redisset命令

1. Redis的Setnx命令實現分布式鎖

首先，分布式鎖和我們平常講到的鎖原理基本一樣，目的就是確保在多個線程並發時，只有一個線程在同一刻操作這個業務或者說方法、變數。

在一個進程中，也就是一個jvm或者說應用中，我們很容易去處理控制，在 java.util 並發包中已經為我們提供了這些方法去加鎖，比如 synchronized 關鍵字或者 Lock 鎖，都可以處理。

但是如果在分布式環境下，要保證多個線程同時只有1個能訪問某個資源，就需要用到分布式鎖。這里我們將介紹用Redis的 setnx 命令來實現分布式鎖。

其實目前通常所說的 setnx 命令，並非單指redis的 setnx key value 這條命令，這條命令可能會在後期redis版本中刪除。

一般代指redis中對 set 命令加上 nx 參數進行使用， set 這個命令，目前已經支持這么多參數可選：

從 Redis 2.6.12 版本開始， SET 命令的行為可以通過一系列參數來修改：

注入bean

這里同時啟動5個線程並發往redis中存儲 lock 這個key（key可以自定義，但需要一致），同時設置10秒的過期時間。
setIfAbsent 這個函數實現的功能與 setnx 命令一樣，代表如果沒有這個key則set成功獲取到鎖，否則set失敗沒有獲取到鎖。
獲得鎖後進行資源的操作，最後釋放鎖。

執行效果 ：

可以看到同時只有1個線程能夠獲取到鎖。

使用 setnx 命令方式雖然操作比較簡單方便，但是會有如下問題：

可以在叢肢再次獲取鎖時，如果鎖被佔用就get值，判斷值是否是當前線程存的隨機值，如果是則再次執行 set 命令重新上鎖；當然為了保證原子性這些操作都要用 lua 腳本來執行。

可以使用 while 循環重復執行 setnx 命令，並設置一個超時時間退出循環。

可以盡量把鎖自動過期的時間設的冗餘一些。但也不能絕橡徹底解決。

可以在刪除鎖的時候先get值，判斷值是否是當前線程存的隨機值，只有相同才執行滲宏世刪鎖的操作；當然也要使用 lua 腳本執行來保證原子性。

分布式鎖需要滿足的特性

綜上：使用 setnx 命令來實現分布式鎖並不是一個很嚴謹的方案，如果是Java技術棧，我們可以使用 Redisson 庫來解決以上問題，接下來的文章會介紹如何使用。

Redisson實現分布式鎖
Redlock實現分布式鎖

2. Redis中hash、set、zset的底層數據結構原理

Redis-哈希對象（hash）

Redis-集合對象（set）

其中hashtable的key為set中元素的值，而value為null

inset為可以理解為數組，使用inset數據結構需要滿足下述兩個條件：

intset的底層結構

查詢方式一般採用二分查找法，實際查詢復雜度也就在log(n)
Redis-有序集合對象（zset）
底層實現為 字典（dict） + 跳錶（skiplist），當數據比較少的時候用ziplist編碼結構存儲。

同時滿足以下兩個條件採用ziplist存儲：

ziplist存儲方式

總結

3. Redis --- 八種數據類型（基本命令）

String、Hash、List、Set和Zset。

等同於java中的， Map<String,String> string 是redis裡面的最基本的數據類型，一個key對應一個value。

應用場景 ：String是最常用的一種數據類型，普通的key/value存儲都可以歸為此類，如用戶信息，登錄信息和配置信息等；

實現方式 ：String在redis內部存儲默認就是一個字元串，被redisObject所引用，當遇到incr、decr等操作（自增自減等原子操作）時會轉成數值型進行計算，此時redisObject的encoding欄位為int。

Redis雖然是用C語言寫的，但卻沒有直接用C語言的字元串，而是自己實現了一套字元串。目的就是為了提升速度，提升性能。 Redis構建了一個叫做簡單動態字元串（Simple Dynamic String），簡稱SDS。

