1.Redis简介和安装

一.Redis简介

• NoSQL介绍：用于解决大规模数据集合多重数据种类带来的挑战，尤其是大数据应用难题。

• NoSQL数据库的四大分类：

  • 键值存储数据库：Redis,Oracle BDB,Voldemort

  • 列存储数据库：HBase

  • 文档型数据库：MongoDb

  • 图形数据库：Neo4J

• NoSQL数据库适用场景：

  • 数据模型比较简单

  • 需要灵活性更强的IT系统

  • 对数据库性能要求较高

  • 不需要高度的数据一致性

  • 对于给定key，比较容易映射复杂值的环境

• Redis优点：开源、免费、高性能、K-V数据库、内存数据库、非关系型数据库，支持持久化、集群和事务。

• Redis缺点：持久化时将数据存储在内存中会使内存占用过高，使用定时快照代价非常高

二.Redis安装（Linux）

1.安装gcc： yum -y install gcc automake autoconf libtool make 

注意：

运行yum时出现/var/run/yum.pid已被锁定,PID为xxxx的另一个程序正在运行的问题解决 ： rm -f /var/run/yum.pid 

2.安装Redis

（1）下载Redis 5.0： wget http://download.redis.io/releases/redis-5.0.0.tar.gz 

（2）解压到/opt目录下： tar zxvf redis-5.0.0.tar.gz -C /opt 

（3）进入/opt/redis-5.0.0目录编译Redis： [root@ustc-wzh redis-5.0.0]# make 

（4）安装Redis： [root@ustc-wzh redis-5.0.0]# make PREFIX=/usr/local/redis install 

（5）执行Redis服务端：

　　1.先进入/usr/local/redis/bin目录下： [root@ustc-wzh redis-5.0.0]# cd /usr/local/redis/bin/ 

　　2.执行Redis服务端： [root@ustc-wzh bin]# ./redis-server ，使用端口号为6379

　　3.启动Redis客户端： [root@ustc-wzh bin]# ./redis-cli   

　　4.启动客户端

　　　　1.语法： ./redis-cli -h IP地址 -p 端口号 ，默认IP为本机127.0.0.1，端口6379　　　

　　　　2.例子： [root@ustc-wzh bin]# ./redis-cli -h 127.0.0.1 -p 6379 

　　5.客户端测试服务端是否启动：客户端输入PING，服务端响应PONG为成功

127.0.0.1:6379> PING
PONG

　　6.通过进程查看redis：

[root@ustc-wzh bin]# ps -ef | grep -i redis
root     26463 20368  0 23:20 pts/0    00:00:01 ./redis-server *:6379
root     27010 26731  0 23:31 pts/1    00:00:00 ./redis-cli -h 127.0.0.1 -p 6379
root     27450 27393  0 23:39 pts/2    00:00:00 grep --color=auto -i redis

　　7.客户端存取值：

127.0.0.1:6379> set age 25
OK
127.0.0.1:6379> get age
"25"

三.Redis配置详解

1.配置Redis

（1）将/opt/redis-5.0.0目录下的redis.conf复制到/usr/local/redis目录：通过修改/usr/local/redis/redis.conf来配置redis

