Redis是一个开源,高级的键值存储和一个适用的解决方案,用于构建高性能,可扩展的Web应用程序。
Redis有三个主要特点,使它优越于其它键值数据存储系统 -
- Redis将其数据库完全保存在内存中,仅使用磁盘进行持久化。
- 与其它键值数据存储相比,Redis有一组相对丰富的数据类型。
- Redis可以将数据复制到任意数量的从机中。
Redis官方网站是:http://www.redis.io/ ,如下:
Redis的优点
以下是Redis的一些优点。
- 异常快 - Redis非常快,每秒可执行大约
110000
次的设置(SET
)操作,每秒大约可执行81000
次的读取/获取(GET
)操作。 - 支持丰富的数据类型 - Redis支持开发人员常用的大多数数据类型,例如列表,集合,排序集和散列等等。这使得Redis很容易被用来解决各种问题,因为我们知道哪些问题可以更好使用地哪些数据类型来处理解决。
- 操作具有原子性 - 所有Redis操作都是原子操作,这确保如果两个客户端并发访问,Redis服务器能接收更新的值。
- 多实用工具 - Redis是一个多实用工具,可用于多种用例,如:缓存,消息队列(Redis本地支持发布/订阅),应用程序中的任何短期数据,例如,web应用程序中的会话,网页命中计数等。
Redis与其他键值存储系统
- Redis是键值数据库系统的不同进化路线,它的值可以包含更复杂的数据类型,可在这些数据类型上定义原子操作。
- Redis是一个内存数据库,但在磁盘数据库上是持久的,因此它代表了一个不同的权衡,在这种情况下,在不能大于存储器(内存)的数据集的限制下实现非常高的写和读速度。
- 内存数据库的另一个优点是,它与磁盘上的相同数据结构相比,复杂数据结构在内存中存储表示更容易操作。 因此,Redis可以做很少的内部复杂性。
1.Redis环境安装配置
在Ubuntu上安装Redis
要在Ubuntu上安装Redis,打开终端并键入以下命令 -
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这将在Ubuntu机器上安装Redis。
启动Redis
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检查Redis是否正在工作
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这将打开一个redis提示,如下所示
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在上面的提示中,127.0.0.1
是计算机的IP地址,6379
是运行Redis服务器的端口。 现在键入以下PING
命令。
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这表明Redis已成功在计算机上安装了。
在Ubuntu上安装Redis桌面管理
要在Ubuntu上安装Redis桌面管理器,可从 http://redisdesktop.com/download 下载该软件包,安装即可。
打开下载的软件包并安装。
Redis桌面管理器将提供用于管理Redis的键和数据的UI。
2. Redis配置
在Redis中,在Redis的根目录下有一个配置文件(redis.conf)。当然您可以通过Redis CONFIG命令获取和设置所有的Redis配置。
语法
以下是Redis中的CONFIG
命令的基本语法。
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示例
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要获取所有配置设置,请使用*
代替CONFIG_SETTING_NAME
示例
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编辑配置
要更新配置,可以直接编辑redis.conf
文件,也可以通过CONFIG set
命令更新配置。
语法
以下是CONFIG SET
命令的基本语法。
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示例
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3.Redis数据类型
Redis支持5种数据类型。
字符串
Redis中的字符串是一个字节序列。Redis中的字符串是二进制安全的,这意味着它们的长度不由任何特殊的终止字符决定。因此,可以在一个字符串中存储高达512兆字节的任何内容。
示例
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在上面的示例中,set
和get
是Redis命令,name
是Redis中使用的键,yiibai.com
是存储在Redis中的字符串的值。
注 - Redis命令不区分大小写,如SET,Set和set都是同一个命令。字符串值的最大长度为 512MB。
散列/哈希
Redis散列/哈希(Hashes)是键值对的集合。Redis散列/哈希是字符串字段和字符串值之间的映射。因此,它们用于表示对象。
示例
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在上述示例中,散列/哈希数据类型用于存储包含用户的基本信息的用户对象。这里HMSET
,HGETALL
是Redis的命令,而ukey
是键的名称。
每个散列/哈希可以存储多达2^32 - 1
个健-值对(超过40
亿个)。
列表
Redis列表只是字符串列表,按插入顺序排序。您可以向Redis列表的头部或尾部添加元素。
示例
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列表的最大长度为2^32 - 1
