第一部分 redis的常用指令
一、针对key的操作
1.1 del key [key .. ] , 删除指定的一个或者多个key;
1.2 dump key , 序列化给定的key
1.3 restore key ttl serialized-value , 反序列化到key
1.4 exists key , 判断某一key是否存在
1.5 expire key seconds , 设置key的过期时间
① set命令可以覆盖过期时间；不改变key的操作不会影响key的生存时间
② rename也不会改变key的过期时间
③ persist命令可以删除key的过期时间，即永久
④ ttl可以查看redis中key的过期时间
1.6 expireat key timestamp , 设置key的生存时间
1.7 keys pattern , 查找所有符合给定模式pattern的key
① *, ?, [m,n]
1.8 move key db , 将当前数据库中的key移动数据库 db中。使用select db可以切换数据库
1.9 persist key , 移除给定 key 的生存时间
1.10 pexpire,pexpireat , 设置key的过期、生存时间，单位毫秒
1.11 ttl,pttl , key的剩余过期时间，单位秒，单位是毫秒
1.12 randomkey , 随机返回一个key
1.13 rename key newkey , 将 key 改名为 newkey ，当newkey存在时会覆盖
1.14 renamenx key newkey , 当newkey不存在时，将key改名为newkey
1.15 sort key [by pattern] [get pattern [get pattern]] [limit offset count] [asc | desc] [alpha] [store destination] ,排序，pattern可以有 *字符出现
1.16 type key , 返回key所存储的值的类型 （none,string,list,set,zset,hash）
1.17 scan [db] cursor [MATCH pattern] [COUNT count] ,增量式迭代。 类似有 sscan,hscan,zscan
① SCAN命令用于迭代当前数据库中的数据库键。 返回结果为：用于下一次迭代的新游标；所有被迭代的元素
② SSCAN 命令用于迭代集合键中的 元素。
③ HSCAN 命令用于迭代哈希键中的 键值对。
④ ZSCAN 命令用于迭代有序集合中的 元素（包括元素成员和元素分值）
二、String操作
2.1 append key value , 将value追加到原先值的末尾
2.2 bitcount key [start] [end] , 计算给定字符串中，设置为1的比特位的数据量。
① 注意字符串"1"对应的十进制为49，二进制为00110001
② 可以通过setbit key offset value
2.3 bitop operation destkey key [key ...] , 对key的二进制字符串进行元操作，operation可以是and,or, not,xor。
2.4 decr key , 将key中存储的数字值减一
① 与incr命令相反
2.5 decrby key decrement , 将key所存储的值减去减量decrement
② 与incrby命令相反
2.6 get key
2.7 getbit key offset , 获取key中所存储字符串值对应偏移量上的bit
2.8 getrange key start end , 返回key中字符串值的子字符串
2.9 getset key value , 设置key的值为value，并返回key的旧值
2.10 mget key [key ...] , 返回指定的多个key的值
2.11 mset key value [key value ...] , 同时设置多个key-value值
2.12 msetnx key value [key value ...] , 当且仅当所有的key都不存在时，同时设置多个key-value对
2.13 set key value [EX second] [PX millisceonds] [NX|XX]
① setex key second value , 设置key的同时设置过期时间单位为秒
② psetex key millisceonds value , 过期时间单位为毫秒
③ setbit key offset value , 设置指定偏移量上的位
④ setnx key value , 当且仅当key不存在时设置key的value
⑤ setrange key offset value , 从offset开始，用value参数覆盖key中的值
2.14 strlen key , 返回key中所存字符串的长度
三、 Hash操作
3.1 hdel key field [field ...] , 删除哈希表key中的一个或多个指定域
3.2 hexists key field , 查看哈希表key中给定的field是否存在
