Redis-入门笔记-15min带你一览redis

1 NOSQL概述

  • 什么是noSQL
    • not only sql
    • 非关系型数据库
  • 为什么需要NoSQL
    • web2.0大规模动态网站的兴起
    • high performance ，高并发读写，动态页面展示与交互，比如微博点赞评论等操作，实时统计在线人数排行榜等
    • huge storage，海量数据的高效存储和访问，大型网站的用户登录系统
    • high scalability && high availability，高可扩展性和高可用性
  • 主流NOSQL产品
    • redis，mongodb，couchdb
  • NoSQL的特点
    • 易扩展
    • 灵活数据模型
    • 大数据量，高性能
    • 高可用
  • NoSQL数据库的四大分类
    • 键值存储，redis
      • 优势，快速查询
      • 劣势，存储数据缺少结构化
    • 列存储，hbase
      • 优势，快速查询
      • 劣势，功能局限
    • 文档数据库，mongodb
      • 优势，数据结构要求不严格
      • 劣势，查询性能并非特别高，缺少统一查询的语法
    • 图形数据库，infogate
      • 优势，社交网络，利用图结构的相关算法
      • 劣势，需要对整个图做算法分析，不利于分布式方案
 

2 redis概述

    C语言编写的高性能键值对数据，支持的键值数据类型：
  • 字符串类型
  • 列表类型
  • 有序集合类型
  • 散列
  • 集合类型
    Redis的应用场景：
  • 缓存
  • 网站访问统计
  • 任务队列
  • 数据过期处理
  • 应用排行榜
  • 分布式集群架构中的session分离

3 redis安装和使用

3.1 redis安装

  • 依赖环境
    • gcc-c++
复制代码
1 环境准备
#官网下载 redis 3.2.5版本
wget http://download.redis.io/releases/redis-4.0.1.tar.gz
 
#安装 C 编译环境
    yum -y install cpp binutils glibc glibc-kernheaders glibc-common glibc-devel gcc gcc-c++
 
2 安装
    解压安装包后，进入文件目录编译，编译结束时，会提示 Hint: It's a good idea to run 'make test'  ，建议在安装前先测试预安装下，make test预安装后，遇到错误：You need tcl 8.5 or newer in order to run the Redis test ，缺失安装包tcl，所以需要先安装这个 安装包后再次运行 make test，正常后再进行redis安装。
    详细步骤如下：
 
#解压二进制包
tar -zvxf /opt/redis-3.2.5
 
#进入到文件目录
cd redis-3.2.5
 
#编译
make
 
#测试安装（稍微耗费点时间）
make test
 
#可能会提醒需要安装最新版的tcl
#yum install tcl 
 
#指定路径安装
make PREFIX=/usr/local/redis install 
复制代码
 
  安装结束后，进入到安装路径中，
[root@bogon bin]# ls -lh /usr/local/redis/bin/
total 22M
-rwxr-xr-x. 1 root root 2.4M Aug 13 18:40 redis-benchmark
-rwxr-xr-x. 1 root root 5.5M Aug 13 18:40 redis-check-aof
-rwxr-xr-x. 1 root root 5.5M Aug 13 18:40 redis-check-rdb
-rwxr-xr-x. 1 root root 2.5M Aug 13 18:40 redis-cli
lrwxrwxrwx. 1 root root   12 Aug 13 18:40 redis-sentinel -> redis-server
-rwxr-xr-x. 1 root root 5.5M Aug 13 18:40 redis-server
 
    这几个指令用途分别是：
  • redis-benchmark
    • 性能测试工具
  • redis-check-aof
    • aof文件修复工具
  • redis-check-rdb
    • rdb文件检查工具
  • redis-cli
  • redis客户端
  • redis-server
    • redis服务器启动命令
  • redis-sentinel

