实验一：Redis 安装与操作基础
一、环境准备和redis安装
实验环境
- Redis版本：3.0.504
- 操作系统：Windows 64位
- 默认端口：6379，修改后端口：6381
1. 启动Redis服务与客户端
C:\Users>cd /d d:\redis
d:\redis>redis-server.exe redis.windows.conf
d:\redis>redis-cli
127.0.0.1:6379> ping
PONG
服务启动日志：
Redis 3.0.504 (00000000/0)64bit
Running in standalone mode
Port:6379
PID:228252
[228252]30Apr 08:16:38.651#Server started,Redis version 3.0.504
[228252]30Apr 08:16:38.652*DB Loaded from disk:0.001 seconds
[228252]30Apr 08:16:38.652*The server is now ready to accept connections on port 6379
查看服务信息：
127.0.0.1:6379>INFO server
#Server
redis_version:3.0.504
redis_git_sha1:00000000
redis_git_dirty:0
redis_build_id:a4f7a6e86f2d60b3
redis_mode :standalone
os:Windows
arch_bits: 64
multiplexing_api:WinSock_IOCP
process_id:228252
tcp_port:6379
config_file:d:\redis\redis.windows.conf
2. 修改配置：端口+连接密码
- 修改配置文件
redis.windows.conf
requirepass lxj345066
- 修改端口为6381，重启服务
Redis3.0.504 (00000000/0)64bit
Running in standalone mode
Port:6381
PID:242132
[242132]06 May 08:54:07.485 #Server started, Redis version 3.0.504
[242132]06 May 08:54:07.487* DB Loaded from disk:0.002seconds
[242132]06 May 08:54:07.487*The server is now ready to accept connections on port 6381
- 指定端口和密码登录客户端
d:\redis> redis-cli -p 6381 -a lxj345066
127.0.0.1:6381>
二、Redis基础命令操作
1 字符串（String）操作
命令汇总表
| 命令分类 | 命令 | 功能说明 | 示例 |
|---|---|---|---|
| 基础读写 | SET key value | 设置单个键值对 | SET university "ccnu" |
| GET key | 获取单个键的值 | GET university | |
| MSET k1 v1 k2 v2 ... | 批量设置多个键值对 | MSET k1 "v1" k2 "v2" k3 "v3" | |
| MGET k1 k2 ... | 批量获取多个键的值 | MGET k1 k2 k3 | |
| 数值增减 | INCR key | 数值自增1 | INCR count |
| DECR key | 数值自减1 | DECR count | |
| INCRBY key step | 按指定步长增减 | INCRBY count 5 / INCRBY count -20 | |
| 条件/过期设置 | SETNX key value | 键不存在才赋值 | SETNX flag "1" |
| SETEX key seconds value | 设置带过期时间键 | SETEX code 60 "8848" | |
| TTL key | 查看剩余过期秒数 | TTL code | |
| 分布式锁 | SET key value NX EX seconds | 原子创建限时锁 | SET order_lock:99 1 NX EX 10 |
实操命令
2 哈希（Hash）操作
适用：存储用户、对象等结构化数据，节省内存
命令汇总
| 命令 | 功能说明 | 示例 | 结果/说明 |
|---|---|---|---|
| HSET key field value | 设置单个字段 | HSET user:1 name "Tom" | (integer)1，新增字段 |
| HGET key field | 获取单个字段 | HGET user:1 name | "Tom" |
| HMGET key f1 f2 | 批量查字段 | HMGET user:1 name age | 依次返回字段值 |
| HGETALL key | 获取全部字段 | HGETALL user:1 | 返回所有field-value |
| HINCRBY key field step | 字段数值增减 | HINCRBY user:1 score 15 | 返回修改后数值 |
| HEXISTS key field | 判断字段存在 | HEXISTS user:1 name | 存在返回1 |
实操
批量导入问题：txt导入出现中文乱码，原因为中文输入法、配置多余注释；切换英文输入法、删除注释后正常导入。
3 列表（List）操作
双向链表；LPUSH+LPOP=栈(后进先出)，RPUSH+LPOP=队列(先进先出)
| 分类 | 命令 | 功能说明 | 示例 | 执行结果说明 |
|---|---|---|---|---|
| 基础操作 | DEL key | 删除列表 | DEL mylist | 0 = 键不存在 |
| LPUSH key value | 头部插入 | LPUSH mylist A | 返回列表长度 | |
| RPUSH key value | 尾部插入 | RPUSH mylist C | 返回列表长度 | |
| LRANGE key start stop | 区间遍历 | LRANGE mylist 0 -1 | -1 代表末尾 | |
| 弹出操作 | LPOP key | 头部弹出 | LPOP mylist | 返回弹出元素 |
| 阻塞弹出 | BLPOP key timeout | 阻塞弹出 | BLPOP mylist 0 | 0 表示永久阻塞 |
脚本导入执行
d:\redis>redis-cli -p 6381 -a lxj345066<d:\List.txt
4 集合（Set）：无序、元素唯一，支持交并差运算
| 分类 | 命令 | 功能说明 | 示例 | 执行结果说明 |
|---|---|---|---|---|
| 基础 | DEL key | 删除集合 | DEL myset | 0代表无此集合 |
