Redis的安装使用

1.Redis是什么

Redis是一个使用ANSI C（C语言） 编写的开源的高性能的Key-Value的NoSQL数据库（非关系型数据库）。
 

2.Redis特点

1.基于内存
2.可持久化数据
3.具有丰富的数据结构类型，适应非关系型数据的存储需求
4.支持绝大多数主流开发语言，如C、C++、Java、Python、R、JavaScript等。
5.支持集群模式，高效、稳定。
 

3.数据模型（A）

1.键值对形式。
2.Redis的数据结构类型，指的就是Redis值的结构类型。
0

4.Redis作用

1.本质是数据库，能存储数据。
Redis能灵活处理非关系型数据的读、写问题，是对MySQL等关系型数据库的补充。
新浪微博就是使用Redis集群做数据库。
 
2.缓存数据。
所谓缓存，就是将数据加载到内存中后直接使用，而不是每次都通过IO流从磁盘上读取。好处：读写效率高。
而Redis则是将数据直接存储在内存中，只有当内存空间不足时，将部分数据持久化到磁盘上。
 

5.Redis安装(Linux)

Redis官方只提供了源码，并没有提供经过编译之后的安装包。因此，安装Redis，要先编译、后安装。（即源码安装方式）
 

5.1 redis安装步骤

1.下载，上传到Linux服务器，并解压
2.预编译（实际上是检查编译环境的过程）
进入目录： cd /opt/soft/redis-3.2.9/deps/jemalloc
执行预编译 ./configure
在预编译的过程中，会检测安装redis所需的相关依赖，依次安装即可。
如：缺少c编译环境 yum -y install gcc-c++
 
预编译不是必须的步骤，它只是在检查编译过程中需要的环境是否满足。通常源码包中，都有一个可执行的configure脚本，这个脚本执行预编译的脚本。但是有一些源码包中，没有该文件，可以省略预编译步骤。
 
3.编译 进入/opt/soft/redis-3.2.9/src
make
4.安装 进入/opt/soft/redis-3.2.9/src
make install
5.启动redis服务端(指定配置文件)
拷贝redis.conf文件到/etc 目录下，方便管理。
cp /opt/soft/redis-3.2.9/redis.conf /etc/
/usr/local/bin/redis-server /etc/redis.conf
 
0
6.启动redis客户端，登陆 /usr/local/bin/redis-cli
0
 

6.redis.conf常用配置说明

6.1 requirepass (设置密码)

给redis设置密码
在/etc/redis.conf中设置密码（退出redis登录用quit）
0
找到上面这行代码改成
0
设置密码后需要重新启动redis服务端 才会生效
 
在客户端使用auth命令，验证密码。
0
 

6.2 databases（数据库）

Redis默认有16个数据库，寻址角标从0开始。
默认连接db0
0
客户端使用select命令可切换数据库
0
 

6.3 port（端口）

指定redis的服务端口，默认6379
0
 

6.4 daemonize（后台进程）

Redis默认关闭后台进程模式，改成yes，redis服务在后台启动。
0
 
 

6.5 loglevel（日志级别）

0
 

6.6 logfile（日志输出文件）

Redis日志输出目录，默认不输出日志到文件。
0
 

6.7 dbfilename（持久化文件名）、 dir（文件路径）

指定数据持久化的文件名及目录。
0
 

7.将redis添加为系统服务

7.1 第一步：开启后台模式

修改配置文件，将daemonize改为yes
 

7.2 第二步：创建shell脚本

Linux系统服务，在/etc/init.d目录下创建redis脚本
###########################
#chkconfig: 2345 10 90
#description: Start and Stop redis
PATH=/usr/local/bin:/sbin:/usr/bin:/bin
   
REDISPORT=6379
EXEC=/usr/local/bin/redis-server
REDIS_CLI=/usr/local/bin/redis-cli
##判断redis是否启动了 
PIDFILE=/var/run/redis_6379.pid
CONF="/etc/redis.conf"
PASSWORD=$(cat $CONF|grep '^\s*requirepass'|awk '{print $2}'|sed 's/"//g')
   