个元素(4294967295
,每个列表可容纳超过40
亿个元素)。
集合
Redis集合是字符串的无序集合。在Redis中,您可以添加,删除和测试成员存在的时间O(1)复杂性。
示例
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注意 - 在上面的示例中,sqlite
被添加了两次,但是由于集合的唯一属性,所以它只算添加一次。
一个集合中的最大成员数量为2^32 - 1
(即4294967295
,每个集合中元素数量可达40
亿个)个。
可排序集合
Redis可排序集合类似于Redis集合,是不重复的字符集合。 不同之处在于,排序集合的每个成员都与分数相关联,这个分数用于按最小分数到最大分数来排序的排序集合。虽然成员是唯一的,但分数值可以重复。
示例
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因为 ‘sqlite
‘ 的排序值是 1 ,其它两个元素的排序值是 0 ,所以 ‘sqlite
‘ 排在最后一个位置上。
4. Redis命令
Redis命令是用于在Redis服务器上执行一些操作。
要在Redis服务器上运行命令,需要一个Redis客户端。Redis客户端在Redis包中有提供,这个包在我们前面的安装教程中就有安装过了。
语法
以下是Redis客户端的基本语法。
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示例
以下示例说明了如何启动Redis客户端。
要启动Redis客户端,请打开终端并键入命令redis-cli。 这将连接到您的本地Redis服务器,现在可以运行任何的Redis命令了。
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在上面的示例中,连接到到在本地机器上运行的Redis服务器并执行PING
命令,该命令检查服务器是否正在运行。
在远程服务器上运行命令
要在Redis远程服务器上运行命令,需要通过客户端redis-cli连接到服务器
语法
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示例
以下示例显示如何连接到Redis远程服务器,在主机(host)127.0.0.1,端口(port)6379上运行,并使用密码为 mypass。
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5. Redis键命令
Redis键命令用于管理Redis中的键。以下是使用redis键命令的语法。
语法
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示例
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在上面的例子中,DEL是Redis的命令,而akey是键的名称。如果键被删除,则命令的输出将为(integer) 1,否则为(integer) 0。
Redis键命令
下表列出了与键相关的一些基本命令。
编号 | 命 | 令描述 |
---|---|---|
1 | DEL key | 此命令删除一个指定键(如果存在)。 |
2 | DUMP key | 此命令返回存储在指定键的值的序列化版本。 |
3 | EXISTS key | 此命令检查键是否存在。 |
4 | EXPIRE key seconds | 设置键在指定时间秒数之后到期/过期。 |
5 | EXPIREAT key timestamp | 设置在指定时间戳之后键到期/过期。这里的时间是Unix时间戳格式。 |
6 | PEXPIRE key milliseconds | 设置键的到期时间(以毫秒为单位)。 |
7 | PEXPIREAT key milliseconds-timestamp | 以Unix时间戳形式来设置键的到期时间(以毫秒为单位)。 |
8 | KEYS pattern | 查找与指定模式匹配的所有键。 |
9 | MOVE key db | 将键移动到另一个数据库。 |
10 | PERSIST key | 删除指定键的过期时间,得永生。 |
11 | PTTL key | 获取键的剩余到期时间。 |
12 | RANDOMKEY | 从Redis返回一个随机的键。 |
13 | RENAME key newkey | 更改键的名称。 |
14 | PTTL key | 获取键到期的剩余时间(以毫秒为单位)。 |
15 | RENAMENX key newkey | 如果新键不存在,重命名键。 |
16 | TYPE key | 返回存储在键中的值的数据类型。 |
6. Redis字符串
Redis字符串命令用于管理Redis中的字符串值。以下是使用Redis字符串命令的语法。
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示例
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在上面的例子中,SET和GET是redis中的命令,而mykey是键的名称。
Redis字符串命令
下表列出了一些用于在Redis中管理字符串的基本命令。
编号 | 命令 | 描述说明 |
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1 | SET key value | 此命令设置指定键的值。 |
2 | GET key | 获取指定键的值。 |
3 | GETRANGE key start end | 获取存储在键上的字符串的子字符串。 |
4 | GETSET key value | 设置键的字符串值并返回其旧值。 |