　　　　 [root@ustc-wzh bin]# cp /opt/redis-5.0.0/redis.conf /usr/local/redis/ 

（2）redis.conf的30个属性（带星号的为重点）

　　前10个：

**1. 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
　　daemonize no
2. 当Redis以守护进程方式运行时，Redis默认会把pid写入/var/run/redis.pid文件，可以通过pidfile指定
　　pidfile /var/run/redis.pid
**3. 指定Redis监听端口，默认端口为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
　　port 6379
**4. 绑定的主机地址
　　bind 127.0.0.1
5.当 客户端闲置多长时间后关闭连接，如果指定为0，表示关闭该功能
timeout 300
6. 指定日志记录级别，Redis总共支持四个级别：debug、verbose、notice、warning，默认为verbose
　　loglevel verbose
7. 日志记录方式，默认为标准输出，如果配置Redis为守护进程方式运行，而这里又配置为日志记录方式为标准输出，则日
志将会发送给/dev/null
　　logfile stdout
**8. 设置数据库的数量，默认数据库为0，可以使用SELECT <dbid>命令在连接上指定数据库id
　　databases 16
**9. 指定在多长时间内，有多少次更新操作，就将数据同步到数据文件，可以多个条件配合
　　save <seconds> <changes>
　　Redis默认配置文件中提供了三个条件：
　　save 900 1
　　save 300 10
　　save 60 10000
　　分别表示900秒（15分钟）内有1个更改，300秒（5分钟）内有10个更改以及60秒内有10000个更改。
**10. 指定存储至本地数据库时是否压缩数据，默认为yes，Redis采用LZF(压缩算法）压缩，如果为了节省CPU时间，可
以关闭该选项，但会导致数据库文件变的巨大
　　rdbcompression yes

　　中间10个：

**11. 指定本地数据库文件名，默认值为dump.rdb
　　dbfilename dump.rdb
**12. 指定本地数据库存放目录结尾10个
　　dir ./
13. 设置当本机为slav服务时，设置master服务的IP地址及端口，在Redis启动时，它会自动从master进行数据同步
　　slaveof <masterip> <masterport>
14. 当master服务设置了密码保护时，slav服务连接master的密码
　　masterauth <master-password>
**15. 设置Redis连接密码，如果配置了连接密码，客户端在连接Redis时需要通过AUTH <password>命令提供密码，默
认关闭
　　requirepass foobared
16. 设置同一时间最大客户端连接数，默认无限制，Redis可以同时打开的客户端连接数为Redis进程可以打开的最大文件
描述符数，如果设置 maxclients 0，表示不作限制。当客户端连接数到达限制时，Redis会关闭新的连接并向客户端返回
max number of clients reached错误信息
　　maxclients 128
17. 指定Redis最大内存限制，Redis在启动时会把数据加载到内存中，达到最大内存后，Redis会先尝试清除已到期或即
将到期的Key，当此方法处理 后，仍然到达最大内存设置，将无法再进行写入操作，但仍然可以进行读取操作。Redis新的
vm机制，会把Key存放内存，Value会存放在swap区
　　maxmemory <bytes>
18. 指定是否在每次更新操作后进行日志记录，Redis在默认情况下是异步的把数据写入磁盘，如果不开启，可能会在断电
时导致一段时间内的数据丢失。因为 redis本身同步数据文件是按上面save条件来同步的，所以有的数据会在一段时间内
只存在于内存中。默认为no
　　appendonly no
19. 指定更新日志文件名，默认为appendonly.aof
　　appendfilename appendonly.aof
20. 指定更新日志条件，共有3个可选值：
　　no：表示等操作系统进行数据缓存同步到磁盘（快）
　　always：表示每次更新操作后手动调用fsync()将数据写到磁盘（慢，安全）
　　everysec：表示每秒同步一次（折衷，默认值）
　　appendfsync everysec