3.3 hget key feild , 查看哈希表key中给定的field的值
① hgetall key , 查看哈希表key中所有的field的值
② hmget key field [field ...] , 返回哈希表key中一个或多个给定域的值
3.4 hincrby key field increment , 为哈希表key中的field的值加上增量increment
3.5 hkeys key , 获取哈希表key中的所有域
3.6 hlen key , 返回哈希表key中域的数量
3.7 hset key field value , 设置哈希表key中field的值
① hmset key field value [field value] , 同时设置过个field的值
② hsetnx key field value , 当field不存在时，设置field的值
3.8 hvals key , 返回哈希表key中所有域的值
3.9 hstrlen key field , 返回哈希表key中给定field关联值的字符长度
四、List操作（List相当于堆栈）
4.1 lpush key value [value ...] , 将一个或者多个值插入到列表key的表头
① rpush key value [value ...] , 将一个或者多个值插入到列表key的表尾
② lpushx key value ,当且仅当key存在时将值value插入到key的表头
③ rpushx key value ,当且仅当key存在时将值value插入到key的表尾
4.2 lpop key , 移除并返回列表key的头元素
① rpop key , 移除并返回列表的尾元素
② blpop key [key ...] timeout , lpop的阻塞式指令
③ brpop key [key ...] timeout , rpop的阻塞式指令
④ rpoplpush source destination , 将列表Source的尾元素弹出以及返回客户端，并且将该元素插入到destination列表中
⑤ brpoplpush source destination timeout , rpoplpush的阻塞版
4.3 lindex key index , 返回key中下表为index的元素
4.4 linsert key before|after pivot value , 将值value插入到key中，位为pivot之前或者之后
4.5 llen key , 返回列表key的长度
4.6 lrange key start stop , 返回列表key中指定区间内的元素
4.7 lrem key count value , 根据count的值，移除列表中与参数value相等的元素
4.8 lset key index value , 将列表key下表为index的元素值设置为value
4.9 ltrim key start stop , 对一个列表进行trim
五、Set操作（不可重复）
5.1 sadd key member [member ...] , 将元素加入到集合key中，已经有的忽略
5.2 scard key , 返回集合key的元素个数
5.3 sdiff key [key ...] , 返回一个集合的全部成员，该集合是所有给定集合之间的差集
5.4 sdiffstore destination key [key ...] , 放回集合之间的差集，并将它保存在destination集合中
5.5 sinter key [key ...] ,返回集合中给定集合的交集
5.6 sinterstore destination key [key ...] , 返回给定集合之间的差集，并将它保存在destination集合中
5.7 sismember key member , 判断member元素是否为集合key成员
5.8 smembers key , 返回集合中的所有成员
5.9 smove source destination member , 将member元素从source集合移动到destination集合
5.10 spop key , 移除并返回集合中的一个随机元素
5.11 srandmember key [count] , 返回指定count个数的集合，count为正数表示不能重复，负数可以重复
5.12 srem key member [member ...] , 移除集合key中的多个元素
5.13 sunion key [key ...] , 返回所有指定key的并集
5.14 sunionstore destination key [key ...]
六、ZADD操作（有序集合）
6.1 zadd key source member [[source member] [...]] , 将一个或者多个member元素及其score值加入到有序集合key中
6.2 zcard key , 返回有序集合key的元素个数
6.3 zcount key min max , 返回有序集合key中，score值在min和max之间的元素个数