Redis的字元串也會遵守C語言的字元串的實現規則，即 最後一個字元為空字元。然而這個空字元不會被計算在len里頭。

Redis動態擴展步驟：

Redis字元串的性能優勢

常用命令 ：set/get/decr/incr/mget等，具體如下；

ps：計數器（字元串的內容為整數的時候可以使用），如 set number 1。

補充：

等同於java中的： Map<String,Map<String,String>> ，redis的hash是一個string類型的field和value的映射表， 特別適合存儲對象。 在redis中，hash因為是一個集合，所以有兩層。第一層是key：hash集合value，第二層是hashkey：string value。所以判斷是否採用hash的時候可以參照有兩層key的設計來做參考。並且注意的是， 設置過期時間只能在第一層的key上面設置。

應用場景 ：我們要存儲一個用戶信息對象數據，其中包括用戶ID、用戶姓名、年齡和生日，通過用戶ID我們希望獲取該用戶的姓名或者年齡或者生日；

實現方式 ：Redis的Hash實際是內部存儲的Value為一個HashMap，並提供了直接存取這個Map成員的介面。如，Key是用戶ID, value是一個Map。 這個Map的key是成員的屬性名，value是屬性值 。這樣對數據的修改和存取都可以直接通過其內部Map的Key(Redis里稱內部Map的key為field), 也就是通過 key(用戶ID) + field(屬性標簽) 就可以操作對應屬性數據。 當前HashMap的實現有兩種方式 ：當HashMap的成員比較少時Redis為了節省內存會採用類似一維數組的方式來緊湊存儲，而不會採用真正的HashMap結構，這時對應的value的redisObject的encoding為zipmap，當成員數量增大時會自動轉成真正的HashMap,此時redisObject的encoding欄位為int。

常用命令 ：hget/hset/hgetall等，具體如下：

等同於java中的 Map<String,List<String>> ，list 底層是一個鏈表，在redis中，插入list中的值，只需要找到list的key即可，而不需要像hash一樣插入兩層的key。 list是一種有序的、可重復的集合。

應用場景 ：Redis list的應用場景非常多，也是Redis最重要的數據結構之一，比如twitter的關注列表，粉絲列表等都可以用Redis的list結構來實現；

實現方式 ：Redis list的實現為一個 雙向鏈表 ，即可以支持反向查找和遍歷，更方便操作，不過帶來了部分額外的內存開銷，Redis內部的很多實現，包括 發送緩沖隊列 等也都是用的這個數據結構。

常用命令 ：lpush/rpush/lpop/rpop/lrange等，具體如下：

性能總結 :

它是一個字元串鏈表，left、right都可以插入添加。

等同於java中的 Map<String,Set<String>> ，Set 是一種無序的，不能重復的集合。並且在redis中，只有一個key它的底層由hashTable實現的，天生去重。

應用場景 ：Redis set對外提供的功能與list類似是一個列表的功能，特殊之處在於set是可以自動去重的，當你需要存儲一個列表數據，又不希望出現重復數據時，set是一個很好的選擇，並且 set提供了判斷某個成員是否在一個set集合內的重要介面 ，這個也是list所不能提供的；如保存一些標簽的名字。標簽的名字不可以重復，順序是可以無序的。

實現方式 ：set 的內部實現是一個 value永遠為null的HashMap，實際就是通過計算hash的方式來快速排重的，這也是set能提供判斷一個成員是否在集合內的原因。

常用命令 ：sadd/spop/smembers/sunion等，具體如下：

ZSet(Sorted Set：有序集合) 每個元素都會關聯一個double類型的分數score，分數允許重復，集合元素按照score排序（ 當score相同的時候，會按照被插入的鍵的字典順序進行排序 ），還可以通過 score 的范圍來獲取元素的列表。

應用場景 ：Redis sorted set的使用場景與set類似，區別是set不是自動有序的，而sorted set可以 通過用戶額外提供一個優先順序(score)的參數來為成員排序，並且是插入有序的，即自動排序。 當你需要一個有序的並且不重復的集合列表，那麼可以選擇sorted set數據結構，比如twitter 的public timeline可以以發表時間作為score來存儲，這樣獲取時就是自動按時間排好序的。

