Redis学习笔记

Redis简介

Redis 是完全开源免费的，遵守BSD协议，是一个高性能的key-value数据库。

Redis 与其他 key - value 缓存产品有以下三个特点：

1、支持数据的持久化，可以将内存中的数据保存在磁盘中，重启的时候可以再次加载进行使用。 

2、不仅仅支持简单的key-value类型的数据，同时还提供list，set，zset，hash等数据结构的存储。

3、支持数据的备份，即master-slave模式的数据备份。

 

Redis优势

1、性能极高 – Redis能读的速度是110000次/s,写的速度是81000次/s 。

2、丰富的数据类型 – Redis支持二进制案例的 Strings, Lists, Hashes, Sets 及 Ordered Sets 数据类型操作。

3、原子 – Redis的所有操作都是原子性的，意思就是要么成功执行要么失败完全不执行。单个操作是原子性的。多个操作也支持事务，即原子性，通过MULTI和EXEC指令包起来。

4、丰富的特性 – Redis还支持 publish/subscribe, 通知, key 过期等等特性。

 

启动服务：redis-server.exe redis.windows.conf

连接服务：redis-cli.exe -h 127.0.0.1 -p 6379 --raw    后面添加--raw，在输出中文时可避免出现乱码

 

Redis数据类型

Redis支持五种数据类型：string（字符串），hash（哈希），list（列表），set（集合）及zset(sorted set：有序集合)。

String类型是Redis最基本的数据类型，一个键最大能存储512MB。

redis 127.0.0.1:6379> SET name "runoob"
OK
redis 127.0.0.1:6379> GET name
runoob

Hash是一个string类型的field和value的映射表，hash特别适合用于存储对象。

redis> HMSET myhash field1 "Hello" field2 "World"
OK
redis> HGET myhash field1
Hello
redis> HGET myhash field2
World

List是简单的字符串列表，按照插入顺序排序。你可以添加一个元素到列表的头部（左边）或者尾部（右边）。

redis 127.0.0.1:6379> lpush runoob "redis"
(integer) 1
redis 127.0.0.1:6379> lpush runoob "mongodb"
(integer) 2
redis 127.0.0.1:6379> lpush runoob "rabitmq"
(integer) 3
redis 127.0.0.1:6379> lrange runoob 0 10
1) "mysql"
2) "mongodb"
3) "redis"

Set是string类型的无序集合。

redis 127.0.0.1:6379> sadd runoob "redis"
(integer) 1
redis 127.0.0.1:6379> sadd runoob "mongodb"
(integer) 1
redis 127.0.0.1:6379> sadd runoob "rabitmq"
(integer) 1
redis 127.0.0.1:6379> sadd runoob "rabitmq"
(integer) 0
redis 127.0.0.1:6379> smembers runoob
1) "mysql"
2) "mongodb"
3) "redis"

ZSet和Set 一样也是string类型元素的集合,且不允许重复的成员。不同的是每个元素都会关联一个double类型的分数。redis正是通过分数来为集合中的成员进行从小到大的排序。zset的成员是唯一的,但分数(score)却可以重复。

redis 127.0.0.1:6379> zadd runoob 0 redis
(integer) 1
redis 127.0.0.1:6379> zadd runoob 0 mongodb
(integer) 1
redis 127.0.0.1:6379> zadd runoob 0 rabitmq
(integer) 1
redis 127.0.0.1:6379> zadd runoob 0 rabitmq
(integer) 0
redis 127.0.0.1:6379> ZRANGEBYSCORE runoob 0 1000 WITHSCORES
1) "mongodb"
2) "0"
3) "rabitmq"
4) "0"
5) "redis"
6) "0"

Redis HyperLogLog

Redis HyperLogLog是用来做基数统计的算法，HyperLogLog 的优点是，在输入元素的数量或者体积非常非常大时，计算基数所需的空间总是固定 的、并且是很小的。

127.0.0.1:6379> pfadd runoobkey redis
(integer) 1
127.0.0.1:6379> pfadd runoobkey mongodb
(integer) 1
127.0.0.1:6379> pfadd runoobkey mysql
(integer) 1
127.0.0.1:6379> pfcount runoobkey
(integer) 3