3.2 配置文件修改

复制代码
 1 #拷贝conf文件到/etc目录
 2 cp /opt/redis/redis-4.0.1/redis.conf /etc/redis.conf
 3  
 4  
 5 #redis.conf 参数说明
 6  
 7 ################################## NETWORK #####################################
 8  
 9 #绑定的主机地址
10 bind 127.0.0.1
11  
12 #保护模式，是否允许 没有认证配置的主机或接口连接redis，默认是启动保护模式，则不允许这种情况
13 protected-mode yes
14  
15 #指定redis的监听端口，默认端口是6379，作者在自己的一篇博文中解释了为什么选用6379作为默认端口，因为6379在手机按键上MERZ对应的号码，而MERZ取自意大利歌女Alessia Merz的名字，嗯，你开发的，你说了算。
16 port 6379
17  
18 # In high requests-per-second environments you need an high backlog in order
19 # to avoid slow clients connections issues. Note that the Linux kernel
20 # will silently truncate it to the value of /proc/sys/net/core/somaxconn so
21 # make sure to raise both the value of somaxconn and tcp_max_syn_backlog
22 # in order to get the desired effect.
23  
24 tcp-backlog 511
25  
26 #客户端链接多长时间后关闭链接，单位是秒，指定为0，则表示关闭该功能
27 timeout 0
28  
29 # A reasonable value for this option is 300 seconds, which is the new
30 # Redis default starting with Redis 3.2.1.
31 tcp-keepalive 300
32  
33 ################################# GENERAL #####################################
34  
35 #Redis默认不是以守护进程的方式运行，可以通过该配置项修改，使用yes启用守护进程
36 daemonize yes
37  
38 # If you run Redis from upstart or systemd, Redis can interact with your
39 # supervision tree. Options:
40 #   supervised no      - no supervision interaction
41 #   supervised upstart - signal upstart by putting Redis into SIGSTOP mode
42 #   supervised systemd - signal systemd by writing READY=1 to $NOTIFY_SOCKET
43 #   supervised auto    - detect upstart or systemd method based on
44 #                        UPSTART_JOB or NOTIFY_SOCKET environment variables
45 # Note: these supervision methods only signal "process is ready."
46 #       They do not enable continuous liveness pings back to your supervisor.
47 supervised no
48  
复制代码

3.3 服务启动与关闭 

复制代码
 1 #服务端启动
 2 [root@bogon redis-4.0.1]# cd /usr/local/redis/
 3 [root@bogon redis]# ./bin/redis-server /etc/redis.conf
 4 74537:C 13 Aug 18:53:30.774 # oO0OoO0OoO0Oo Redis is starting oO0OoO0OoO0Oo
 5 74537:C 13 Aug 18:53:30.774 # Redis version=4.0.1, bits=64, commit=00000000, modified=0, pid=74537, just started
 6 74537:C 13 Aug 18:53:30.774 # Configuration loaded
 7 [root@bogon redis]# ps axu | grep redis
 8 root      74538  0.6  0.2 145248  2168 ?        Ssl  18:53   0:00 ./bin/redis-server 127.0.0.1:6379
 9 root      74665  0.0  0.0 112648   968 pts/4    S+   18:53   0:00 grep --color=auto redis
10  
11 #客户端启动
12 redis-cli [-h 127.0.0.1] [-p 6379]
13 127.0.0.1:6379> ping
14 PONG
15  
16 #存储键值对
17 127.0.0.1:6379> set name imooc
18 OK
19  
20 #获取name对应的value
21 127.0.0.1:6379> get name
22 "imooc"
23  
24 #获取所有keys
25 127.0.0.1:6379> keys *
26 1) "name"
27  
28 #删除keys
29 127.0.0.1:6379> del name
30 (integer) 1
31 127.0.0.1:6379> get name
32 (nil)
33  
34 #关闭服务端
35 redis-cli shutdow
复制代码

4 redis-py的入门

    redis有支持非常多种语言编写的客户端，可以从官网查看  https://redis.io/clients ，redis-py是redis官方网站首选的python客户端开发包，本人只会点点python，所以从这个入门。
    redis-py的github地址：https://github.com/andymccurdy/redis-py

 5 redis数据类型

  键值对种key的注意事项：
  • 不要过长
    • 最好不要超过1024个字节
    • 不仅消耗内存，也影响查找效率
  • 不要过短
    • 比如设置为a，没有实际意义，可能会降低key的可读性
  • 统一命名规范

5.1字符串 string

string中的一个key对应一个value，values最长可达512Mb。
 
string常用命令：
  • 赋值
    • set key value
  • 取值
    • get key
  • 取值后赋值
    • getset key value
  • 数值增减
    • 自增1
      • 如果该key不存在，则创建该key，并赋值为0，0自增后为1，等同于增加 【key，1】键值对
      • 如果该key存在，则value自增加1
      • incr key
    • 自减1
      • 如果该key不存在，则创建该key，并赋值为0，0自减后为-1，等同于增加 【key，-1】键值对
      • 如果该key存在，则value自减1
      • decr key
    • 自增指定值
      • 如果该key不存在，则创建该key，并赋值为0，0自增numbers，等同于增加 【key，numbers】键值对
      • 如果该key存在，则value自增numbers
      • incrby key numbers
    • 自减指定值
      • 如果该key不存在，则创建该key，并赋值为0，0自减numbers，等同于增加 【key，-numbers】键值对
      • 如果该key存在，则value自减numbers
      • decrby key numbers
  • 删除
    • del key
  • 扩展
    • value追加string内容
    • append key string