6.4 zincrby key increment member , 为有序集合key的成员member的score值加上增量increment
6.5 zrange key start stop , 返回有序集key中，指定下标区间内的成员
① zrevrange key start stop [withscores] , 返回指定区间内的成员递减顺序
② zrevrangebyrank key max min [withscores] [limit offset count]
6.6 zrangebyscore key min max [withscopes] [limit offset count] , 返回score值介于min和max之间的集合
6.7 zrank key member , 返回有序集key中成员member的排名
① zrevrank key member , 返回有序集key中成员member的递减排名
6.8 zrem key member [member ...] , 移除有序集key中的多个成员
① zremrangebyrank key start stop , 移除有序集key中，指定排名区间内的所有成员
② zremrangebyscore key min max , 移除有序集key中，指定score范围内的成员
6.9 zscore key member , 返回成员member的score值
七、pub/sub(发布、订阅)
7.1 psubscribe pattern [pattern ...] , 订阅一个或者多个符合给定模式的频道
7.2 publish channel message , 将信息message发送到指定的频道channel
7.3 pubsub <subcommand> [argument ...] , 查看订阅与发布系统状态的内省命令
eg pubsub channels [pattern] , 列出当前的活跃频道，订阅模式的客户端不计算在内
eg pubsub numsub [channel-1 ...] , 返回给定频道的订阅者数量，订阅模式的客户端不计算在内
7.4 punsubscribe [pattern ...] , 指示客户端退订所有给定模式
7.5 subscribe channel [channel ...] , 订阅给定的一个或者多个频道信息
7.6 unsubscribe [channel ...] , 指示客户端退订给定的频道
八、Transaction（事务）
8.1 discard , 取消执行事务块内的所有命令
8.2 exec , 执行事务块内的命令
8.3 multi , 标记一个事务块的开始
8.4 unwatch , 取消watch命令对所有key的监视
8.5 watch key [key ...] , 监视一个或者多个key，如果事务执行之前，这个kye被其它命令所动，则事务被打断
九、Connection（连接）
9.1 auth password , 登录redis时输入密码
9.2 echo message , 打印一个特定的信息message，测试时使用
9.3 ping , 测试与服务器的连接，如果正常则返回pong
9.4 quit , 请求服务器关闭与当前客户端的连接
9.5 select index , 切换到指定的数据库
十、Server(服务器)
10.1 bgsave , 后台异步保存数据到硬盘
10.2 client setname/client getname , 为连接设置、获取名字
10.3 client kill ip:port , 关闭地址为 ip:port的客户端
10.4 client list , 以人类可读的方式，返回所有的连接客户端信息和统计数据
10.5 config get parameter , 取得运行redis服务器的配置参数
10.6 config set parameter value , 设置redis服务器的配置参数
10.7 config resetstat , 重置info命令的某些统计数据
10.8 dbsize , 返回当前数据库中key的数量
10.9 flushall , 清空整个redis服务器的数据（删除所有数据库的所有 key）
10.10 flushdb , 清空当前数据库中的所有key
10.11 info [section] , 返回redis服务器的各种信息和统计数据
10.12 lastsave , 返回最近一次redis成功将数据保存到磁盘时的时间
10.13 monitor , 实时打印出redis服务器接收到的指令
10.14 save , 将当前 Redis 实例的所有数据快照(snapshot)以 RDB 文件的形式保存到硬盘
10.15 slaveof host port , 将当前服务器转变为指定服务器的从属服务器
10.16 slowlog subcommand [argument] , Redis 用来记录查询执行时间的日志系统
第二部分 redis的一些功能介绍
一、持久化
1.1 持久化方式：RDB与AOF。
①RDB:在指定的时间间隔内生成数据集的时间点快照(snapshot)；
