本文是对Redis基础知识的一个学习总结，共包括如下章节内容：
- Redis是什么
- 安装和部署
- 数据库操作
- Java API
- 小结
一、Redis是什么
Redis是一个开源的使用ANSI C语言编写、支持网络、可基于内存亦可持久化的Nosql（Key-Value）分布式数据库，并提供多种语言的API。从2010年3月15日起，Redis的开发工作由VMware主持。从2013年5月开始，Redis的开发由Pivotal赞助。
Redis最常见的应用是被用作应用系统中的缓存系统，是当前最热门的缓存系统之一。Redis 与其他 key - value 缓存产品相比，有如下特点：
1、Redis支持数据的持久化，可以将内存中的数据保存在磁盘中，重启的时候可以再次加载进行使用。
2、Redis不仅仅支持简单的key-value类型的数据，同时还提供list，set，zset，hash等数据结构的存储。
3、Redis支持数据的备份，即master-slave模式的数据备份。
4、Redis性能极高，其能读的速度是110000次/s,写的速度是81000次/s 。
5、Redis的所有操作都是原子性的，意思就是要么成功执行要么失败完全不执行。单个操作是原子性的。多个操作也支持事务。
6、Redis支持分布式部署，支持大数据量的处理。
二、安装和部署
Redis的官网是https://redis.io，目前最新的稳定版本是5.0.3，下载的压缩包文件是redis-5.0.3.tar.gz。另外Redis的官网还提供了含Redis的Docker镜像的下载。
需要说明的是，Redis项目只正式提供linux下的Redis版本，没有提供windows下的Redis版本，但是Microsoft开放技术小组开发和维护了可在Windows下运行的Redis版本，可以到 https://github.com/MicrosoftArchive/redis/releases 这个地址去下载，不过最新的windows下的Redis版本（最新的是2016.7月发布的）只是基于redis3.2.1，可以看出已经很老了。
本文的介绍是基于 Redis在linux下的运行，使用的版本是最新的5.0.3。使用的linux系统CentOS 7.2。
下面我们来介绍如何在linux进行Redis运行环境搭建。
（一）编译
Redis官方提供下载后的版本是源码包，需要使用make命令进行编译。具体步骤如下：
1、解压redis-5.0.3.tar.gz文件
将下载得到的redis-5.0.3.tar.gzti压缩文件拷贝到想要安装Redis的目录下，执行如下命令，解压到当前目录下。
tar -xvzf redis-5.0.3.tar.gz
这时我们会发现当前目录下多了一个redis-5.0.3目录，这时redis-5.0.3.tar.gz文件不需要了，可以删除。
2、进入解压出来的目录
cd redis-5.0.3
3、执行make命令，编译源码包
make
运行make命令，会看到很多信息输出，不用管它，等待执行结束。最后得到的目录结构如下：
$ cd redis-5.0.3/
$ ls -l
总用量 256
-rw-rw-r-- 1 hadoop hadoop 92434 12月 12 20:25 00-RELEASENOTES
-rw-rw-r-- 1 hadoop hadoop 53 12月 12 20:25 BUGS
-rw-rw-r-- 1 hadoop hadoop 1894 12月 12 20:25 CONTRIBUTING
-rw-rw-r-- 1 hadoop hadoop 1487 12月 12 20:25 COPYING
drwxrwxr-x 6 hadoop hadoop 4096 3月 12 15:42 deps
-rw-rw-r-- 1 hadoop hadoop 11 12月 12 20:25 INSTALL
-rw-rw-r-- 1 hadoop hadoop 151 12月 12 20:25 Makefile
-rw-rw-r-- 1 hadoop hadoop 4223 12月 12 20:25 MANIFESTO
-rw-rw-r-- 1 hadoop hadoop 20555 12月 12 20:25 README.md
-rw-rw-r-- 1 hadoop hadoop 62155 12月 12 20:25 redis.conf
-rwxrwxr-x 1 hadoop hadoop 275 12月 12 20:25 runtest
-rwxrwxr-x 1 hadoop hadoop 280 12月 12 20:25 runtest-cluster
-rwxrwxr-x 1 hadoop hadoop 281 12月 12 20:25 runtest-sentinel
-rw-rw-r-- 1 hadoop hadoop 9710 12月 12 20:25 sentinel.conf
drwxrwxr-x 3 hadoop hadoop 8192 3月 13 11:23 src
drwxrwxr-x 10 hadoop hadoop 4096 12月 12 20:25 tests