| SADD key member | 添加元素(自动去重) | SADD myset A | 成功返回新增数量 | |
| SISMEMBER key member | 判断元素存在 | SISMEMBER myset A | 存在返回1 | |
| 集合运算 | SINTER k1 k2 | 交集 | SINTER setA setB | 返回共有元素 |
| SUNION k1 k2 | 并集 | SUNION setA setB | 合并去重 | |
| SDIFF k1 k2 | 差集 | SDIFF setA setB | k1独有元素 | |
| 随机 | SPOP key | 随机删除元素 | SPOP pool | 3.0版本不支持SPOP key num参数 |
实操
由于下载的版本太低无法传入多个参数，只能一个个传入：
5 有序集合（ZSet）操作
元素唯一，根据score分数自动排序，常用于排行榜、延时队列
| 分类 | 命令 | 功能说明 | 示例 | 执行结果说明 |
|---|---|---|---|---|
| 基础 | ZADD key score member | 添加带分数元素 | ZADD leaderboard 1500 "PlayerA" | 返回新增个数 |
| 排名 | ZRANK key member | 升序索引排名 | ZRANK leaderboard "PlayerB" | 返回下标 |
| ZREVRANK key member | 降序索引排名 | ZREVRANK leaderboard "PlayerB" | 倒序下标 | |
| 范围 | ZRANGE start stop | 按下标升序取 | ZRANGE leaderboard 0 2 | 升序元素列表 |
| ZRANGEBYSCORE min max | 按分数筛选 | ZRANGEBYSCORE 1000 2000 | 区间内数据 | |
| 分数 | ZSCORE key member | 查询分数 | ZSCORE leaderboard "PlayerB" | 返回对应分值 |
| ZINCRBY num member | 分数增减 | ZINCRBY leaderboard 100 "PlayerA" | 返回新分数 | |
| 延时队列 | ZADD key ts task | 时间戳做分数 | ZADD delay_queue 1715000000 "task:1" | 到期自动筛选 |
实操
6 综合场景实操
#文章浏览计数
INCR article:1001:views
#登录会话(过期1h)
SETEX session:token123 3600 "{\"userId\":88,\"role\":\"admin\"}"
#购物车Hash
HSET cart:u123 item:992 2
HINCRBY cart:u123 item:992 1
#用户信息流List
LPUSH feed:userA "weibo:12345" "weibo:12346" "weibo:12347"
#热搜排行榜ZSet
ZINCRBY hotsearch 1 "Redis"
ZINCRBY hotsearch 1 "MongoDB"
ZINCRBY hotsearch 1 "Cassandra"
ZREVRANGE hotsearch 0 9 WITHSCORES
三、思考题
1 业务键命名规范：业务域:实体类型:实体ID:属性
| 场景 | 命令 |
|---|---|
| 用户昵称Alice | SET mall:user:1001:nickname "Alice" |
| 订单状态paid | SET mall:order:2024A001:status "paid" |
| 商品库存100 | SET mall:goods:9527:stock 100 |
2 手机验证码实现
设置倒计时
#设置60秒过期验证码
SET phone:verify:19855123449:code "6688" EX 60
#判断验证码是否存在
EXISTS phone:verify:13800138000:code
#查看剩余过期时间
TTL phone:verify:13800138000:code
3 字符串批量优化
MSET k1v1,k2v2,k3v3
MSET app:name "MyApp" app:version "1.0" app:author "DevTeam"
4 Hash与String(JSON)选型对比
| 存储方式 | 优点 | 缺点 | 适用场景 |
|---|---|---|---|
| String(JSON) | 1.结构简单 2.方便全量读取 |
修改单个字段需全量覆盖 | 极少修改字段、整对象读取 |
| Hash | 1.单字段原子更新 2.按需读取节省带宽 |
不支持多层嵌套JSON | 频繁局部修改对象属性 |
实操对比：
#String json存储
SET user:info:1001 "{\"name\":\"zhangsan\",\"age\":20}"
#Hash存储
HMSET user:1001 name zhangsan age 20 city beijing score 0
HINCRBY user:1001 score 10
HGETALL user:1001
5 List实现栈&队列
左为首部，左进左出-》先进后出-》栈
右侧插入，左侧取出-》队列
BLPOP 会直接从左侧弹出第一个元素 task1，并返回：
第一行：tasks（弹出的元素来自哪个列表）
第二行：task1（弹出的元素内容）
执行后，列表变成：[task1, task2, task3]
如果列表为空：它会一直阻塞，直到：插入了新元素，它就会立刻弹出
超时时间到（ BLPOP tasks 5，就是最多等 5 秒），超时后返回 nil。
- 栈（后进先出）：
LPUSH + LPOP - 队列（先进先出）：
RPUSH + LPOP - BLPOP阻塞弹出：无数据阻塞等待，
BLPOP key 0永久阻塞；BLPOP key 5最多等待5s超时返回nil
LPUSH tasks "task1" "task2" "task3"
LPOP tasks
RPUSH tasks "task1" "task2" "task3"
BLPOP tasks 0
6 Set实现社交共同好友
利用SINTER交集计算双方共同好友、SUNION好友推荐、SDIFF独有好友。
7 ZSet游戏排行榜
| 玩家 | 初始分数 | 加分后分数 | 倒序排名 |
|---|---|---|---|
| PlayerB | 2300 | 2300 | 0(第1名) |
| PlayerC | 1800 | 1800 | 1(第2名) |
| PlayerA | 1500 | 1700 | 2(第3名) |
ZADD game:ranking 1500 "PlayerA" 2300 "PlayerB" 1800 "PlayerC"
ZREVRANK game:ranking "PlayerB"
ZINCRBY game:ranking 200 "PlayerA"
ZREVRANGE game:ranking 0 1 WITHSCORES
