14. redis基础

redis

中文官网:http://www.redis.cn

参考命令：http://doc.redisfans.com/

redis下载和安装

下载地址： https://github.com/MicrosoftArchive/redis/releases

启动内置客户端连接redis服务(Windows)：

1.先启动服务端redis-server.exe
2.再启动客户端redis-cli.exe 就可以使用了

redis的配置

redis 安装成功以后,window下的配置文件保存在软件安装目录下,如果是mac或者linux,则默认安装/etc/redis/redis.conf

1. redis的核心配置选项

绑定ip：如果需要远程访问，可将此⾏注释，或绑定⼀个真实ip

bind 127.0.0.1
端⼝，默认为6379

port 6379
是否以守护进程运⾏[这里的配置主要是linux和mac下面需要配置的]
- 如果以守护进程运⾏，则不会在命令⾏阻塞，类似于服务
- 如果以⾮守护进程运⾏，则当前终端被阻塞
- 设置为yes表示守护进程，设置为no表示⾮守护进程
- 推荐设置为yes
daemonize yes
数据⽂件

dbfilename dump.rdb
数据⽂件存储路径

dir .
⽇志⽂件

logfile "C:/tool/redis/redis-server.log"
数据库，默认有16个

database 16
主从复制，类似于双机备份。

slaveof

2. Redis的使用

Redis 是一个高性能的key-value数据格式的内存缓存，NoSQL数据库。

NOSQL：not only sql，泛指非关系型数据库。

关系型数据库: (mysql, oracle, sql server, sqlite)

1. 数据存放在表中，表之间有关系。
2. 通用的SQL操作语言。
3. 大部分支持事务。

非关系型数据库[ redis，hadoop，mangoDB]:

1. 没有数据表的概念，不同的nosql数据库存放数据位置不同。
2. nosql数据库没有通用的操作语言。
3. 基本不支持事务。   redis支持简单事务

redis：
内存型(数据存放在内存中)的非关系型(nosql)key-value(键值存储)数据库，
支持数据的持久化(注: 数据持久化时将数据存放到文件中，每次启动redis之后会先将文
件中数据加载到内存)，经常用来做缓存(用来缓存一些经常用到的数据，提高读写速度)。

redis是一款基于CS架构的数据库，所以redis有客户端，也有服务端。

其中，客户端可以使用python等编程语言，也可以终端命令行工具

redis客户端连接服务器:

redis-cli -h `redis服务器ip` -p `redis服务器port`

redis数据类型

1. string类型:
	字符串类型是 Redis 中最为基础的数据存储类型，它在 Redis 中是二进制安全的，也就是byte类型
	最大容量是512M。
2. hash类型:
		hash用于存储对象，对象的结构为属性、值，值的类型为string。
		key:{
            域:值[这里的值只能是字符串]，
            域:值，            
            域:值，
            域:值，
            ...
		}
3. list类型:  
		列表的元素类型为string。
		key:[ 值1，值2,值3..... ]
4. set类型:
	无序集合，元素为string类型，元素唯一不重复，没有修改操作。
	{值1,值4,值3,值5}
5. zset类型:
	有序集合，元素为string类型，元素唯一不重复，没有修改操作。