drwxrwxr-x 8 hadoop hadoop 4096 12月 12 20:25 utils
编译后的Redis的可执行程序（如启动Redis实例的程序、命令行客户端程序、一些脚本）在redis-5.0.3目录的子目录src下。如果想方便后续的执行，也可以把一些可执行程序从src中拷贝到别的地方，比如新建一个bin目录。
（二）配置
在redis-5.0.3目录下有一个redis.conf配置文件，启动Redis服务时可以指定该配置文件，这样Redis服务的一些参数设置就从该配置文件中获取。如果启动时，不指定配置文件，则使用默认值。可以对redis.conf文件不做任何修改，这样使用默认值启动Redis服务。
可以不需要修改redis.conf文件中的任何默认配置就可以正常启动Redis。
下面介绍一些常用的配置项修改信息：
1、端口号
配置文件默认的配置信息如下
port 6379
6379是Redis实例默认使用的端口。如果需要用别的端口，需要修改这个值。特别是当在一台机器上启动多个redis实例时，每个实例需要有不同的端口。
2、支持Redis客户端远程访问Redis服务器
默认情况下，启动Redis服务后，只允许在服务器上访问Redis服务，可以改成允许远程Redis客户端来连接Redis服务。方法是：
在配置文件中找到
bind 127.0.0.1
这行信息，改为
# bind 127.0.0.1
3、采用后台方式启动Redis服务
默认情况下，启动Redis服务时，是在前台启动的，即一旦启动服务的控制台被关闭，则Redis服务也终止了，可以修改成采用后台方式启动。方法是：
在配置文件中找到
daemonize no
这行信息，改为
daemonize yes
4、设置密码
默认情况下，Redis客户端连接Redis服务器是不需要密码的，可以改成需要密码的方式。方法是：
在配置文件中找到
# requirepass foobared
这行信息，改为
requirepass 需要设置的密码
（三）启动Redis服务
当前目录是redis-5.0.3，执行Redis服务器启动程序，如下面操作：
src/redis-server redis.conf
说明：如果不带redis.conf参数，则使用默认配置值。
可以通过执行如下的操作系统命令来检查Redis是否正常启动：
netstat -nlpt
这时从输出信息中可以查看是否有6379 端口在侦听，有的话说明服务启动成功。
（四）启动Redis命令行客户端
Redis自带了一个命令行客户端可执行程序（文件名为redis-cli），可以用来连接到Redis服务器，然后执行相关操作。
执行客户端程序，启动客户端，如：
src/redis-cli
这样就出现一个交互式命令行界面，可以输入各种命令，如：
$ src/redis-cli
127.0.0.1:6379> ping
PONG
127.0.0.1:6379> info
# Server
redis_version:5.0.3
redis_git_sha1:00000000
......
其中的ping命令用来测试与服务器是否连接正常，info命令显示Redis服务器和客户端的各种信息，信息很多，上面只是给出了少量信息。
执行exit命令可以退出交互式命令行。
如果我们要用Redis命令行程序连接到远程的Redis服务器，方法如：
src/redis-cli -h 服务器IP地址 -p 6379
（五）停止Redis服务
如果Redis服务是采用前台方式启动，则只需在相应的控制台ctrl+c即可。
如果没有界面可操作，比如Redis服务是采用后台方式启动的，则可以这样停止服务:
方法一：利用redis-cli程序停止服务，在命令行下执行如下命令
src/redis-cli shutdown
这种方式实际是给Redis服务器发送一个停止服务的消息，Redis服务收到此消息后，就会自动停止。
方法二：强制停止
如果采用上面的方式无法停止，可使用操作系统的kill命令强制杀死Redis服务对应的进程。
首先得找到Redis服务对应的进程的进程号，可以执行如下操作系统命令：
ps -ef|grep redis
输出的信息会显示redis服务进程的进程号，然后执行：
kill -9 进程号
这样就强制停止Redis服务，强制停止可能导致正在持久化的信息丢失。所以正常情况下应该采用上一种方式。
三、数据库操作
Redis是key-value格式数据库，其值（value）可以是 字符串(String), 哈希(Hash), 列表(list), 集合(sets) 和 有序集合(sorted sets)等类型。下面我们来介绍如何在命令行下进行数据库的相关操作。
（一）字符串数据
最简单的数据是字符串数据，常见的操作如下：
1、保存数据
语法格式：set key value
set是命令，key和value是要保存数据的键名和字符串值
举例：set mykey good
上面例子的mykey是key名，good是该key对应值。
说明：
1）如果设置的key不存在，则创建新的键值对，如果已经存在，则更新值。
2）如果字符串字符之间有空格，需要引号括起来。如set mykey "hello world"