底層實現 ： zset 是 Redis 提供的一個非常特別的數據結構，常用作排行榜等功能，以用戶 id 為 value ，關注時間或者分數作為 score 進行排序。實現機制分別是 zipList 和 skipList 。規則如下：

zipList：滿足以下兩個條件

skipList：不滿足以上兩個條件時使用跳錶、組合了hash和skipList

為什麼用skiplist不用平衡樹？

主要從內存佔用、對范圍查找的支持和實現難易程度這三方面總結的原因。

拓展：mysql為什麼不用跳錶？

常用命令 ：zadd/zrange/zrem/zcard等；

官網地址： https://redis.io/commands/geoadd

可以用來推算兩地之間的距離，方圓半徑內的人。

關於經度緯度的限制： https://www.redis.net.cn/order/3685.html

一般我們使用Hyperloglog做基數統計。

什麼是基數？就是一個集合中不重復的數的個數。

集合A：{1,3,5,7,9,7}

集合B：{1,3,5,7,9}

AB集合的基數都是5

應用：統計網站的訪問量（一個人訪問網站很多次仍然算作一次）。

優點：佔用的內存是固定的，找2^64次方個數的基數，只需要12KB內存。

缺點：有0.81%的錯誤率，可以忽略不計

概述： bitmap 存儲的是連續的二進制數字（0 和 1），通過 bitmap, 只需要一個 bit 位來表示某個元素對應的值或者狀態，key 就是對應元素本身 。 我們知道 8 個 bit 可以組成一個 byte，所以 bitmap 本身會極大的節省儲存空間。

應用場景: 適合需要保存狀態信息（比如是否簽到、是否登錄...）並需要進一步對這些信息進行分析的場景。比如用戶簽到情況、活躍用戶情況、用戶行為統計（比如是否點贊過某個視頻）。

針對上面提到的一些場景，這里進行進一步說明。

使用場景一：用戶行為分析 很多網站為了分析你的喜好，需要研究你點贊過的內容。

使用場景二：統計活躍用戶

使用時間作為 key，然後用戶 ID 為 offset，如果當日活躍過就設置為 1

那麼我該如果計算某幾天/月/年的活躍用戶呢(暫且約定，統計時間內只有有一天在線就稱為活躍)，有請下一個 redis 的命令

使用場景三：用戶在線狀態

對於獲取或者統計用戶在線狀態，使用 bitmap 是一個節約空間效率又高的一種方法。

只需要一個 key，然後用戶 ID 為 offset，如果在線就設置為 1，不在線就設置為 0。

補充 ：

巨人的肩膀：

https://www.cnblogs.com/Small-sunshine/p/11687809.html
https://mp.weixin.qq.com/s/CMu7oXVIKp2s-PXTdMlimA

4. redis 命令執行過程

redis數據淘汰原理
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 這篇文章的目的是為了描述redis server在處理client命令的執行過程，大概包括流程圖、源碼、以及redis的命令格式說明，redis的通信協議參考自redis的則頌 官網 。

 整個redis的server端命令執行過程就如下面這個流程圖：

 nread = read(fd, c->querybuf+qblen, readlen);負責讀取命令數，通過processInputBuffer進行下一步處理。

 核心在於processInlineBuffer處理內聯命令，processMultibulkBuffer處理批量命令包括get/set等，核心的processCommand用於執行命令。

 執行命令的過程其實主要是尋找命令對應的執行函數，通過lookupCommand查找對應的執行命令，通過call執行命令。

 負責執行命令 c->cmd->proc 並更新統計信息，執行完成後負責同步數據 propagate 。

 主要是負責同步數據到AOF文件和slave節點，feedAppendOnlyFile負責友盯罩同步到AOF文件，replicationFeedSlaves負責同步

 AOF涉及的緩存有多份，包括

 包含了命令和對應執行函數的映射關系，應該看上去很清晰命令。

協議的一般格式如下，注意前面的*或者$等字元，結尾的 是分隔符。

其中， 回復中的第二個元素為空。

5. redis鏀鎸佹湇鍔＄閿佸畾

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