5 | GETBIT key offset | 返回在键处存储的字符串值中偏移处的位值。 |
6 | MGET key1 [key2..] | 获取所有给定键的值 |
7 | SETBIT key offset value | 存储在键上的字符串值中设置或清除偏移处的位 |
8 | SETEX key seconds value | 使用键和到期时间来设置值 |
9 | SETNX key value | 设置键的值,仅当键不存在时 |
10 | SETRANGE key offset value | 在指定偏移处开始的键处覆盖字符串的一部分 |
11 | STRLEN key | 获取存储在键中的值的长度 |
12 | MSET key value [key value …] | 为多个键分别设置它们的值 |
13 | MSETNX key value [key value …] | 为多个键分别设置它们的值,仅当键不存在时 |
14 | PSETEX key milliseconds value | 设置键的值和到期时间(以毫秒为单位) |
15 | INCR key | 将键的整数值增加1 |
16 | INCRBY key increment | 将键的整数值按给定的数值增加 |
17 | INCRBYFLOAT key increment | 将键的浮点值按给定的数值增加 |
18 | DECR key | 将键的整数值减1 |
19 | DECRBY key decrement | 按给定数值减少键的整数值 |
20 | APPEND key value | 将指定值附加到键 |
7. Redis哈希
Redis Hashes是字符串字段和字符串值之间的映射(类似于PHP中的数组类型)。 因此,它们是表示对象的完美数据类型。
在Redis中,每个哈希(散列)可以存储多达4亿个键-值对。
示例
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在上面的例子中,在名称为’myhash‘的哈希中设置了Redis教程的详细信息(名称,描述,喜欢,访问者)。
8. Redis列表
Redis列表只是字符串列表,按插入顺序排序。可以在列表的头部或尾部添加Redis列表中的元素。
列表的最大长度为2^32 - 1
个元素(即4294967295
,每个列表可存储超过40
亿个元素)。
示例
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在上面的示例中,通过命令LPUSH
将三个值插入到名称为“mylist
”的Redis列表中。
8. Redis集合
Redis集合是唯一字符串的无序集合。 唯一值表示集合中不允许键中有重复的数据。
在Redis中设置添加,删除和测试成员的存在(恒定时间O(1),而不考虑集合中包含的元素数量)。列表的最大长度为2^32 - 1个元素(即4294967295,每组集合超过40亿个元素)。
示例
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在上面的示例中,通过命令SADD
将三个值插入到名称为“myset
”的Redis集合中。
9. Redis发送订阅
Redis发布订阅(pub/sub)是一种消息通信模式:发送者(pub)发送消息,订阅者(sub)接收消息。
Redis 发布订阅(pub/sub)实现了消息系统,发送者(在redis术语中称为发布者)在接收者(订阅者)接收消息时发送消息。传送消息的链路称为信道。
在Redis中,客户端可以订阅任意数量的信道。
示例
以下示例说明了发布用户概念的工作原理。 在以下示例中,一个客户端订阅名为“redisChat
”的信道。
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现在,两个客户端在名称为“redisChat
”的相同信道上发布消息,并且上述订阅的客户端接收消息。
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10. Redis事务
Redis事务允许在单个步骤中执行一组命令。以下是事务的两个属性:
- 事务中的所有命令作为单个隔离操作并按顺序执行。不可以在执行Redis事务的中间向另一个客户端发出的请求。
- Redis事务也是原子的。原子意味着要么处理所有命令,要么都不处理。
语法示例
Redis事务由命令MULTI
命令启动,然后需要传递一个应该在事务中执行的命令列表,然后整个事务由EXEC
命令执行。
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示例
以下示例说明了如何启动和执行Redis事务。
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11. Redis脚本
Redis脚本用于使用Lua解释器来执行脚本。从Redis 2.6.0版开始内置到Redis中。使用脚本的命令是EVAL命令。
语法
以下是EVAL
命令的基本语法。
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示例
以下示例说明了Redis脚本的工作原理。
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12. Redis连接
Redis中的连接命令基本上是用于管理与Redis服务器的客户端连接。
示例
以下示例说明客户端如何向Redis服务器验证自身,并检查服务器是否正在运行。
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Redis连接命令
下表列出了与Redis连接相关的一些基本命令。
序号 | 命令 | 说明 |
---|---|---|
