Redis基础

Redis基本知识

测试redis服务的性能：redis-benchmark
查看服务器redis的状态是否正常：ping [message]
查看redis服务的统计信息：info [section]，（info Replication查看集群的信息）
redis默认的16个库(数据库实例)：作用类似与mysql的数据库实例，redis不能自己手动创建和修改数据库实例，只能由redis服务自动创建，默认情况下redis客户端连接的是第0号数据库。
可是使用select index命令进行数据库的切换
查看当前数据库的数据量：dbsize
查看当前数据库实例中所有的key：keys *
清空当前数据库中的数据：flushdb
清空所有数据库中的数据：flushall
查看redis中所有的配置信息：config get * / config get paramter

Redis的五种数据结构

字符串(单key-单value):username: root
list列表(单key-多value):有序value，如：userinfo: admin, 123456, 20, ........
set集合(单key-多value):无序value
pojo(单key-对象[属性：值])，hash
zset(单key-多value):有序value，可以自定义顺序，与list不同，与放入的顺序无关

Redis常用命令

关于key的命令：
- keys pattern：查看匹配数据库中的key
- *代表任意字符，?代表一个字符
- []用来匹配里面的一个字符,如keys [pu]sername, 查找第一个字符为p|s的key
- 判断redis中key是否存在：exists key [key2, key3] (key的名字) ，返回存在key的个数/0，有一个key存在就返回1，有两个key就返回2，没有就返回0
- 移动指定key到指定数据库，mv key index (用不多)：mv username 1:移动username到1库
- ttl: 查看指定key的剩余生存时间(time to live): ttl key(查看key的生存时间，没有设置的话，返回-1；如果key不存在，返回-2)
- 设置key的最大生存时间：expire key seconds
- 查看指定key的数据类型：type key (String, list, set, zset, hash)
- 修改key：rename key newkey
- 删除key：del key [, key2, key3, ...]返回实际删除的key的数量
有关string类型数据的操作命令：
- 保存到数据库：set key value，如果key已经存在，会将其覆盖
- 获取key对应的value：get key
- 追加字符串：append key value，向key中追加value，返回值是追加之后的字符串的长度
- 获取字符串数据的长度： strlen key，返回该字符串的长度
- 可以对表示数值的字符串进行加1运算： incr key, 返回运算之后的数据
- 可以对表示数值的字符串进行减1运算：decr key, 同上
- 将字符串数值进行加offset元算， incrby key offset，如：incrby age 10,对age进行加10运算，返回运算之后的结果
- decrby key offset:同上
- 获取字符串中的字符串：getrange key start end， start和end都会取到，不会改变数据库，如果是负数的话就是倒数第几个，如getrange username 0 -1
- setrange key start value:用value来覆盖从下标为start开始的字符串，如：setrange username 0 admin:将username对应的值改为admin, 返回更改后的字符串长度
- setex设置字符串数据的同时，设置它的最大生存时间: setex key seconds value
- setnx key value :设置字符串类型的数据到redis中，当key不存在的时候才能设置成功，否则设置失败。(set not exists) : setnx username admin
- 批量设置数据到redis中：mset key value key2 value2 key3 value3....
- 批量获取数据从redis：mget key key2 key3...
- msetnx批量设置数据到redis中，当所有key都不存在时设置成功，否则设置失败
有关list类型数据的操作命令：
- 将一个或多个值依次保存数据到redis中：lpush(头插) rpush(尾插) lpush/rpush key value [ value2 value3 value4 ...]
- 获取指定列表中的元素：lrange key start end, 如：lrange name 0 -1,获取所有元素