2、获取数据
语法格式：get key
举例：get mykey
说明：如果指定的key不存在，则返回(nil)信息。
3、删除数据
语法格式：del key
举例：del mykey
说明：如果删除成功，输出 (integer) 1，否则输出(integer) 0
下面是操作示例，如下：
127.0.0.1:6379> set mykey good
OK
127.0.0.1:6379> get mykey
"good"
127.0.0.1:6379> set mykey 12
OK
127.0.0.1:6379> get mykey
"12"
127.0.0.1:6379> del mykey
(integer) 1
127.0.0.1:6379> del mykey
(integer) 0
127.0.0.1:6379> get mykey
(nil)
（二）hash数据
redis支持存储hash数据，也就是value是一个map，hash特别适合用于存储对象。下面介绍一些常见的操作。
1、保存数据
语法格式：hset key field1 value1 [field2 value2 ]
含义：将一对或多对field/value值保存到key对应的hash值中。
举例：hset user id 10 name tom
说明：
1）如果对应的key不存在，则创建一个新的键值对，这个值就是一个hash，该hash的内容就是命令中的一对或多对filed/value。
2）如果对应的key已经存在，但key对应的value不是hash类型，则会用命令中的hash值覆盖该key的值，相当于该key的值变为一个hash类型。
3）如果对应的key已经存在，且key对应的value是hash类型，则就会往该hash值添加或覆盖新的field/value值。
2、获取数据（获取整个Hash值）
语法格式：hgetall key
举例：hgetall user
说明：该命令会返回指定的key对应的hash值，注意如果该key对应的值类型不是hash会报错。
3、获取数据（获取Hash中指定的filed的value）
语法格式：hget key field
举例：hget user id
4、检查hash值中指定的键值对是否存在
语法格式：hexists key field
举例：hexists user name
说明：如果存在，返回(integer) 1，否则返回(integer) 0
5、检查hash值中键值对的数量
语法格式：hlen key
举例：hlen user
说明：如果存在，返回(integer) 1，否则返回(integer) 0
6、删除数据
如果删除整个键值对，使用上面对字符串值操作中的del命令即可。如果只是删除hash值中指定的键值对，则使用如下命令。
语法格式：hdel key field
举例：hdel user id
（三）列表数据
redis支持value值为列表，即一个有序的字符串列表。列表是按照栈的方式操作，即最后插入的元素会被最先获取到。下面介绍一些常见的操作。
1、保存数据
语法格式：lpush key value1 [value2]
举例1：lpush data 12 14
说明：上述命令在redis数据库中插入一个键为data，值是一个列表（包含12,14两个元素）的键值对数据。该命令输出为(integer) 2 ，这个2表示列表中的元素个数。
举例2：lpush data 23 13
在上面例子的基础上往data对应的列表中再插入两个元素
该命令输出为(integer) 4，这个4表示列表中的元素个数。
2、获取数据
举例1：llen data
llen获取列表中的元素个数，在上面命令基础上执行，则输出(integer) 4，这个4表示列表中的元素个数。
举例2：lindex data 0
通过索引获取列表中指定序号的元素，从0开始。0代表最后插入的元素，这里的输出是13
举例3：lrange data 0 3
获取列表指定范围内的元素，第一个数字从最后插入的元素算起。
3、移除并获取元素
举例1：LPOP data
移出并获取列表的第一个元素，这里第一个元素指最后插入的元素
举例2：RPOP data
移除并获取列表最后一个元素
（四）集合数据
redis支持value值为集合（SET），Redis 中的 Set 是 String 类型的无序集合。集合成员是唯一的，这就意味着集合中不能出现重复的数据。下面介绍一些常见的操作。
1、保存数据
举例1：sadd myset hello1 hello2
说明：上面例子的sadd命令插入一个键为myset,值为集合（含hello1,hello2两个元素）的键值对。返回值为(integer) 2，表示列表中有2个元素。
举例2：sadd myset hello3
在上面例子基础上执行上述命令，往已有的集合中添加元素，返回值为(integer) 3，表示列表中有3个元素。
举例3：sadd myset hello1
在上面例子基础上执行上述命令，返回值为(integer) 0，表示添加数据不成功，因为set类型中的数据不允许重复，而前面的操作集合中已经有hello1数据，再次添加数据就不成功了。