1. string

如果设置的键不存在则为添加，如果设置的键已经存在则修改

设置键值

set key value
例1：设置键为name值为xiaoming的数据

set name xiaoming

1553478355927

设置键值及过期时间，以秒为单位

setex key seconds value
例2：设置键为aa值为aa过期时间为3秒的数据

setex name 20 xiaoming

关于设置保存数据的有效期

# setex 添加保存数据到redis，同时设置有效期
格式：
	setex key time value
# expire 给已有的数据重新设置有效期
格式：
	expire key time

设置多个键值

mset key1 value1 key2 value2 ...
例3：设置键为a1值为python、键为a2值为java、键为a3值为c

mset a1 python a2 java a3 c
追加值

append key value
例4：向键为a1中追加值haha

append a1 haha
获取：根据键获取值，如果不存在此键则返回nil

get key
例5：获取键name的值

get name
根据多个键获取多个值

mget key1 key2 ...
例6：获取键a1、a2、a3的值

mget a1 a2 a3

2. 键操作

查找键，参数⽀持正则表达式

keys pattern
例1：查看所有键

keys *
例2：查看名称中包含a的键

keys a*
判断键是否存在，如果存在返回1，不存在返回0

exists key1
例3：判断键a1是否存在

exists a1
查看键对应的value的类型

type key
例4：查看键a1的值类型，为redis⽀持的五种类型中的⼀种

type a1
删除键及对应的值

del key1 key2 ...
例5：删除键a2、a3

del a2 a3
查看有效时间，以秒为单位

ttl key
例7：查看键bb的有效时间

ttl bb

3. hash

结构：

键key:{
   	域field:值value
}

设置单个属性

hset key field value
例1：设置键 user的属性name为xiaohong

hset user name xiaohong
设置多个属性

hmset key field1 value1 field2 value2 ...
例2：设置键u2的属性name为xiaohong、属性age为11

hmset u2 name xiaohongage 11
获取指定键所有的属性

hkeys key
例3：获取键u2的所有属性

hkeys u2
获取⼀个属性的值

hget key field
例4：获取键u2属性name的值

hget u2 name
获取多个属性的值

hmget key field1 field2 ...
例5：获取键u2属性name、age的值

hmget u2 name age
获取所有属性的值

hvals key
例6：获取键u2所有属性的值

hvals u2
删除属性，属性对应的值会被⼀起删除

hdel key field1 field2 ...
例7：删除键u2的属性age

hdel u2 age

4. list

列表的元素类型为string

按照插⼊顺序排序

在左侧插⼊数据

lpush key value1 value2 ...
例1：从键为a1的列表左侧加⼊数据a 、 b 、c

lpush a1 a b c
在右侧插⼊数据

rpush key value1 value2 ...
例2：从键为a1的列表右侧加⼊数据0、1

rpush a1 0 1
在指定元素的前或后插⼊新元素

linsert key before或after 现有元素新元素
例3：在键为a1的列表中元素b前加⼊3

linsert a1 before b 3

从列表删除数据

lpush uu 1 2 3 4  # 列表插入数据
lrange uu 0 -1    #  遍历列表  -- 4, 3, 2, 1

lpop uu  		# 左侧删除
lrange uu 0 -1    #  遍历列表  -- 3, 2, 1

rpop uu 		# 右侧删除
lrange uu 0 -1    #  遍历列表  -- 3, 2

设置指定索引位置的元素值

索引从左侧开始，第⼀个元素为0
索引可以是负数，表示尾部开始计数，如-1表示最后⼀个元素

lset key index value
例5：修改键为a1的列表中下标为1的元素值为z

lset a 1 z
删除指定元素
- 将列表中前count次出现的值为value的元素移除
- count > 0: 从头往尾移除
- count < 0: 从尾往头移除
- count = 0: 移除所有
lrem key count value
例6.1：向列表a2中加⼊元素a、b、a、b、a、b

lpush a2 a b a b a b
例6.2：从a2列表右侧开始删除2个b

lrem a2 -2 b
例6.3：查看列表a2的所有元素

lrange a2 0 -1

5. set(无序集合)

添加元素

sadd key member1 member2 ...
例1：向键a3的集合中添加元素zhangsan、lisi、wangwu

sadd a3 zhangsan sili wangwu
返回所有的元素

smembers key
例2：获取键a3的集合中所有元素

smembers a3
删除指定元素

srem key value
例3：删除键a3的集合中元素wangwu

srem a3 wangwu

6.zset(有序集合)

添加数据(索引添值)

zadd key 索引 数值

例如:
zadd a 0 aa 3 bb 1 cc 5 aa
zrange 0 -1  # aa cc bb -- 自动去重,根据索引显示先后顺序

针对redis中的内容扩展(各种数据类型应用场景)

flushall 清空数据库中的所有数据

针对各种数据类型它们的特性，使用场景如下:
字符串string: 用于保存一些项目中的普通数据，只要键值对的都可以保存，例如，保存 session,定时记录状态
哈希hash：用于保存项目中的一些字典数据，但是不能保存多维的字典，例如，商城的购物车   
列表list：用于保存项目中的列表数据，但是也不能保存多维的列表，例如，队列，秒杀，医院的挂号   