5.2 哈希 hash

    hash可以存储多个键值对之间的映射，它就像是一个迷你型的redis。
  • 赋值
    • hset key field value
    • hmset key field value [field value ... ]
  • 取值
    • hget key field
    • hmget key field [field ...]
    • hgetall key
  • 增加数字
    • hincrby key field number
  • 删除
    • hdel key field
    • del key
  • 自学命令
    • hexists key field
    • hlen key
    • hkeys key
    • hvals key

5.3 字符串列表 list

    lish的顺序是按照插入的顺序，可以在头部跟尾部插入数据，如果是在list的两头进行操作，那么效率是很高的，但是如果在list中，则会耗费一定时间。
    list的类型：
  • arraylist使用数组方式
    • 根据索引查询速度是非常快的
    • 但是新增跟删除操作涉及到位移操作，则会比较慢
  • linkedlist使用双向链接方式
    • 每个元素都记录了前后元素的指针，删除跟新增只需要修改前后指针，数据操作较快
    list常用的命令：
  • 两端添加
    • lpush key value [value ...]
    • rpush key value [value ...]
  • 查看列表
    • lrange key start stop
  • 指定位置push
    • lset key index value
      • 列表中第几个位置插入value，注意位置从0开始
  • 指定value插入值
    • linsert key before|after pivot value
    • 在列表中，从左到右，第一个等于pivot这个值的前面或者后面，插入valuse
  • 两端弹出
    • lpop key
      • 删除列表最左边的value
    • rpop key
      • 删除列表最右边的value
    • rpoplpush source distination
      • 从source列表右边删除一个value，并把这个value存储进入distination列表中
      • 适用于消息发布过程中的备份操作
  • 获取列表元素个数
    • llen key
      • 获取列表的长度
  • 扩展命令
    • lpushx key value
      • 如果列表存在，则从左端插入push valuse进入列表中，否则返回0
    • rpushx key value
      • 如果列表存在，则从右端插入push valuse进入列表中，否则返回0
    • lrem key count value 
      • count>0，从列表的左端开始删除 值等于 value，一共删除count个
      • count<0，从列表的右端开始删除 值等于 value，一共删除count个
      • count=0，删除 整个列表中所有 值等于 value

5.4 字符串集合 set

    和list类型不同的是，set集合中不允许出现重复的元素，set最大可以包含的元素是 4294967295 。注意，set中是没有顺序的。
     用于维护用户对象的唯一性，以及处理数据对象之间的关联关系，可以进行并集交集差集运算。比如购买A产品的用户ID，放在一个set中，购买另外一个B产品的用户ID，放在另外一个set中，这样就很方便计算同时购买两个产品的用户等。
 
    list常用指令：
  • 添加删除元素
    • sadd key member [member ...]
    • srem key member [member ...]
    • del key
  • 获取集合中的元素
    • smembers key
  • 差集运算
    • sdiff key1 [key ...]
      • 求集合key1与其他集合的差集
    • sdiffstore destination key1 [key ...]
      • 求集合key1与其他集合的差集，并把结果存储在destination集合中
  • 交集运算
    • sinter key [key...]
      • 求多个集合的交集
    • sinterstore destination key [key...]
      • 求多个集合的交集，并把结果存储在destination集合中
  • 并集运算
    • sunion key [key...]
      • 求多个集合的并集
    • sunionstore destination key [key...]
      • 求多个集合的并集，并把结果存储在destination集合中
  • 扩展命令
    • sismember key member
      • 查看member在key中是否存在
    • srandmember key [count]
      • 集合key中随机放回 count 个元素
    • scard key
      • 查看集合个数

5.5 有序字符串集合 sorted set

    sorted set跟set是比较类似的，集合中不允许出现重复的元素，那么有啥区别呢？sorted set有顺序，从小到大排序，更新操作非常快，访问数据也非常高效。
    应用场景：游戏排名、微博热点
 
    常用命令：
  • 获得元素
    • zscore key member
      • 获取有序集合中的某个元素的score值
    • zrange key start stop [withscores]
    • zrangebyscore key mim max [withscores] [limit offset count]
  • 添加元素
    • zadd key score member [score member ...]
  • 删除元素
    • zrem key member [member...]
    • zremrangebyscore key min max 
  • 扩展查询
    • zincrby key increment member
    • zscore key member
    • zcount key min max

