩存中的set集合的並、交、差集合。
6. Pub/Sub
Redis支持消息發布-訂閱模式，非常適合聊天消息推送。
學習資料與參考文獻：
http://try.redis.io/ 有Redis初學者需要學習的基本命令，提供命令行界面。
http://redis.io/topics/introduction Redis基本介紹
http://www.csdn.net/article/2013-10-07/2817107-three-giant-share-redis-experience/1 Redis在國內外應用
http://www.cnblogs.com/whoamme/p/3532129.html Redis基本操作
http://www.360doc.com/content/15/0510/20/23016082_469494498.shtml Redis應用