无序集合set:用于保存项目中的一些不能重复的数据，可以用于过滤，例如，投票海选的时候，过滤候选人

有序集合zset：用于保存项目中一些不能重复，但是需要进行排序的数据，分数排行榜.

redis事务

Redis的事务是基于队列实现的；Redis是乐观锁机制。

而MySQL的事务是基于事务日志和锁机制实现；MySQL是悲观锁

乐观锁: 允许多个客户端同时操作同一个key

悲观锁: 当一个客户端在修改一条记录时，会加个锁, 别的客户端不能再同时修改该记录

-- 1.提交示例:
127.0.0.1:6379> multi            # 使用multi开启事务
OK
127.0.0.1:6379> set t1 a         # 操作，返回了queued，说明把操作放到了事务队列中了
QUEUED     
127.0.0.1:6379> exec             # 提交事务
1) OK
127.0.0.1:6379> get t1           # 获取数据结果正常

-- 2. 回滚示例:
127.0.0.1:6379> exists t1        # 首先，key不存在
(integer) 0
127.0.0.1:6379> multi            # 开启事务
OK
127.0.0.1:6379> set t1 a
QUEUED
127.0.0.1:6379> discard          # 回滚，即把事务队列删除
OK
127.0.0.1:6379> exists t1        # 可以看到事务没有执行成功，key仍然不存在

redis 发布订阅

在发布订阅模式中，有三个角色：

生产者，它同样是一个redis客户端，负责生产消息。可以有一个或者多个生产者往一个或者多个频道中发布消息。
channel，频道，类似于主题，接收来自于生产者产生的消息，为不同的消息打个标签，可以有多个频道。它维护在redis的server中。
消费者，也是一个Redis客户端，可以订阅感兴趣的消息，也就是可以(一个或者多个)订阅不同频道的消息。

基础命令

subscribe channel(频道名称) 				# 开启订阅
publish channel(频道) message(发布的消息) 	  # 发布信息

示例 : 需要两个客户端

client1

127.0.0.1:6379> subscribe pingdao  		# 开启订阅 pingdao
Reading messages... (press Ctrl-C to quit)
1) "subscribe"
2) "pingdao"
3) (integer) 1
1) "message"							# 接收消息
2) "pingdao"
3) "I am jiayinghe"

client2

127.0.0.1:6379> publish pingdao 'I am jiayinghe'  # 发布消息
(integer) 1

redis持久化存储

参考网址: https://baijiahao.baidu.com/s?id=1654694618189745916&wfr=spider&for=pc

redis是一个内存数据库，数据保存在内存中，但是我们都知道内存的数据变化是很快的，也容易发生丢失。幸好Redis还为我们提供了持久化的机制，分别是RDB(Redis DataBase)和AOF(Append Only File)

1.存储过程

要有下面五个过程：

（1）客户端向服务端发送写操作(数据在客户端的内存中)。

（2）数据库服务端接收到写请求的数据(数据在服务端的内存中)。

（3）服务端调用write这个系统调用，将数据往磁盘上写(数据在系统内存的缓冲区中)。

（4）操作系统将缓冲区中的数据转移到磁盘控制器上(数据在磁盘缓存中)。

（5）磁盘控制器将数据写到磁盘的物理介质中(数据真正落到磁盘上)。

2.RDB存储

RDB持久化是指在指定的时间间隔内将内存中的数据集快照写入磁盘。也是默认的持久化方式，这种方式是就是将内存中数据以快照的方式写入到二进制文件中,默认的文件名为dump.rdb。

RDB三种触发机制

1.save触发方式

该命令会阻塞当前Redis服务器，执行save命令期间，Redis不能处理其他命令，直到RDB过程完成为止

2.bgsave触发方式

执行该命令时，Redis会在后台异步进行快照操作，快照同时还可以响应客户端请求.