　　最后10个：

21. 指定是否启用虚拟内存机制，默认值为no，简单的介绍一下，VM机制将数据分页存放，由Redis将访问量较少的页即冷
数据swap到磁盘上，访问多的页面由磁盘自动换出到内存中（在后面的文章我会仔细分析Redis的VM机制）
　　vm-enabled no
22. 虚拟内存文件路径，默认值为/tmp/redis.swap，不可多个Redis实例共享
　　vm-swap-file /tmp/redis.swap
23. 将所有大于vm-max-memory的数据存入虚拟内存,无论vm-max-memory设置多小,所有索引数据都是内存存储的
(Redis的索引数据 就是keys),也就是说,当vm-max-memory设置为0的时候,其实是所有value都存在于磁盘。默认值为
0
　　vm-max-memory 0
24. Redis swap文件分成了很多的page，一个对象可以保存在多个page上面，但一个page上不能被多个对象共享，vmpage-size是要根据存储的 数据大小来设定的，作者建议如果存储很多小对象，page大小最好设置为32或者64bytes；如
果存储很大大对象，则可以使用更大的page，如果不 确定，就使用默认值
　　vm-page-size 32
25. 设置swap文件中的page数量，由于页表（一种表示页面空闲或使用的bitmap）是在放在内存中的，，在磁盘上每8个
pages将消耗1byte的内存。
　　vm-pages 134217728
26. 设置访问swap文件的线程数,最好不要超过机器的核数,如果设置为0,那么所有对swap文件的操作都是串行的，可能会
造成比较长时间的延迟。默认值为4
　　vm-max-threads 4
27. 设置在向客户端应答时，是否把较小的包合并为一个包发送，默认为开启
　　glueoutputbuf yes
28. 指定在超过一定的数量或者最大的元素超过某一临界值时，采用一种特殊的哈希算法
　　hash-max-zipmap-entries 64
　　hash-max-zipmap-value 512
29. 指定是否激活重置哈希，默认为开启（后面在介绍Redis的哈希算法时具体介绍）
　　activerehashing yes
30. 指定包含其它的配置文件，可以在同一主机上多个Redis实例之间使用同一份配置文件，而同时各个实例又拥有自己的
特定配置文件
　　include /path/to/local.conf

2.Redis中内存维护策略

（1）补充：

• 客户端查看所有存储的key以及过期时间：

  127.0.0.1:6379> keys *
  1) "age"
  2) "name"
  127.0.0.1:6379> ttl name
  (integer) -1
  127.0.0.1:6379> ttl age
  (integer) -1

• 客户端设置key的过期时间：

  127.0.0.1:6379> expire name 15
  (integer) 1
  127.0.0.1:6379> ttl name
  (integer) 5
  127.0.0.1:6379> ttl name
  (integer) -2
  127.0.0.1:6379> ttl name
  (integer) -2
  127.0.0.1:6379> keys *
  1) "age"

  注：ttl 命令显示-1表示永久保留在内存，-2表示过期数据，0或正数表示剩余时间

（2）Redis中解决内存溢出的两种方式

【1】.方式一：为数据设置超时时间

expire key time(以秒为单位)--这是最常用的方式
setex(String key, int seconds, String value)--字符串独有的方式

 

• 除了字符串自己独有设置过期时间的方法外，其他方法都需要依靠expire方法来设置时间

• 如果没有设置时间，那缓存就是永不过期

• 如果设置了过期时间，之后又想让缓存永不过期，使用persist key
  

 

【2】.方式二：使用LRU算法

• 内存管理的一种页面置换算法，对于在内存中但又不用的数据块（内存块）叫做LRU，

• 操作系统会根据哪些数据属于LRU而将其移出内存而腾出空间来加载另外的数据。

• 参数设置

  1.volatile-lru：设定超时时间的数据中,删除最不常使用的数据.
  2.allkeys-lru：查询所有的key中最近最不常使用的数据进行删除，这是应用最广泛的策略.
  3.volatile-random：在已经设定了超时的数据中随机删除.
  4.allkeys-random：查询所有的key,之后随机删除.
  5.volatile-ttl：查询全部设定超时时间的数据,之后排序,将马上将要过期的数据进行删除操作.
  6.noeviction：如果设置为该属性,则不会进行删除操作,如果内存溢出则报错返回.
  7.volatile-lfu：从所有配置了过期时间的键中驱逐使用频率最少的键
  8.allkeys-lfu：从所有键中驱逐使用频率最少的键

3.自定义Redis

（1）进入/usr/local/redis目录修改redis.conf文件： vim redis.conf 

（2）修改内容：设置使用守护进程启动，设置允许外部及其访问，设置数据库密码为123456

 

daemonize no 修改为 daemonize yes 守护进程启动
bind 127.0.01 注释掉 允许除本机外的机器访问Redis服务
requirepass 设置密码 设定数据库密码 (保证服务安全/有些情况下不设定密码是无法进行远程连接访问的)