- 从指定列表中删除并返回表头/表尾数据，lpop key / rpop key
- 获取指定列表中的表头数据，不删除：lindex key index
- 获取指定列表的长度：llen key ， llen name :获取name列表的长度
- 根据count的值删除指定列表中某一些数据：lrem key count value (如果count大于0，表示从表头移除count个跟value相等的数据；如果count小于0，表示从表尾移除count个跟value相等的数据；如果count等于0，表示从列表中移除所有跟value相等的数据)
有关集合set类型数据的操作命令：
- 将一个或多个数据保存到redis的set集合中：sadd key value[ value2 value3 value4.....]，返回成功加入元素的数量
- 获取指定集合中的所与元素：smembers key
- 判断指定元素在指定集合中是否存在：sismember key member ，存在返回1，不存在返回0
- 获取指定集合的长度：scard key
- 移除指定集合中一个或者多个元素：srem key member [ member2 member3 ...]，不存在的元素会被忽略，返回成功移除元素的个数
- 随机获取指定集合中的一个[或多个]元素：srandmember key [count] （count > 0:随机获取的元素不重复；count < 0: 随机获取的元素可以重复）
- 随机移除一个或者多个指定集合中的元素：spop key [count] （count的作用与上面相同）
- 将指定集合中的指定元素移动到指定集合：smove source destination member(目的集合desination)
- 获取一个指定集合中有，但是其他集合中都没有的元素组成的新集合：sdiff key key2 [key3 key4 ...] (差集)
- 获取所有集合中都有的元素组成的新集合（交集）：sinter key key2 [key3 key4 ...]
- 获取所有集合中的元素组成的新集合（并集）：sunion key key2 [key3 key4...]
有关hash类型数据的操作命令：
- 将一个或者多个field-value对设置到哈希表中：hset key field value [field2 value2 field3 value3 ......]
- 获取指定哈希表中指定field的值：hget key field
- 批量获取指定哈希表中的field的值：hmget key field1 [field2 field3]
- 获取指定哈希表中所有的field和value: hgetall key , 如：hgetall myhash
- 从指定哈希表中删除一个或者多个field ：hdel key field [field2 field3 ...]
- 获取指定哈希表中所有的field的个数：hlen key
- 判断指定哈希表中是否存在某一个field：hexists key field
- 获取指定哈希表中所有的field列表：hkeys key
- 获取指定哈希表中所有的value类表：hvals key
- 对指定哈希表中指定的field值进行加法运算：hincrby key field int (int属性为加的数值)
- 对指定哈希表中指定field值进行浮点数加法运算：hincrbyfloat key field float ，如：hincrbyfloat myhash score 18.8
- 将一个field-value对设置到hash表中，如果field已经存在，则放弃设置值，否则设置该field-value对到redis中：hsetnx key field value
有关zset类型数据的操作命令：
- 将一个或者多个member及其score值加入到指定有序集合中：zadd key score member [score2 member2 score3 member3 .....], 如：zadd myzset grade 80 math 70 english
- 获取指定有序集合中指定下标区间的元素：zrange key start end [withscores], 返回按照score的值的大小进行排序输出
- 获取指定有序集合中指定分数区间的元素：zrangebyscore key min max [withscores] (注：是闭区间)
- 删除指定有序集合中一个或者多个元素：zrem key member [member2 member3 ......]
- 获取指定有序集合中所有元素的个数：zcard key
- 获取指定有序集合中分数在指定区间内的元素的个数：zcount key min max
- 获取指定有序集合中指定元素的排名（排名从0开始）：zrank key member
- 获取指定有序集合中指定元素的分数：zscore key member
- 获取指定有序集合中指定元素的排名（倒序排名）：zrevrank key member