case "$1" in
    start)
        if [ -f $PIDFILE ]
        then
                echo "$PIDFILE exists, process is already running or crashed"
        else
                echo "Starting Redis server..."
                $EXEC $CONF
        fi
        if [ "$?"="0" ]
        then
              echo "Redis is running..."
        fi
        ;;
    stop)
        if [ ! -f $PIDFILE ]
        then
                echo "$PIDFILE does not exist, process is not running"
        else
                PID=$(cat $PIDFILE)
                echo "Stopping ..."
if [ -z $PASSWORD ]
then 
    $REDIS_CLI -p $REDISPORT shutdown
else
    $REDIS_CLI -a $PASSWORD -p $REDISPORT shutdown
fi
                #$REDIS_CLI -p $REDISPORT SHUTDOWN
                while [ -x ${PIDFILE} ]
               do
                    echo "Waiting for Redis to shutdown ..."
                    sleep 1
                done
                echo "Redis stopped"
        fi
        ;;
   restart|force-reload)
        ${0} stop
        ${0} start
        ;;
  *)
    echo "Usage: /etc/init.d/redis {start|stop|restart|force-reload}" >&2
        exit 1
esac
##############################

7.3 第三步：添加shell脚本可执行权限

chmod +x /etc/init.d/redis

7.4 第四步：添加Redis开机启动

7.4 第四步：添加Redis开机启动

8.Redis的值（value）的数据结构类型

一般说Redis的数据结构类型，指的就是redis的值value的类型；
Redis常用的数据结构类型：string、list、set、sortedSet、hash
 

9.Redis的使用

9.1 key的类型

redis的key 值是二进制安全的，这意味着可以用任何二进制序列作为key值，从形如”foo”的简单字符串到一个JPEG文件的内容都可以。空字符串也是有效key值。
redis建议使用字符串做为key的类型
 

9.2 key取值规范

1.键值不需要太长，消耗内存，在数据中查找这类键值的计算成本较高
2.键值不宜过短，可读性较差，通常建议见名知意。
例：user:id:1:username；user:id:1:password 。通过user:id:1*查询。这就是一种命名方式（不一定要使用这种方式）
 

9.3 Key命令

 

 

9.4 string类型

string类型是redis最常用的数据结构类型，存储的值为字符串。

string类型相关命令

 

 

String类型的应用场景

1.做与统计有关的业务，如新浪微博(微信朋友圈)中的点赞功能
2.解决多线程的线程安全问题。
Redis的key是单线程模式，这就意味一瞬间只有一个线程能够持有这个key，所以可以使用redis解决部分涉及线程安全的业务，比如说抢购、秒杀。
再比如学习多线程时模拟买票窗口的卖票业务。
 

9.5 List类型

 

特点：

1.基于Linked List实现
2.元素是字符串类型
3.列表头尾增删快，中间增删慢，增删元素是常态
4.元素可以重复出现
5.最多包含2^32-1元素
列表的索引：从左至右，从0开始；从右至左，从-1开始
 

List类型相关命令

 

 

List类型应用场景

1.处理排名类业务。如新浪微博评论、论坛回帖楼层等。
2.聊天室
 

9.6 Hash类型（散列）

 

特点

0
1.由Field（字段）和与之关联的value组成map键值对
2.field和value是字符串类型；
3.一个hash中最多包含2^32-1键值对。
 

Hash相关命令

 

 

Hash的作用

节约内存空间：
redis每创建一个键，都会为这个键储存一些附加的管理信息（比如这个键的类型，这个键最后一次被访问的时间等等）可以说redis的key相对于值来说，更珍贵！所以数据库里面的键越多，redis数据库服务器在储存附加管理信息方面耗费的内存就越多，在获取key对应的value值时cpu的开销也会更多 。
Hash结构可以将具有关联关系的一组key-value，存储到同一个hash结构中，从而减少key的数量。所以在能使用hash的时候尽量使用hash。
 
不适合使用Hash的场景
在需要只对hash中某个字段设置过期时，就不建议使用hash。Redis的key的过期功能只能对键操作，而Hash结构不能单独对某一个filed设置过期功能。
 

9.7 Set类型（集合）

特点

1.无序的、去重的；
2.元素是字符串类型；
3.最多包含2^32-1元素。
 

Set相关命令

 

 

Set应用场景

新浪微博的共同关注:当用户访问另一个用户的时候，会显示出两个用户共同关注哪些相同的用户(交集)
 

9.8 SortedSet类型（有序集合）

特点

1.类似Set集合；
2.有序的、去重的；
3.元素是字符串类型；
4.每一个元素都关联着一个浮点分数值（Score），并按照分数值从小到大的顺序排列集合中的元素。分数值可以相同，相同时按字典顺序排列
5.最多包含2^32-1元素
 

SortedSet类型相关命令

 