2、获取数据
举例1：smembers myset
说明：获取键myset对应的值集合中的所有元素
3、移除数据
举例2：spop myset
说明：随机移除集合中的一个元素，并返回该元素。因为redis集合中的元素是无序的，所有无法按序号指定元素
举例3：srem myset hello1 hello3
说明：移除集合中指定的一个或多个元素，注意这里指定的是元素值，不是序号
（五）有序集合数据
Redis 有序集合和集合一样也是string类型元素的集合,且不允许重复的成员。不同的是每个元素都会关联一个double类型的分数。redis正是通过分数来为集合中的成员进行从小到大的排序。有序集合的成员是唯一的,但分数(score)却可以重复。下面介绍一些常见的操作。
1、保存数据
语法格式：zadd key score1 member1 [score2 member2]
举例：zadd myzset 1 hello 2 world
说明：zadd命令有点类似hset命令，集合中的每个元素除指定元素值外(如上面的hello, world)，还需为每个元素指定一个分数（1,2）
2、获取数据（集合中元素个数）
语法格式：zcard key
举例：zcard myzset
说明：获取指定key对应的有序集合中元素的个数
3、获取数据
语法格式：zrange myzset start end
说明：zrange 获取指定序号范围内的元素
举例：
zrange myzset 0 0 //获取第1个元素
zrange myzset 0 1 //获取第1个和第2个元素
zrange myzset 0 -1 //获取全部元素
4、移除元素
举例：zrem myzset hello
说明：移除指定的一个或多个元素
上面使用命令对如何使用Redis支持的各种数据类型进行了简单介绍，Redis对各种数据类型操作的命令非常丰富，这里只是介绍了一些最常用和最基本的操作。
四、Java API
在真实的应用场景中，我们大多是通过Redis提供的API来编写程序访问Redis数据库，Redis提供了多种编程语言的API。
下面我们以常见的Java API为例来介绍如何通过编写程序的方式来访问Redis数据库。Jedis是Redis官方首选的Java客户端开发包，在本文中我们使用Jedis来访问Redis数据库数据库。
我们通过maven来自动引入依赖的jar包。先建立一个maven工程，pom文件加入依赖:
<dependency>
<groupId>redis.clients</groupId>
<artifactId><u>jedis</u></artifactId>
<version>2.9.0</version>
</dependency>
在本例子，我们使用的jedis版本是2.9.0。
我们来编写一个最简单的例子，代码如下：
package redisdemo;
import redis.clients.jedis.Jedis;
public class Demo {
public static void main(String[] args) {
Jedis jedis = new Jedis();
jedis.set("mydata", "hello");
String value = jedis.get("mydata");
System.out.println(value);
jedis.close();
}
}
上面代码是一个完整的可执行java程序，代码全部在main方法中。我们先创建Jedis 类的一个实例，没有使用任何设置，表示连接到本地的Redis数据库。然后Jedis 类的set方法插入一个字符串数据，再调用get方法获取插入的键对应的值。
运行程序后，我们通过Redis命令行去执行get mydata,一样可以获取到数据。
如果我们要删除刚才创建的键值对，可以如下代码：
package redisdemo;
import redis.clients.jedis.Jedis;
public class Demo {
public static void main(String[] args) {
Jedis jedis = new Jedis();
jedis.del("mydata");
jedis.close();
}
}
运行程序后，我们通过Redis命令行去执行get mydata,会发现查询不到数据了。
上面只是利用Jedis库来执行最基本的操作，Jedis库提供了丰富的API可以完成各种对Redis数据库的操作，这里不再详细介绍。
五、小结
本文对Redis的基础知识做了介绍，包括单机环境下的安装和部署、如何通过命令行来访问redis数据库，以及如何通过Java API编写程序来访问Redis数据库。
Redis可以用到多种场景下，比如：
1）对于数据处理不复杂的业务场景，可以直接代替传统数据库来作为持久化的数据库。
2）作为应用系统的缓存系统，尤其是在分布式系统中的缓存系统。
本文介绍的是单机环境，在对安全性较高、数据量较大的生产环境下，一般会采用集群的部署方式，要了解Redis的集群部署方式，可查看文档《Redis学习笔记2-集群部署》。
