# 管理单元

Redis 的管理单元从上到下依次分为：

database ：数据库
- 一个 Redis 中默认创建了 16 个数据库，从 0 开始编号。
key-value ：键值对
- 每个数据库中可以存储很多键值对，类似于 Python 中的字典。

# database

命令：

select n      # 切换到第 n 号数据库
move <key> n  # 将当前数据库的一个 key 移动到第 n 号数据库
dbsize        # 返回当前数据库的 key 总数

flushdb       # 删除当前数据库的所有 key
flushall      # 删除所有数据库的所有 key

# key

命令：

keys      <pattern>       # 显示匹配 pattern 的所有 key ，例如 keys *
exists    <key>...        # 判断 key 是否存在
del       <key>...        # 删除 key 。需要指定具体的 key 名，不能指定 pattern 。这属于同步操作，会阻塞当前终端
unlink    <key>...        # 删除 key 。这属于异步操作，不会阻塞当前终端

rename    <key> <newkey>  # 重命名 key 。如果 newkey 已存在，则覆盖它
renamenx  <key> <newkey>  # 重命名 key 。如果 newkey 已存在，则不执行操作

type      <key>           # 返回 key 的数据类型
dump      <key>           # 返回 key 的序列化后的 value

大部分命令执行之后会返回生效的 key 数，返回值为 0 则表示执行失败，返回值为 nil 则表示不存在该 key 。如下：

127.0.0.1:6379> exists key1 key2
(integer) 2
127.0.0.1:6379> get key1
"hello"
127.0.0.1:6379> del key1
(integer) 1
127.0.0.1:6379> get key1
(nil)

keys 命令的时间复杂度为 O(n) ，如果数据库中包含上千万的 key ，则查询时可能阻塞 Redis 服务器几秒，因此要谨慎使用。

# scan

使用 scan 命令的开销比 keys 小很多，语法：

# 从游标 cursor 位置开始迭代一定数量的 key ，最多返回的数量为 count（默认为 10 ）
scan  <cursor> [MATCH pattern] [COUNT count] [TYPE type]

例：

127.0.0.1:6379> scan 0 MATCH key*
1) "1152"                   # 返回本次迭代后的游标位置
2)  1) "key:000000001311"   # 返回 10 个 key
    2) "key:000000000626"
    3) "key:000000001973"
    4) "key:000000000554"
    5) "key:000000001630"
    6) "key:000000000318"
    7) "key:000000000761"
    8) "key:000000000291"
    9) "key:000000001039"
    10) "key:000000001179"

使用本次迭代后的游标位置，作为下一次 scan 迭代的起始游标，就可以继续迭代剩下的 key 。但是多次迭代后返回的 key 可能有重复的，需要客户端自己去重。
如果某次迭代后返回的游标位置为 0 ，则说明已迭代完所有 key 。
scan 每次迭代的时间复杂度为 O(1) ，不会阻塞 Redis 。不过迭代完所有 key 的时间复杂度依然为 O(n) 。

基于 scan 命令批量删除 key ，不会阻塞 Redis ，如下：

redis-cli scan 0 COUNT 1000 | xargs redis-cli del

redis_client='redis-cli -h 127.0.0.1 -n 0'
key_pattern='key*'

cursor=0
while [ 1 ]
do
    echo `date`, dbsize=`$redis_client dbsize`, cursor=$cursor
    list=(`$redis_client scan $cursor MATCH $key_pattern COUNT 1000`)
    echo ${list[@]:1} | xargs -n 1 -d ' ' echo del | $redis_client > /dev/null
    cursor=${list[0]}
    if [ cursor == 0 ]
    then
        break
    fi
done

测试发现，主从部署时，大概每秒能删除 1000 个 key 。

# 过期时间

在 Redis 中创建的 key ，默认会一直存在。
- 用户可以给 key 设置过期时间（time to live，ttl）。key 过期之后，会被 Redis 自动删除。
- Redis 以 Unix 时间戳的方式，记录每个 key 的过期时刻。因此，如果计算机时钟有误差，则 Redis 不能让 key 准时过期。
key 过期之后，会被 Redis 自动删除，但不会立即删除，而是采用以下删除策略：
- 当 redis-client 请求访问某个 key 时，如果 redis-server 发现该 key 已过期，则删除。
- 即使 redis-client 没有请求访问， redis-server 也会从设置了 ttl 的所有 key 中，每分钟随机访问几百个 key ，如果发现该 key 已过期，则删除。
- 因此， Redis 中可能存在大量 key ，已经过期，但尚未删除。用户可以用 scan 命令扫描一遍 key ，加速删除。
- Redis 6 优化了删除策略： redis-server 不再随机访问设置了 ttl 的 key ，而是按照 ttl 排序，优先访问已过期的 key 。

命令：

expire    <key> <seconds>         # 设置 key 在几秒后过期
pexpire   <key> <milliseconds>    # 设置 key 在几毫秒后过期

expireat  <key> <timestamp>                 # 设置 key 在某个时间戳（单位为秒）之后过期
pexpireat <key> <milliseconds-timestamp>    # 设置 key 在某个时间戳（单位为毫秒）之后过期

ttl       <key>   # 返回 key 剩下的过期时间（单位为秒）。如果 key 没有设置过期时间，则返回 -1 。如果 key 不存在，则返回 -2
pttl      <key>   # 返回 key 剩下的过期时间（单位为毫秒）

persist   <key>   # 取消 key 的过期时间

# 其它功能

# 事务

客户端可以将连续执行的多个命令声明为一个事务，如下：
```
multi        # 声明一个事务的开始
set...
get...
exec         # 开始执行该事务
```
- 在执行 exec 之前，可以用 discard 取消执行剩下的命令（但已执行的命令并不能回滚）。
Redis 的事务不能保证原子性。

# 分区

：用于将 key 分散保存到多个 Redis 实例。

分区的方式
- 按 value 值的范围分区。
- 按 key 的 hash 值的范围分区。
优点
- 合并多个 Redis 实例，扩展容量。
缺点
- 如果多个 key 存储在不同 Redis 实例，则不能在一个事务中处理，不能进行 set 交集、差集等运算。

# 发布/订阅

Redis 提供了发布/订阅功能，可用作功能简单的消息队列。