Redis 发布订阅

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。

127.0.0.1:6379> publish redisChat "hand in ShangHai"
(integer) 1

127.0.0.1:6379> subscribe redisChat
Reading messages... (press Ctrl-C to quit)
1) "subscribe"
2) "redisChat"
3) (integer) 1
1) "message"
2) "redisChat"
3) "hand in ShangHai"

Redis 事务（不具有原子性）

Redis 事务可以一次执行多个命令：开始事务-命令入队-执行事务

批量操作在发送 EXEC 命令前被放入队列缓存。

收到 EXEC 命令后进入事务执行，事务中任意命令执行失败，其余的命令依然被执行。

在事务执行过程，其他客户端提交的命令请求不会插入到事务执行命令序列中。

127.0.0.1:6379> multi
OK
127.0.0.1:6379> set bookname C++
QUEUED
127.0.0.1:6379> get bookname
QUEUED
127.0.0.1:6379> sadd booklist "Java" "Oracle" "MySQL"
QUEUED
127.0.0.1:6379> smembers booklist
QUEUED
127.0.0.1:6379> exec
1) OK
2) "C++"
3) (integer) 3
4) 1) "Oracle"
   2) "Java"
   3) "MySQL"

Redis Replication

redis主从复制：主机数据更新后根据配置和策略，自动同步到备机的master/slave机制；master以写为主，slave以读为主。

目的：实现读写分离和容灾恢复

配置：配从不配主，只需要配置从库即可，未配置的默认为主库；

   slaveof 主库ip 主库端口

配置完成后可以通过info replication查看主从信息

 

修改配置文件细节：拷贝多个redis.conf文件

           开启daemonize yes

           pidfile

           port

           logfile

           dbfilename

常用配置模式

1、一主二从：一个master两个slave，master负责写入，slave负责读取；在非哨兵模式下，master宕机之后，redis只能读不能写，此时slave会等待master重新连接或者手动配置产生一个新的master。

2、薪火相传：为mater-slave-slave模式，一个slave可以作为下一个slave的master，这样能有效缓解master的写入压力。

3、反客为主：是在非哨兵模式下采用的配置，当master挂掉之后，且slave不能自动切换到一个新的master下，则选定一台slave，执行slaveof no one，可将该slave置为master。

 

复制原理

   slave启动成功连接到master后会发送一个sync命令，master接到命令后启动存盘进程，将数据同步给slave。

   全量复制：master将整个数据同步给slave。

   增量复制：master继续将新的数据同步给slave。

   当slave首次连接或者重新连接，一次完全同步（全量复制）将会被执行。

 

哨兵模式（sentinel）

   能够监控主机是否故障，如果发生故障会根据投票数自动将从库转换成主库。一组sentinel能同时监控多个master

   新建sentinel.conf文件并配置哨兵：sentinel monitor 被监控主机名（自定义） 主机ip 端口 1

   数字1表示主机挂掉后slave投票选出新的master

   当原master重新连接后会自动变为slave

 

复制延迟

   由于所有的写操作都是先在master上操作，然后同步更新到slave上，所以从master同步到slave有一定的延迟，当系统繁忙的时候延    迟会更加严重，slave数量的增加也会是延迟更高。

 

Java 使用 Redis

需要下载或者导入redis的驱动包：jedis.jar

public class RedisTest {
    public static void main(String[] args) {
        //连接redis
        final Jedis jedis = new Jedis("127.0.0.1");
        System.out.println("连接结果：" + jedis.ping());
        //String实例
        jedis.set("name","redis");
        System.out.println("String实例name存储值为：" + jedis.get("name"));
        //List实例
        jedis.lpush("runoob","redis");
        jedis.lpush("runoob","mongodb");
        jedis.lpush("runoob","rabitmq");
        final List<String> list = jedis.lrange("runoob",0,2);
        for (final String str : list){
            System.out.println("List实例存储元素：" + str);
        }
        //获取所有Keys
        final Set<String> keys = jedis.keys("*");
        for (final String str : keys){
            System.out.println("redis已存在的key：" + str);
        }
    }
}

运行结果如下：
连接结果：PONG
String实例name存储值为：redis
List实例存储元素：rabitmq
List实例存储元素：mongodb
List实例存储元素：redis
redis已存在的key：name
redis已存在的key：runoob