 

SortedSet类型适用场景

适用于需要有序且唯一的业务或操作：
如，网易音乐排行榜：
每首歌的歌名作为元素（唯一、不重复）
每首歌的播放次数作为分值
用zrevrange来获取播放次数最多的歌曲（就是最多播放榜了，云音乐热歌榜，没有竞价，没有权重）
 

10.使用Jedis连接redis服务器

Jedis是Redis官方推荐的Java连接开发工具，可以通过java代码操作redis数据库，就类似于jdbc
 

10.1 使用jedis连接redis可能会出现的问题及解决方案：

1.ip绑定问题
0
使用Jedis连接redis服务器需要把Redis的配置文件redis.conf里的bind 127.0.0.1（或bind localhost）注释掉，这句话的意思是仅允许本机才能访问。我们需要让redis服务器允许其他主机访问
0
 
2.保护模式（如果设置了密码可以进行密码验证，不用关闭保护模式）
DENIED Redis is running in protected mode because protected mode is enabled…
关闭保护模式：把Redis的配置文件redis.conf中的protected-mode 的yes改成no
0
 

10.2 Jedis 相关jar包导入

 
0
 

10.3 Jedis连接redis服务端

package com.gjs.jedis;

import org.junit.Test;

import redis.clients.jedis.Jedis;

public class TestJedis {
    
    @Test
    public void testJedisConnect() throws Exception {
        //创建客户端指定连接服务器端主机ip和端口，端口不指定时默认使用6379
        Jedis jedis = new Jedis("192.168.192.128", 6379);
        System.out.println("连接redis服务器端成功！");
        jedis.auth("1234"); //登录验证
        
        //测试连接
        System.out.println("redis服务器是否运行："+jedis.ping());
        System.out.println("redis服务器信息："+jedis.info());
        
        //关闭连接
        jedis.close();
    }
}

10.4 Key测试

jedis类中大部分方法名都与对应的命令同名
@Test
    public void testKey() throws Exception {
        //创建客户端指定连接服务器端主机ip和端口，端口不指定时默认使用6379
        Jedis jedis = new Jedis("192.168.192.128", 6379);
        System.out.println("连接redis服务器端成功！");
        //登录验证
        jedis.auth("1234");

        jedis.set("name", "zhangsan");//加入数据
        System.out.println("获取key对应的值："+jedis.get("name"));
        Set<String> keys = jedis.keys("*");//使用通配符进行模糊查询
        System.out.println("获取所有key的值："+keys);
        //关闭连接
        jedis.close();        
    }

10.5 List测试

@Test
    public void testList() throws Exception {
        //创建客户端指定连接服务器端主机ip和端口，端口不指定时默认使用6379
        Jedis jedis = new Jedis("192.168.192.128", 6379);
        System.out.println("连接redis服务器端成功！");
        //登录验证
        jedis.auth("1234");    
        
        jedis.lpush("list", new String[] {"a","c","b"});//添加数据
        Long len = jedis.llen("list");//获取长度
        System.out.println("list长度："+len);
        System.out.println("list元素："+jedis.lrange("list", 0, len));
        System.out.println("指定索引位置的元素："+jedis.lindex("list", 1));
        
        //关闭连接
        jedis.close();        
    }

10.6 Hash测试

@Test
    public void testHash() throws Exception {
        //创建客户端指定连接服务器端主机ip和端口，端口不指定时默认使用6379
        Jedis jedis = new Jedis("192.168.192.128", 6379);
        System.out.println("连接redis服务器端成功！");
        //登录验证
        jedis.auth("1234");    
        //添加数据
        jedis.hset("user", "id", "1");
        jedis.hset("user", "name", "zhangsan");
        jedis.hset("user", "password", "123456");
        //获取所有元素
        Map<String, String> user = jedis.hgetAll("user");
        System.out.println("获取hash的所有字段值："+user);
        
        //关闭连接
        jedis.close();        
    }

10.7 Set测试

    @Test
    public void testSet() throws Exception {
        //创建客户端指定连接服务器端主机ip和端口，端口不指定时默认使用6379
        Jedis jedis = new Jedis("192.168.192.128", 6379);
        System.out.println("连接redis服务器端成功！");
        //登录验证
        jedis.auth("1234");    
        //添加数据
        jedis.sadd("set1",new String[] {"a","s","d","f","g"});
        jedis.sadd("set2", new String[] {"a","s","z","x"});
        //获取所有元素
        Set<String> set1 = jedis.smembers("set1");
        System.out.println("获取set的所有元素："+set1);
        