②AOF(append-only file):持久化记录服务器执行的所有写操作命令，并在服务器启动时，通过重新执行这些命令来还原数据集。
③Redis支持同时使用AOF和RDB持久化。在这种情况下,当Redis重启时,它会优先使用AOF文件来还原数据集,因为AOF文件保存的数据集通常比RDB文件所保存的数据集更完整。
1.2 RDB持久化
当 Redis 需要保存 dump.rdb 文件时， 服务器执行以下操作：
①Redis 调用 fork()。
②子进程将数据集写入到一个临时 RDB 文件中。
③当子进程完成对新 RDB 文件的写入时，Redis 用新 RDB 文件替换原来的 RDB 文件，并删除旧的 RDB 文件。
缺点：如果 Redis 因为某些原因而造成故障停机， 那么服务器将丢失最近写入、且仍未保存到快照中的那些数据。因此需要使用开启AOF。
1.3 AOF重写
①AOF的运作方式是不断地将命令追加到文件的末尾，所以随着写入命令的不断增加，AOF文件的体积也会变得越来越大。
②你可以配置 Redis 多久才将数据 fsync 到磁盘一次。有三个选项，每次有新命令追加到 AOF 文件时就执行一次 fsync ：非常慢，也非常安全；每秒 fsync 一次：足够快（和使用 RDB 持久化差不多），并且在故障时只会丢失 1 秒钟的数据；从不 fsync ：将数据交给操作系统来处理。更快，也更不安全的选择。
③AOF重写步骤：
（1）Redis 执行 fork() ，现在同时拥有父进程和子进程。
（2）子进程开始将新 AOF 文件的内容写入到临时文件。
（3）对于所有新执行的写入命令，父进程一边将它们累积到一个内存缓存中，一边将这些改动追加到现有AOF文件的末尾：这样即使在重写的中途发生停机，现有的 AOF 文件也还是安全的。
（4）当子进程完成重写工作时，它给父进程发送一个信号，父进程在接收到信号之后，将内存缓存中的所有数据追加到新 AOF 文件的末尾。
（5）搞定！现在 Redis 原子地用新文件替换旧文件，之后所有命令都会直接追加到新 AOF 文件的末尾。
④从RDB持久化到AOF持久化切换
（1）为最新的 dump.rdb 文件创建一个备份。
（2）将备份放到一个安全的地方。
（3）执行以下两条命令：
CONFIG SET appendonly yes
CONFIG SET save "" //关闭RDB功能
1.4 数据备份
①创建一个定期任务（cron job）每小时将一个RDB文件备份到一个文件夹，并且每天将一个RDB文件备份到另一个文件夹。 ②确保快照的备份都带有相应的日期和时间信息，每次执行定期任务脚本时，使用find命令来删除过期的快照：比如说，你可以保留最近48小时内的每小时快照，还可以保留最近一两个月的每日快照。
③至少每天一次，将RDB备份到你的数据中心之外，或者至少是备份到你运行Redis服务器的物理机器之外。
二、Sentinel
2.1 Redis的Sentinel系统用于管理多个Redis服务器，该系统执行以下三个任务
①监控（Monitoring）：Sentinel 会不断地检查你的主服务器和从服务器是否运作正常。
②提醒（Notification）：当被监控的某个Redis服务器出现问题时，Sentinel可以通过API向管理员或者其他应用程序发送通知。
③自动故障迁移（Automatic failover）：当一个主服务器不能正常工作时，Sentinel会开始一次自动故障迁移操作，它会将失效主服务器的其中一个从服务器升级为新的主服务器，并让失效主服务器的其他从服务器改为复制新的主服务器；当客户端试图连接失效的主服务器时，集群也会向客户端返回新主服务器的地址，使得集群可以使用新主服务器代替失效服务器。
2.2 启动 Sentinel
①redis-sentinel /path/to/sentinel.conf
②redis-server /path/to/sentinel.conf --sentinel
2.3 配置 Sentinel
sentinel monitor mymaster 127.0.0.1 6379 2 //配置指示 Sentinel 去监视一个名为 mymaster 的主服务器。这个主服务器的 IP 地址为 127.0.0.1 ， 端口号为 6379 ， 而将这个主服务器判断为失效至少需要 2 个 Sentinel 同意
sentinel down-after-milliseconds mymaster 60000 //选项指定了 Sentinel 认为服务器已经断线所需的毫秒数
sentinel failover-timeout mymaster 180000
sentinel parallel-syncs mymaster 1 //选项指定了在执行故障转移时， 最多可以有多少个从服务器同时对新的主服务器进行同步
sentinel monitor resque 192.168.1.3 6380 4
sentinel down-after-milliseconds resque 10000
sentinel failover-timeout resque 180000
sentinel parallel-syncs resque 5
2.4 主客观下线
