redis的高級特性有哪些

這篇文章主要介紹了redis的高級特性有哪些，具有一定借鑒價值，感興趣的朋友可以參考下，希望大家閱讀完這篇文章之后大有收獲，下面讓小編帶著大家一起了解一下。

Redis（Remote Dictionary Server )，即遠程字典服務，是一個開源的使用ANSI C語言編寫、支持網絡、可基于內存亦可持久化的日志型、Key-Value數據庫，并提供多種語言的API。

1.redis發布訂閱模式

Redis除了提供像list的這種的消息隊列模式，還提供了一組命令實現發布/訂閱模式。例如微博，公眾號等都是可以由此實現。

1.2 訂閱頻道

發布者需要將消息發送到一個地方，讓訂閱者可以訂閱消息，這個地方就是頻道（channel）。訂閱者可以訂閱一個或者多個頻道，所有訂閱了這個頻道的訂閱者都會受到這條消息。

開啟兩個客戶端進行測試

客戶端1 訂閱channel1
127.0.0.1:6379> subscribe channel1
Reading messages... (press Ctrl-C to quit)
1) "subscribe"
2) "channel1"
3) (integer) 1

客戶端2 發布一則消息
127.0.0.1:6379> publish channel1 test
(integer) 1

客戶端1 訂閱消息
127.0.0.1:6379> subscribe channel1
Reading messages... (press Ctrl-C to quit)
1) "subscribe"
2) "channel1"
3) (integer) 1
1) "message"
2) "channel1"
3) "test"

1.2 按規則訂閱

支持？和*占位符。?代表一個字符，*代表 0 個或者多個字符。

啟動四個redis-cli，一個作為消息的發布者，另外三個作為訂閱者。
訂閱者1：訂閱體育相關

psubscribe *sport

訂閱者2：訂閱新聞相關

psubscribe news*

訂閱者3：訂閱天氣相關

psubscribe new weather*

發布者：

publish news-sport Kobe
publish news-music jaychou
publish news-weather rain

此時訂閱者1將會收到Kobe，訂閱者2將會收到全部信息，訂閱者3將會收到rain。

2.redis事務

2.1 為什么要用事務

我們都是知道redis的單個命令是原子性的，但是如果需要用多個命令作為一個不可分割的操作序列，就需要用到事務。
例如使用setnx實現分布式鎖，我們一般先set，然后對key設置expire，防止del發生異常時候鎖不會釋放，業務處理完之后在del，這三個操作我們就希望作為一組命令執行。
redis事務有兩個特點：

• 按照進入隊列的順序執行

• 不會受到其他客戶端請求影響

redis的事務設計四個命令：multi（開啟事務），exec（執行事務），dicard（取消事務），watch（監視）

2.2 事務的用法

轉賬場景A和B各有100元，A向B轉賬10元，A減10元，B加10元

127.0.0.1:6379> set A 100
OK
127.0.0.1:6379> set B 100
OK
127.0.0.1:6379> multi
OK
127.0.0.1:6379> decrby A 10
QUEUED
127.0.0.1:6379> incrby B 10
QUEUED
127.0.0.1:6379> exec
1) (integer) 90
2) (integer) 110
127.0.0.1:6379> get A
"90"
127.0.0.1:6379> get B
"110"

通過multi命令開啟事務。事務不能嵌套，多個multi命令效果一樣的
使用multi開啟事務之后，客戶端向服務器發送多條命令，這些命令并不會立即被執行，而是會被放到一個隊列中，當exec命令調用之后，隊列中的命令才會被執行。
我們可以使用discard來清空事務隊列。

127.0.0.1:6379> multi
OK
127.0.0.1:6379> set k1 1
QUEUED
127.0.0.1:6379> set k2 2
QUEUED
127.0.0.1:6379> discard
OK
127.0.0.1:6379> get k1
(nil)
127.0.0.1:6379> get k2
(nil)

當我們執行事務的時候出現了問題會回滾嗎？

exec之前發生錯誤 （如指令語法錯誤）

127.0.0.1:6379> clear
127.0.0.1:6379> multi
OK
127.0.0.1:6379> set name test
QUEUED
127.0.0.1:6379> hset user lisi
(error) ERR wrong number of arguments for 'hset' command
127.0.0.1:6379> exec
(error) EXECABORT Transaction discarded because of previous errors.
127.0.0.1:6379> get name
(nil)

exec之后發生錯誤（對同一個key使用不同數據類型的命令）

127.0.0.1:6379> multi
OK
127.0.0.1:6379> set k1 1
QUEUED
127.0.0.1:6379> hset k1 a b
QUEUED
127.0.0.1:6379> exec
1) OK
2) (error) WRONGTYPE Operation against a key holding the wrong kind of value
127.0.0.1:6379> get k1
"1"

通過上面操作，我們可以知道當事務在exec前發生錯誤，將會回滾所有操作；如果在exec后發生錯誤，只有錯誤的命令不會被執行。
為什么redis在一個事務中存在錯誤不進行回滾呢？
我們從上面操作可以看出，redis只有在指令語法錯誤的時候進行回滾，而指令操作錯誤是有開發人員導致的bug，例如：你對一個int類型進行+1，然后不小心+2，或者對一個string類型進行+1，回滾是不適用的

2.3 watch指令

它可以為Redis事務提供CAS樂觀鎖操作，也就是多個線程更新某個變量的時候，會讓舊值跟內存地址相比較，如果相等，則更新為新值。
我們可以用watch監視一個或者多個key，如果開啟事務之后，至少有一個被監視的key在exec執行之前被修改，則會取消整個事務。

