Redis开发与运维读书笔记-第二章-Redis全局命令及数据结构简介(一)

一.全局命令:

1.查看所有键(keys *)

2.键总数(dbsize)

dbsize命令在计算键总数时不会遍历所有键，而是直接获取Redis内置的 键总数变量，所以dbsize命令的时间复杂度是O（1）。而keys命令会遍历所有键，所以它的时间复杂度是O（n），当Redis保存了大量键时，线上环境禁止使用。
 

3.检查键是否存在(exists key)

如果键存在返回1,不存在返回0

4.删除键(del key [key ...])

del是一个通用命令，无论值是什么数据结构类型，del命令都可以将其删除，例如下面将字符串类型的键java和列表类型的键mylist分别删除：

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127.0.0.1:6379> del java
(integer) 1
127.0.0.1:6379> exists java
(integer) 0
127.0.0.1:6379> del mylist
(integer) 1
127.0.0.1:6379> exists mylist
(integer) 0

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5.键过期(expire key seconds)

Redis支持对键添加过期时间，当超过过期时间后，会自动删除键，例 如为键hello设置了10秒过期时间：

ttl命令会返回键的剩余过期时间，它有3种返回值：
·大于等于0的整数：键剩余的过期时间。
·-1：键没设置过期时间。
·-2：键不存在
可以通过ttl命令观察键hello的剩余过期时间：

6.键的数据结构类型(type key)

例如键hello是字符串类型，返回结果为string。键mylist是列表类型，返回结果为list：

二.Redis数据结构和内部编码

type命令实际返回的就是当前键的数据结构类型，它们分别是： string（字符串）、hash（哈希）、list（列表）、set（集合）、zset（有序集 合），但这些只是Redis对外的数据结构，实际上每种数据结构都有自己底层的内部编码实现，而且是多种实现， 这样Redis会在合适的场景选择合适的内部编码,如下图:

Redis这样设计有两个好处：第一，可以改进内部编码，而对外的数据结构和命令没有影响，这样一旦开发出更优秀的内部编码，无需改动外部数 据结构和命令;第二，多种内部编码实现可以在不同场景下发挥各自的优 势，例如ziplist比较节省内存，但是在列表元素比较多的情况下，性能会有 所下降，这时候Redis会根据配置选项将列表类型的内部实现转换为 linkedlist。

三.Redis的单线程架构

Redis使用了单线程架构和I/O多路复用模型来实现高性能的内存数据库服务,为什么Redis使用单线程模型会达到每秒万级别的处理能力呢？可以将其归结为三点：

第一，纯内存访问，Redis将所有数据放在内存中，内存的响应时长大 约为100纳秒，这是Redis达到每秒万级别访问的重要基础。
第二，非阻塞I/O，Redis使用epoll作为I/O多路复用技术的实现，再加上 Redis自身的事件处理模型将epoll中的连接、读写、关闭都转换为事件，不在网络I/O上浪费过多的时间，如下图所示。

第三，单线程避免了线程切换和竞态产生的消耗。

单线程能带来几个好处：第一，单线程可以简化数据结构和算法的实现。并发数据结构实现不但困难而且开发测试比较麻烦。第二，单线程避免了线程切换和竞态产生的消耗，对于服务端开发来说，锁和线程切换通常是性能杀手。但是单线程会有一个问题：对于每个命令的执行时间是有要求的。如果 某个命令执行过长，会造成其他命令的阻塞，对于Redis这种高性能的服务 来说是致命的，所以Redis是面向快速执行场景的数据库。