Redis配置文件

redis配置文件中关于网络的配置：
- port:指定redis服务所使用的端口号，默认使用6379，修改过后，如果再连接/断开的时候，一定要指定端口号
- bind：配置客户端连接redis服务时，所能使用的IP地址，默认可以使用redis服务所在主机上任何一个IP都可以。一般情况下，都会配置一个IP，而且通常是一个真实的IP，而且连接/断开时也要指定IP地址
- tcp-keepalive:TCP连接保活策略（了解即可）
常规配置
- loglevel:配置日志级别，是根据log4j的级别进行设置的，一般开发阶段配置成debug级别的，上线阶段配置成notice或者warning级别
- logfile:指定日志文件，redis在运行过程中，会输出一些日志信息：默认情况下，这些日志信息会输出到控制台，我们可以使用logfile配置日志文件，使redis把日志信息输出到指定文件中
- databases:配置redis服务默认创建的数据库实例个数，默认是16个
安全配置
- 一般情况下，只需要指导ip和端口号(port)就可以连接redis了
- requirepass:配置redis的访问密码，默认不使用，此配置项需要在protected-mode=yes时起作用。
- 配置了密码后，连接需要指定密码：redis-cli -h ip -p port -a password

Redis的持久化

redis提供持久化策略，在适当的时机采用适当的手段把内存中的数据持久化到磁盘中，每次redis服务启动时都可以把磁盘上的数据再次加载到内存中使用

RDB：在指定时间间隔内，redis服务执行指定次数的写操作，会自动触发一次持久化操作
- 默认策略：1分钟内改变了1万次 / 5分钟之内改变了15次 / 15分钟之内改变了1次（这些都是可以根据需求进行更改的）
- save : 配置复合的快照触发条件，即Resdis在seconds秒内key改变changes次，Redis把快照内的数据保存到磁盘中一次
- dbfilename:Redis持久化数据生成的文件名，默认是dump.rdb，可以自己配置
- dir：Redis持久化数据生成文件保存的目录，默认是./，即redis的启动目录
AOF:采用操作日志来记录进行的每一次写操作（记录写命令），每次Redis服务启动时，都会重新执行一次操作日志中的指令
- 不是redis默认的策略，默认数RDB策略，
- appendonly:配置是否开启AOF策略
- appendfilename:配置操作日志文件
总结：
- 根据数据特点决定开启哪种持久化策略，一般情况下，开启RDB（默认）就足够了

Redis的事务

它允许把一组redis命令放在一起，把命令进行序列化，然后一起执行，保证部分原子性

multi：用来标记一个事务的开始。将所有的操作放入一个队列中，等待执行
exec : 用来执行事务队列中的所有命令
redis的事务只能保证部分原子性
- 如果一组命令在压入事务队列中发生错误的命令，则本事务中所有的命令都不执行，能够保证事务的原子性
- 如果一组命令在压入队列过程中正常，但是在执行事务队列命令时发生了错误，则只会影响发生错误的命令，不会影响其他命令的执行，不能够保证事务的原子性。比如:
  multi
  set key1 value1
  incr key
  exec
  在执行第二条命令的时候会出错，但是不会影响第一条数据的执行，因此就无法保证数据的原子性了
discard:清除所有已经压入队列中的命令，并且结束整个事务(不执行exec，执行discard)
watch key :监控某一个key，当事务执行过程中，此key代表的值发生变化，则该事务放弃执行；否则，正常执行。
unwatch:放弃监控所有watch的key

Redis消息的发布与订阅（了解）

redis客户端订阅频道，消息的发布者往频道上发布消息，所有订阅此频道的客户端都能够接收到消息

subscribe:消息订阅命令，可以订阅一个或者多个频道的消息。subscribe ch1 [ch2 ch3...]
publish:将消息发布到指定频道。publish ch1 hello
psubcribe:订阅一个或者多个频道的消息，功能比subscribe的强大，频道名支持通配符

Redis的主从复制

主少从多，主写从读，读写分离，主写同步复制到从

搭建一主二从redis集群：
- 使用一个redis模拟三台redis服务，只需要配置端口号不同即可实现
- 更改port端口号、pidfile、logfile、dbfilename等配置
- 分别使用三个配置文件启动redis服务：redis-server redis[123].conf &
- 通过redis客户端分别连接三台redis服务：redis-cli -p 6379 (需要指定三台redis服务的端口号，从而模拟出三台redis服务)
查看三台redis服务在集群中的主从角色:默认情况下，所有的redis服务都是主机，即都可以读和写，但是都还没有从机，是独立的，互不影响
建立主从关系：
- 设置6379为主机，不用动
- 设置6380和6381为从机，分别执行slaveof 127.0.0.1 6379 和 slaveof 127.0.0.1 6379即可
全量复制：一旦主从关系确定，会自动把主机上已有的数据同步复制到从库.
增量复制：主库写数据会自动同步到从库，比如在6379上执行写数据，会自动同步到6380和6381从库上
在6380和6381上执行写操作时，不会执行成功，从库是只读的，不能写
当主机宕机时，从机原地待命，不影响读数据，但是数据不会更新了。当主机恢复的时候，一切恢复正常。
当从机宕机时，主机连接数减少一，其他从机不变；当从机恢复时，不会恢复其从机身份。需要重新设置主从关系，使它重新变成6379的从机。其他从机不受影响
从机上位：
- 主机宕机、从机原地待命
- 从机断开原来主从关系：在6380上执行slaveof no one --->变为主机
- 重新设置主从关系：在6381上执行slaveof 127.0.0.1 6380 即可设置其从属于6380
- 当之前的主机再恢复时，就独立于集群之外了，变成一只流浪猫了

总结:一台主机可以配置多台从机，一台从机又可以配置多台从机，从而形成一个庞大的集群结构。主要是减轻主机的压力，但是增加了服务间的延迟时间

Redis的哨兵模式

主机宕机、从机上位的自动实现

首先搭建一主二从的集群环境
提供哨兵配置文件:在redis安装目录中创建哨兵文件（redis_sentinel.conf），编辑内容为sentinel monitor dc-redis 127.0.0.1 6379 1
启动哨兵服务：redis-sentinel redis_sentinel.conf(指定配置文件)
主机宕机：哨兵程序自动选择从机上位
当之前的主机恢复后，从属于新的主机，变成从机