1 | AUTH password | 使用给定的密码验证服务器 |
2 | ECHO message | 打印给定的字符串信息 |
3 | PING | 检查服务器是否正在运行 |
4 | QUIT | 关闭当前连接 |
5 | SELECT index | 更改当前连接的所选数据库 |
13. Redis服务器
Redis服务器命令基本上是用于管理Redis服务器。
示例
以下示例说明了如何获取有关服务器的所有统计信息和信息。
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14. Redis备份
Redis数据库可以使用安全的方案,使得进行连接的任何客户端在执行命令之前都需要进行身份验证。要保护Redis安全,需要在配置文件中设置密码。
示例
下面的示例显示了保护Redis实例的步骤。
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默认情况下,此属性为空,这表示还没有为此实例设置密码。您可以通过执行以下命令更改此属性。
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设置密码后,如果任何客户端运行命令而不进行身份验证,则会返回一个(error) NOAUTH Authentication required.的错误信息。 因此,客户端需要使用AUTH命令来验证。
语法
以下是AUTH命令的基本语法。
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示例
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15. Redis客户端连接
Redis在配置的监听TCP端口和Unix套接字上等待和接受客户端的连接(如果已启用)。 当接受新的客户端连接时,执行以下操作
- 由于Redis使用复用和非阻塞I/O,因此客户端套接字处于非阻塞状态。
- 设置
TCP_NODELAY
选项是为了确保连接不延迟。 - 创建可读文件事件,以便Redis能够在套接字上读取新数据时收集客户端查询。
最大客户数
在Redis配置文件(redis.conf
)中,有一个名称为maxclients
的属性,它描述了可以连接到Redis的客户端的最大数量。
以下是命令的基本语法。
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默认情况下,此属性设置为10000(取决于操作系统的文件描述符限制的最大数量),但您可以更改此属性。
示例
在以下示例中,我们已将客户端的最大数目设置为100000,并启动服务器。
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客户端命令
编号 | 命令 | 描述 |
---|---|---|
1 | CLIENT LIST | 返回连接到Redis服务器的客户端列表 |
2 | CLIENT SETNAME | 为当前连接分配/设置新的名称 |
3 | CLIENT GETNAME | 返回由CLIENT SETNAME设置的当前连接的名称 |
4 | CLIENT PAUSE | 这是一个连接控制命令,能够将所有Redis客户端按指定的时间量(以毫秒为单位)挂起 |
5 | CLIENT KILL | 此命令关闭指定的客户端连接。 |
16. Redis管道
Redis是一个TCP服务器,支持请求/响应协议。 在Redis中,请求通过以下步骤完成:
- 客户端向服务器发送查询,并从套接字读取,通常以阻塞的方式,用于服务器响应。
- 服务器处理命令并将响应发送回客户端。
管道的意义
管道的基本含义是,客户端可以向服务器发送多个请求,而不必等待回复,并最终在一个步骤中读取回复。
示例
要检查Redis管道,只需启动Redis实例,并在终端中键入以下命令。
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在上面的例子中,我们将使用PING命令检查Redis连接。这里设置了一个名称为tutorial的字符串,值为redis。 然后得到键值,并增加 visitor 数量三次。 在结果中,我们可以看到所有命令都提交到Redis一次,Redis在一个步骤中提供所有命令的输出。
管道的好处
这种技术的好处是大大提高了协议性能。通过管道从连接到本地主机速度增加五倍,因特网连接的至少快一百倍。
17. Redis分区
分区是将数据拆分为多个Redis实例的过程,因此每个实例只包含一部分键。
分区的优点
- 它允许更大的数据库,使用更多计算机的内存总和。如果没有分区,则限制为单个计算机可以支持的内存量。
- 它允许将计算能力扩展到多个核心和多个计算机,并将网络带宽扩展到多个计算机和网络适配器。
分区的缺点
- 通常不支持涉及多个键的操作。 例如,如果两个集合存储在映射到不同Redis实例的键中,则不能执行两个集合之间的交集操作。
- 不能使用涉及多个键的Redis事务。
- 分区粒度是关键,因此不可能使用单个巨大的键(如非常大的排序集合)来分割数据集。
- 使用分区时,数据处理更复杂。 例如,必须处理多个RDB/AOF文件,并获得数据的备份,您需要聚合来自多个实例和主机的持久性文件。
- 添加和删除容量可能很复杂。 例如,Redis Cluster支持大多数透明的数据重新平衡,具有在运行时添加和删除节点的能力。但是,其他系统(如客户端分区和代理)不支持此功能。但可以使用一种叫作Presharding的技术来处理这方面的问题。
分区类型
Redis中有两种类型的分区。假设有四个Redis实例:R0
,R1
,R2
,R3
以许多代表用户的键,如user:1
,user:2
,…等等。
范围分区