①主观下线（Subjectively Down，简称SDOWN）指的是单个 Sentinel 实例对服务器做出的下线判断。
②客观下线（Objectively Down，简称ODOWN）指的是多个 Sentinel 实例在对同一个服务器做出 SDOWN 判断，并且通过SENTINEL is-master-down-by-addr命令互相交流之后，得出的服务器下线判断。（一个 Sentinel 可以通过向另一个 Sentinel发送SENTINEL is-master-down-by-addr命令来询问对方是否认为给定的服务器已下线。）
2.5 Sentinel需要定期执行的任务
①每个Sentinel以每秒钟一次的频率向它所知的主服务器、从服务器以及其他 Sentinel 实例发送一个 PING 命令。
②如果一个实例（instance）距离最后一次有效回复 PING 命令的时间超过 down-after-milliseconds 选项所指定的值， 那么这个实例会被 Sentinel 标记为主观下线。 一个有效回复可以是： +PONG 、 -LOADING 或者 -MASTERDOWN 。
③如果一个主服务器被标记为主观下线，那么正在监视这个主服务器的所有 Sentinel 要以每秒一次的频率确认主服务器的确进入了主观下线状态。
④如果一个主服务器被标记为主观下线，并且有足够数量的Sentinel（至少要达到配置文件指定的数量）在指定的时间范围内同意这一判断，那么这个主服务器被标记为客观下线。
⑤在一般情况下，每个 Sentinel 会以每10秒一次的频率向它已知的所有主服务器和从服务器发送INFO命令。 当一个主服务器被Sentinel标记为客观下线时，Sentinel 向下线主服务器的所有从服务器发送 INFO 命令的频率会从 10 秒一次改为每秒一次。
⑥当没有足够数量的 Sentinel 同意主服务器已经下线， 主服务器的客观下线状态就会被移除。 当主服务器重新向 Sentinel 的 PING 命令返回有效回复时， 主服务器的主观下线状态就会被移除。
2.6 Sentinel API
①主要有两种：（1）通过直接发送命令来查询被监视 Redis 服务器的当前状态；（2）使用发布与订阅功能， 通过接收 Sentinel 发送的通知。
②Sentinel命令
（1）PING ：返回 PONG 。
（2）SENTINEL masters ：列出所有被监视的主服务器，以及这些主服务器的当前状态。
（3）SENTINEL slaves <master name> ：列出给定主服务器的所有从服务器，以及这些从服务器的当前状态。
（4）SENTINEL get-master-addr-by-name <master name> 返回给定名字的主服务器的IP地址和端口号。如果这个主服务器正在执行故障转移操作，或者针对这个主服务器的故障转移操作已经完成， 那么这个命令返回新的主服务器的 IP地址和端口号。
（5）SENTINEL reset <pattern> ： 重置所有名字和给定模式 pattern 相匹配的主服务器。 pattern 参数是一个 Glob 风格的模式。 重置操作清除主服务器目前的所有状态， 包括正在执行中的故障转移， 并移除目前已经发现和关联的， 主服务器的所有从服务器和 Sentinel 。
（6）SENTINEL failover <master name> ： 当主服务器失效时， 在不询问其他 Sentinel 意见的情况下， 强制开始一次自动故障迁移 （不过发起故障转移的 Sentinel 会向其他 Sentinel 发送一个新的配置，其他 Sentinel 会根据这个配置进行相应的更新）。
③发布与订阅信息
客户端可以将 Sentinel 看作是一个只提供了订阅功能的Redis服务器：你不可以使用 PUBLISH命令向这个服务器发送信息，但你可以用SUBSCRIBE命令或者PSUBSCRIBE 命令， 通过订阅给定的频道来获取相应的事件提醒。
客户端可以通过订阅来获得的频道和信息的格式：第一个英文单词是频道/事件的名字
<instance-type> <name> <ip> <port> @ <master-name> <master-ip> <master-port>
三、redis集群
3.1 Redis 集群是一个可以在多个 Redis 节点之间进行数据共享的设施
notice :Redis 集群不支持那些需要同时处理多个键的 Redis 命令， 因为执行这些命令需要在多个 Redis 节点之间移动数据， 并且在高负载的情况下， 这些命令将降低 Redis 集群的性能,并导致不可预测的行为。
3.2 redis集群好处，Redis 集群提供了以下两个好处：
将数据自动切分（split）到多个节点的能力。
当集群中的一部分节点失效或者无法进行通讯时， 仍然可以继续处理命令请求的能力。
3.3 redis集群数据共享
①Redis 集群使用数据分片（sharding）而非一致性哈希（consistency hashing）来实现： 一个 Redis 集群包含 16384 个哈希槽（hash slot）， 数据库中的每个键都属于这 16384 个哈希槽的其中一个， 集群使用公式 CRC16(key) % 16384 来计算键 key 属于哪个槽， 其中 CRC16(key) 语句用于计算键 key 的 CRC16 校验和。