具体操作是Redis进程执行fork操作创建子进程，RDB持久化过程由子进程负责，完成后自动结束。阻塞只发生在fork阶段，一般时间很短。基本上 Redis 内部所有的RDB操作都是采用 bgsave 命令

3.自动触发(自己配置)

RDB 的优势和劣势

优势

（1）RDB文件紧凑，全量备份，非常适合用于进行备份和灾难恢复。

（2）生成RDB文件的时候，redis主进程会fork()一个子进程来处理所有保存工作，主进程不需要进行任何磁盘IO操作。

（3）RDB 在恢复大数据集时的速度比 AOF 的恢复速度要快。

劣势

RDB快照是一次全量备份，存储的是内存数据的二进制序列化形式，存储上非常紧凑。当进行快照持久化时，会开启一个子进程专门负责快照持久化，子进程会拥有父进程的内存数据，父进程修改内存子进程不会反应出来，所以在快照持久化期间修改的数据不会被保存，可能丢失数据。

3.AOF存储

redis会将每一个收到的写命令都通过write函数追加到文件中。通俗的理解就是日志记录。

文件重写原理

AOF的方式也同时带来了另一个问题。持久化文件会变的越来越大。为了压缩aof的持久化文件。redis提供了bgrewriteaof命令。将内存中的数据以命令的方式保存到临时文件中，同时会fork出一条新进程来将文件重写

重写aof文件的操作，并没有读取旧的aof文件，而是将整个内存中的数据库内容用命令的方式重写了一个新的aof文件，这点和快照有点类似。

优点:

（1）AOF可以更好的保护数据不丢失，一般AOF会每隔1秒，通过一个后台线程执行一次fsync操作，最多丢失1秒钟的数据。

（2）AOF日志文件没有任何磁盘寻址的开销，写入性能非常高，文件不容易破损。

（3）AOF日志文件即使过大的时候，出现后台重写操作，也不会影响客户端的读写。

（4）AOF日志文件的命令通过非常可读的方式进行记录，这个特性非常适合做灾难性的误删除的紧急恢复。比如某人不小心用flushall命令清空了所有数据，只要这个时候后台rewrite还没有发生，那么就可以立即拷贝AOF文件，将最后一条flushall命令给删了，然后再将该AOF文件放回去，就可以通过恢复机制，自动恢复所有数据

缺点:

（1）对于同一份数据来说，AOF日志文件通常比RDB数据快照文件更大

（2）AOF开启后，支持的写QPS会比RDB支持的写QPS低，因为AOF一般会配置成每秒fsync一次日志文件，当然，每秒一次fsync，性能也还是很高的

（3）以前AOF发生过bug，就是通过AOF记录的日志，进行数据恢复的时候，没有恢复一模一样的数据出来。

redis哨兵

哨兵(Sentinel)：可以管理多个Redis服务器，它提供了监控，提醒以及自动的故障转移的功能。
复制(Replication)：则是负责让一个Redis服务器可以配备多个备份的服务器。

哨兵是Redis集群架构中非常重要的一个组件，哨兵的出现主要是解决了主从复制出现故障时需要人为干预的问题。

Redis哨兵主要功能

（1）集群监控：负责监控Redis master和slave进程是否正常工作
（2）消息通知：如果某个Redis实例有故障，那么哨兵负责发送消息作为报警通知给管理员
（3）故障转移：如果master node挂掉了，会自动转移到slave node上
（4）配置中心：如果故障转移发生了，通知client客户端新的master地址

Redis哨兵的高可用

原理：当主节点出现故障时，由Redis Sentinel自动完成故障发现和转移，并通知应用方，实现高可用性。

哨兵机制建立了多个哨兵节点(进程)，共同监控数据节点的运行状况。
同时哨兵节点之间也互相通信，交换对主从节点的监控状况。
每隔1秒每个哨兵会向整个集群：Master主服务器+Slave从服务器+其他Sentinel（哨兵）进程，发送一次ping命令做一次心跳检测。

posted @ 2021-07-22 22:09 十九分快乐阅读(42) 评论(0) 编辑收藏举报

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