范围分区通过将对象的范围映射到特定的Redis实例来实现。假设在上面示例中,从ID 0到ID 10000的用户将进入实例R0,而从ID 10001到ID 20000的用户将进入实例R1,以此类推。
哈希分区
在这种类型的分区中,使用散列函数(例如,模函数)将键转换成数字,然后将数据存储在不同的Redis实例中。
18. Java连接Redis
在Java程序中使用Redis之前,需要确保在机器上安装了Redis的Java驱动程序和Java环境。可以先在将Java电脑上并配置好环境。
安装
现在,让我们看看如何设置Redis Java驱动程序。
-下载jedis.jar
- http://repo1.maven.org/maven2/redis/clients/jedis/2.1.0/jedis-2.1.0-sources.jar ,确保下载的jedis.jar
是最新版本。
- 将
jedis.jar
包含到类路径中。
Java连接到Redis服务器
请参考以下一个简单的示例代码
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现在,编译并运行上面的程序来测试与Redis服务器的连接。可以根据需要更改路径。假设jedis.jar
的当前版本在当前路径中可以使用。
执行上面代码,将生成以下结果 -
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Redis Java字符串示例
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执行上面代码,将生成以下结果
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Redis Java列表示例
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执行上面代码,将生成以下结果 -
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Redis Java键示例
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执行上面代码,将生成以下结果
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19. PHP连接Redis
在php程序中使用Redis之前,需要确保在机器上安装了Redis的PHP驱动程序和PHP环境。可以先在将PHP电脑上并配置好环境。
安装
现在,让我们看看如何设置Redis PHP驱动程序。
从github库下载phpredis=> http://github.com/nicolasff/phpredis。 当下载它之后,提取文件到phpredis目录。在Ubuntu上,安装以下扩展。
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现在,将“modules”文件夹的内容复制并粘贴到PHP扩展目录中,并在php.ini中添加以下行。
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现在,Redis PHP安装完成!
使用连接到Redis服务器
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当程序执行时,将产生以下结果。
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Redis PHP字符串示例
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执行上面代码,将生成以下结果
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Redis php列表示例
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执行上面代码,将生成以下结果
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Redis php键示例
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执行上面代码,将生成以下结果
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20. C#连接Redis
前面我们已经准备成功开启Redis服务,其端口号为6379,接下来我们就看看如何使用C#语言来操作Redis。就如MongoDB一样,要操作Redis服务,自然就需要下载C#的客户端,这里通过Nuget下载了“ServiceStack.Redis”客户端,引入成功之后,就可以使用C#来对Redis服务进行操作了。
由于Redis一般是用来作为缓存的,也就是一般我们把一些不经常改变的数据通过Redis缓存起来,之后用户的请求就不需要再访问数据库,而可以直接从Redis缓存中直接获取,这样就可以减轻数据库服务器的压力以及加快响应速度。既然是用来做缓存的,也就是通过指定key值来把对应Value保存起来,之后再根据key值来获得之前缓存的值。具体的操作代码如下所示,这里就不过多介绍了。
请参考以下代码
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如何要想查看自己操作是否成功,也可以像MongoDB那样下载一个客户端工具,这里推荐一款Redis Desktop Manager。这个工具就相当于SQL Server的客户端工具一样。通过这款工具可以查看Redis服务器中保存的数据和对应格式。其使用也非常简单,只需要添加一个Redis服务连接即可。该工具的下载地址为:http://pan.baidu.com/s/1sjp55Ul