②将一个哈希槽从一个节点移动到另一个节点不会造成节点阻塞， 所以无论是添加新节点还是移除已存在节点， 又或者改变某个节点包含的哈希槽数量， 都不会造成集群下线。
3.4 集群的主从复制
为了使得集群在一部分节点下线或者无法与集群的大多数（majority）节点进行通讯的情况下，仍然可以正常运作，Redis集群对节点使用了主从复制功能：集群中的每个节点都有 1 个至 N 个复制品（replica），其中一个复制品为主节点（master），而其余的 N-1个复制品为从节点（slave）。
3.5 节点属性
①每个节点在集群中都有一个独一无二的 ID ，该ID是一个十六进制表示的160位随机数，在节点第一次启动时由 /dev/urandom 生成。
节点信息： 节点所使用的 IP 地址和 TCP 端口号。
节点的标志（flags）。
节点负责处理的哈希槽。
节点最近一次使用集群连接发送 PING 数据包（packet）的时间。
节点最近一次在回复中接收到 PONG 数据包的时间。
集群将该节点标记为下线的时间。
该节点的从节点数量。
如果该节点是从节点的话，那么它会记录主节点的节点 ID 。如果这是一个主节点的话，那么主节点 ID 这一栏的值为 0000000 。
eg redis-cli cluster nodes
d1861060fe6a534d42d8a19aeb36600e18785e04 :0 myself - 0 1318428930 connected 0-1364
3886e65cc906bfd9b1f7e7bde468726a052d1dae 127.0.0.1:6380 master - 1318428930 1318428931 connected 1365-2729
d289c575dcbc4bdd2931585fd4339089e461a27d 127.0.0.1:6381 master - 1318428931 1318428931 connected 2730-4095
3.6 集群在线重配置
①redis集群支持在集群运行的过程中过程中添加或者移除节点
添加一个新节点到集群， 等于将其他已存在节点的槽移动到一个空白的新节点里面。
从集群中移除一个节点， 等于将被移除节点的所有槽移动到集群的其他节点上面去。
②CLUSTER命令可用的子命令：当槽被指派或者移除之后，节点会将这一信息通过Gossip协议传播到整个集群
CLUSTER ADDSLOTS slot1 [slot2] ... [slotN] //向节点添加槽
CLUSTER DELSLOTS slot1 [slot2] ... [slotN] //向节点删除槽
CLUSTER SETSLOT slot NODE node //将指定的槽指派给节点node
CLUSTER SETSLOT slot MIGRATING node //将给定节点 node 中的槽 slot 迁移出节点
CLUSTER SETSLOT slot IMPORTING node // 将给定槽 slot 导入到节点 node
四、Redis过期键删除策略
- 被动删除：当读/写一个已经过期的key时，会触发惰性删除策略，直接删除掉这个过期key
- 主动删除：由于惰性删除策略无法保证冷数据被及时删掉，所以Redis会定期主动淘汰一批已过期的key
- 当前已用内存超过maxmemory限定时，触发主动清理策略
4.1 被动删除
只有key被操作时(如GET)，REDIS才会被动检查该key是否过期，如果过期则删除之并且返回NIL。
1、这种删除策略对CPU是友好的，删除操作只有在不得不的情况下才会进行，不会其他的expire key上浪费无谓的CPU时间。
2、但是这种策略对内存不友好，一个key已经过期，但是在它被操作之前不会被删除，仍然占据内存空间。如果有大量的过期键存在但是又很少被访问到，那会造成大量的内存空间浪费。
4.2 主动删除
相当于一个定时任务，主动扫描过期的key。
4.3 主动清除策略
当前已用内存超过maxmemory的限定后，主动触发清除策略。当mem_used内存已经超过maxmemory的设定，对于所有的读写请求，都会触发函数以清理超出的内存。注意这个清理过程是阻塞的，直到清理出足够的内存空间。所以如果在达到maxmemory并且调用方还在不断写入的情况下，可能会反复触发主动清理策略，导致请求会有一定的延迟。
noeviction：当到达内存限制时返回错误。当客户端尝试执行命令时会导致更多内存占用(大多数写命令，除了 DEL 和一些例外)。
allkeys-lru：回收最近最少使用(LRU)的键，为新数据腾出空间。
volatile-lru：回收最近最少使用(LRU)的键，但是只回收有设置过期的键，为新数据腾出空间。
allkeys-random：回收随机的键，为新数据腾出空间。
volatile-random：回收随机的键，但是只回收有设置过期的键，为新数据腾出空间。
volatile-ttl：回收有设置过期的键，尝试先回收离 TTL 最短时间的键，为新数据腾出空间。