6 keys的通用操作

  • keys *
    • 查看所有keys
  • del key [key...]
    • 删除多个key
  • exists key
    • 判断某个key是否存在，存在返回1，不存在返回0
  • rename key newkey
    • 重命名某个key
  • expire key seconds
    • 设置某个key的生命期，过了这个时间就是过期数据
  • ttl key
    • 查看该key的生命还剩下多少秒
  • type key
    • 查看key的类型

7 redis的特性

7.1 多数据库

redis最多支持16个数据，下标0-15表示第几个数据库。默认是在0号数据。切换数据库可以通过select dbnumber 来切换，也可以通过move 来移动key从当前数据到指定的数据库。

7.2 事务

    事务的指令：multi、exec、discard。redis中，如果某个命令执行失败，后面的命令还会继续执行。multi，开启事务，这个指令后的指令默认为在同一个事务内，exec等同于提交，discard等同于回滚。
 

8 redis的持久化

    redis的高性能是因为数据都在内存中，如果数据库重启，则所有数据都会丢失，那么如何进行数据持久化呢？
  • RDB持久化
    • 默认支持，在指定的时间内，把内存的数据写入磁盘
  • AOF持久化
    • 以日志的形式记录每一个操作，启动的时候，重新执行所有log
  • 无持久化
    • 不进行持久化，则认为redis的作用为缓存，无需持久化数据
  • RDB与AOF同时使用

8.1 RDB持久化

  • 优势
    • redis数据库仅包含一个文件，对于文件备份是非常方便的，如果系统出现灾难时，较容易恢复
    • 灾难恢复时，备份文件较为容易单独转移到其他存储介质
    • 数据量很大的时候，启动速度快
  • 劣势
    • 不能够保证数据无丢失，数据丢失时间 = 当前时间-最近备份时间
    • 子进程完成持久化工作，如果数据集很大的时候，可能会造成短时间内redis所在服务器停止对外服务
  • 配置
    • RDB默认配置文件中就有，可以查看redis.conf文件中关于save的设置
        • save 900 1       ：900秒内至少有1个数据变化，则进行持久化
        • save 300 10     ：300秒内至少有10个数据发生变化，则进行持久化
        • save 60 10000 ： 60秒内至少有1w个数据发生变化，则进行持久化

        • dbfilename 则是命名当前持久文件的名字
        • dir，则是定义当前持久化文件的存放路径

8.2 AOF持久化

  • 优势
    • 更高的数据安全性
      • 每秒同步，最高丢失1s数据
      • 每操作数同步，每次发生数据的变化都会立即记录到磁盘中，性能最低
    • append追加文件备份
      • 备份过程中出现问题，不会破坏之前的日志备份
      • 如果写入了一半数据，然后出现系奔溃的问题，在redis下一次启动之前，可以通过redis_check_aof工具解决数据一致性问题
    • 如果日志备份过大
      • redis会自动启动日志重写机制，append过程中，会把备份数据写入到老的备份文件中，并且会用一个新文件，记录此期间的修改数据语句
    • AOF包含一个格式清晰的数据修改操作语句的日志文件
  • 劣势
    • 相同数量的数据集文件，比RDB的要打
    • AOF效率低于RDB
    • 需要人员配置，非默认配置
  • 配置
    • 在redis.conf文件中，配置一下内容
      • appendonly yes：启动appendonly，开启AOF备份
      • appendfilename "appendonly.aof" ：AOF备份的文件名
      • appendfsync always   ：每个修改操作同步备份一次
      • appendfsync everysec：1s同步备份一次
      • appendfsync no          ：不同步
    • 测试配置
      • 简单测试案例
        • redis中配置AOF，选择每操作一次就备份的机制，增删改数据后，执行flushall，然后通过备份文件来恢复数据到flushall之前
      • 步骤
        • 启动AOF，选择每操作一次就备份
          • appendonly yes
          • appendfsync always
        • 重启redis
          • /usr/local/redis/bin/redis-cli shutdown
          • /usr/local/redis/bin/redis-server /etc/redis.conf
        • 造数据
        • 执行flushall
        • 处理备份文件
          • vim /usr/local/redis/appendonly.aof
          • 删除flushall的操作记录

        • 重启数据库
          • /usr/local/redis/bin/redis-cli shutdown
          • /usr/local/redis/bin/redis-server /etc/redis.conf
        • 检查数据

          •  

posted on 2022-02-19 14:33  Tumulus  阅读(74)  评论(0)  编辑  收藏  举报