（3）使用自定义的配置启动Redis： [root@ustc-wzh redis]# ./bin/redis-server redis.conf 

（4）客户端登陆：

语法：

redis-cli -h host -p port -a password //redis-cli –h IP地址 –p 端口 –a 密码

使用：

[root@ustc-wzh bin]# ./redis-cli -h 127.0.0.1 -p 6379 -a 123456

4.关闭Redis服务端的两种方法

（1）方法一：强制关机（断电，杀进程）【会造成内存中的数据没有保存到硬盘上，产生数据丢失】

[root@ustc-wzh redis]# ps -ef | grep -i redis
root     31616     1  0 01:02 ?        00:00:00 ./bin/redis-server *:6379
root     31909 27393  0 01:08 pts/2    00:00:00 grep --color=auto -i redis
[root@ustc-wzh redis]# kill 9 31616
[root@ustc-wzh redis]# ps -ef | grep -i redis
root     31922 27393  0 01:08 pts/2    00:00:00 grep --color=auto -i redis

（2）正常关闭：只能通过客户端关闭服务端【数据不会丢失】

【1】直接使用密码shutdown：

 [root@ustc-wzh bin]# ./redis-cli -a 123456 shutdown 

【2】登录之后shutdown：

[root@ustc-wzh bin]# ./redis-cli -a 123456
Warning: Using a password with '-a' or '-u' option on the command line interface may not be safe.
127.0.0.1:6379> shutdown
not connected> 

5.远程连接Redis

（1）工具：Redis Desktop Manager

（2）阿里云Linux服务器需要设置安全组：TCP连接，开启端口6379/6379，0.0.0.0/0

（3）启动防火墙服务，开启防火墙端口为6379，重启防火墙，查看防火墙列表：

[root@ustc-wzh redis]# systemctl start firewalld.service    启动防火墙服务
[root@ustc-wzh redis]# firewall-cmd --zone=public --add-port=6379/tcp --permanent  开启防火墙的端口6379
success
[root@ustc-wzh redis]# firewall-cmd --reload    重启防火墙
success
[root@ustc-wzh redis]# firewall-cmd --list-ports  查看防火墙列表
6379/tcp

（4）使用工具连接Redis数据库

6.使用docker启动redis

（1）启动docker运行redis：

[root@ustc-wzh redis]# docker run --rm -d --name=docker_redis -p 6379:6379 redis:5.0 --requirepass "123456"

（2）如果docker出错则重启docker： systemctl restart docker ，再启动redis

（3）在docker中启动redis客户端并且赋值：

[root@ustc-wzh redis]# docker exec -it docker_redis redis-cli -h 127.0.0.1 -p 6379 -a 123456 
Warning: Using a password with '-a' or '-u' option on the command line interface may not be safe.
127.0.0.1:6379> keys *
(empty list or set)
127.0.0.1:6379> set name 王
OK
127.0.0.1:6379> get name
"\xe7\x8e\x8b"

补充：docker 的详细配置Redis

# 创建并运行一个名为 myredis 的容器
docker run \
-p 6379:6379 \
-v $PWD/data:/data \
-v $PWD/conf/redis.conf:/etc/redis/redis.conf \
--privileged=true \
--name myredis \
-d redis redis-server /etc/redis/redis.conf

# 命令分解
docker run \
-p 6379:6379 \ # 端口映射 宿主机:容器
-v $PWD/data:/data:rw \ # 映射数据目录 rw 为读写
-v $PWD/conf/redis.conf:/etc/redis/redis.conf:ro \ # 挂载配置文件 ro 为readonly
--privileged=true \ # 给与一些权限
--name myredis \ # 给容器起个名字
-d redis redis-server /etc/redis/redis.conf # deamon 运行 服务使用指定的配置文件