首先client 1執行watch監視money這個key，并開啟事務對money進行增加100

127.0.0.1:6379> set money 1000
OK
127.0.0.1:6379> watch money
OK
127.0.0.1:6379> multi
OK
127.0.0.1:6379> incrby money 100
QUEUED

在事務結束之前，在client 2對money進行減少100

127.0.0.1:6379> decrby money 100
(integer) 900

此時client 1結束事務，money的值并沒有被增加，反而減少，說明事務的修改失效

127.0.0.1:6379> exec
(nil)
127.0.0.1:6379> get money
"900"

3. Lua腳本

Lua腳本是一種輕量級腳本語言，C語言編寫的，跟存儲過程有點類似。為啥要用lua腳本呢？

一次發送多個命令，減少網絡開銷Redis會將腳本作為一個整體執行，保證原子性（可用此方式替換事務）腳本復用，便于多個客戶端完成相同的邏輯。

3.1 使用

我們可以使用以下命令進行調用lua腳本

eval script numkeys [key1 key2 key3 ....] [arg1 arg2 arg3 ....]

eval 執行lua腳本

script 代表lua腳本的內容

numkeys key的數量

[key1 key2 key3 ....] 鍵名參數，表示在腳本中所用到的那些 Redis 鍵(key)，這些鍵名參數可以在 Lua 中通過全局變量 KEYS 數組，用 1 為基址的形式訪問( KEYS[1] ， KEYS[2] ，以此類推)。

[arg1 arg2 arg3 ....] 全局變量，可以在 Lua 中通過全局變量 ARGV 數組訪問，訪問的形式和 KEYS 變量類似( ARGV[1] 、 ARGV[2] ，諸如此類)

來個簡單的例子

127.0.0.1:6379> eval "return {KEYS[1],ARGV[1],KEYS[2],ARGV[2]}" 2 key1 key2 val1 val1
1) "key1"
2) "val1"
3) "key2"
4) "val1"
127.0.0.1:6379> eval "return {KEYS[1],KEYS[2],ARGV[1],ARGV[2]}" 2 key1 key2 val1 val1
1) "key1"
2) "key2"
3) "val1"
4) "val1"

在lua腳本如何調用redis命令呢？
我們可以使用 redis.call(command, key [param1, param2…])進行操作

commond redis的命令，如set，get等key 被操作的鍵[param1, param2…]表示給key的參數

127.0.0.1:6379> eval "redis.call('mset',KEYS[1],ARGV[1],KEYS[2],ARGV[2])" 2 name age lisi 18
(nil)
127.0.0.1:6379> mget name age
1) "lisi"
2) "18

以上命令等價于 mset name lisi age 18, key的數量為2,2 后面兩個值為key，在之后就是args

直接在redis-cli中寫lua腳本不夠方便，通常我們會把腳本放在文件中，然后執行這個文件
我們在一個目錄下新建一個test.lua的腳本，填寫以下內容后執行。

root@VM-0-5-centos src]# mkdir testlua
[root@VM-0-5-centos src]# cd testlua/
[root@VM-0-5-centos testlua]# ll
total 0
[root@VM-0-5-centos testlua]# touch test.lua
[root@VM-0-5-centos testlua]# vim test.lua
redis.call('set',KEYS[1],ARGV[1])
return redis.call('get',KEYS[1])
[root@VM-0-5-centos testlua]# redis-cli --eval test.lua 1 myname , Armin
"Armin"

值得注意的是key和arg之間需要加上空格逗號空格（myname , Armin）

3.2 緩存lua腳本

之所以需要緩存lua腳本，這是因為每次調用的時候都將整個腳本傳給redis服務端，會產生較大的網絡開銷。為了解決這個問題，Redis提供了evalsha命令，讓開發人員通過腳本內容的SHA1摘要執行腳本。

那么怎么將生成這個SHA1并將腳本內容加載到緩存呢，這就用到script load命令去計算腳本的SHA1摘要并記錄腳本到緩存中，執行evalsha時，redis會根據提供的摘要去腳本緩存找到對應腳本內容，如果找到則執行，否則返回錯誤提示: “NOSCRIPT No matching script. Please use EVAL”

127.0.0.1:6379> script load "return 'Hey boy'"
"3760855b303510c83f0be2e8acfb0be64113ae6e"
127.0.0.1:6379> evalsha 3760855b303510c83f0be2e8acfb0be64113ae6e 0
"Hey boy"
127.0.0.1:6379> script exists 3760855b303510c83f0be2e8acfb0be64113ae6e //判斷是否存在
1) (integer)

Redis還給lua腳本的執行提供了超時時間，默認的超時時間為5s，超過5s之后redis會接受其他命令但是會返回一個"BUSY"的錯誤
可在redis.conf中修改指定參數

lua-time-limit 5000

Redis提供了個script kill的命令來終止正在運行的腳本

127.0.0.1:6379> set name lisi
(error) BUSY Redis is busy running a script. You can only call SCRIPT KILL or SHUTDOWN NOSAVE.
127.0.0.1:6379> script kill
OK
127.0.0.1:6379> set name lisi
OK

如果數據進行了修改操作，將無法使用script kill終止腳本，因為違反了原子性。此時只能通過shutdown nosave來強行終止redis。
shutdown nosave 和 shutdown 的區別在于 shutdown nosave 不會進行持久化 操作，意味著發生在上一次快照后的數據庫修改都會丟失。

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