        System.out.println("获取元素数量："+jedis.scard("set1"));
        
        //获取交并补集，方法参数是可变的
        Set<String> inter = jedis.sinter("set1","set2");
        System.out.println("获取交集："+inter);
        Set<String> union = jedis.sunion("set1","set2");
        System.out.println("获取并集："+union);
        Set<String> diff = jedis.sdiff("set1","set2");
        System.out.println("获取差集："+diff);
        
        //关闭连接
        jedis.close();        
    }

10.8 SortedSet测试

    @Test
    public void testSortedSet() throws Exception {
        //创建客户端指定连接服务器端主机ip和端口，端口不指定时默认使用6379
        Jedis jedis = new Jedis("192.168.192.128", 6379);
        System.out.println("连接redis服务器端成功！");
        //登录验证
        jedis.auth("1234");    
        
        //添加数据
        Map<String, Double> scoreMembers = new HashMap<>();
        scoreMembers.put("a", 1d);
        scoreMembers.put("b", 3d);
        scoreMembers.put("c", 2d);
        jedis.zadd("sortSet", scoreMembers);
        //获取数据
        //获取分数值在指定区间的元素并按分数值由小到大排序
        Set<String> zrange = jedis.zrange("sortSet", 0, 3);
        System.out.println(zrange);
        
        //关闭连接
        jedis.close();        
    }

 

11.Redis持久化

Redis持久化，就是将内存中的数据，永久保存到磁盘上。
Redis持久化有两种方式：RDB(Redis DB)、AOF(AppendOnlyFile)。
 

11.1 RDB（快照模式）

在默认情况下，Redis 将数据库快照保存在名字为dump.rdb的二进制文件中，可以在redis.conf配置文件中修改持久化信息。
0
save 900 1 表示在900秒内，至少更新了1条数据。Redis就将数据持久化到硬盘
save 300 10 表示在300内，至少更新了10条数据，Redis就会触发将数据持久化到硬盘
save 60 10000 表示60秒内，至少更新了10000条数据，Redis就会触发将数据持久化到硬盘
 

11.1.1 策略

1.自动：BGSAVE
按照配置文件中的条件满足就执行BGSAVE；非阻塞，Redis服务正常接收处理客户端请求；
Redis会folk()一个新的子进程来创建RDB文件，子进程处理完后会向父进程发送一个信号，通知它处理完毕，父进程用新的dump.rdb替代旧文件。
 
2.手动：SAVE
由客户端（redis-cli）发起SAVE命令；阻塞Redis服务，无法响应客户端请求；创建新的dump.rdb替代旧文件。
 

11.1.2 优点

1.执行效率高；
2.恢复大数据集速度较AOF快。
 

11.1.3 缺点

1.会丢失最近写入、修改的而未能持久化的数据；
2.folk过程非常耗时，会造成毫秒级不能响应客户端请求。
 

11.2 AOF（追加模式、文本重演）

AOF(Append only file),采用追加的方式保存，默认文件appendonly.aof。记录所有的写操作命令，在服务启动的时候使用这些命令就可以还原数据库。AOF默认关闭，需要在配置文件中手动开启。
0
 

11.2.1 写入机制

说明：AOF机制，添加了一个内存缓冲区(buffer)。
1.将内容写入缓冲区
2.当缓冲区被填满、或者用户手动执行fsync、或者系统根据指定的写入磁盘策略自动调用fdatasync命令，才将缓冲区里的内容真正写入磁盘里。
3.在缓冲区里的内容未写入磁盘之前，可能会丢失。
 

11.2.2 写入磁盘的策略

appendfsync选项，这个选项的值可以是always、everysec或者no
0
Always：服务器每写入一个命令，就调用一次fdatasync，将缓冲区里面的命令写入到硬盘。这种模式下，服务器出现故障，也不会丢失任何已经成功执行的命令数据
Everysec（默认）：服务器每一秒重调用一次fdatasync，将缓冲区里面的命令写入到硬盘。这种模式下，服务器出现故障，最多只丢失一秒钟内的执行的命令数据
No：服务器不主动调用fdatasync，由操作系统决定何时将缓冲区里面的命令写入到硬盘。这种模式下，服务器遭遇意外停机时，丢失命令的数量是不确定的
运行速度：always的速度慢，everysec和no都很快
 

11.2.3 AOF重写机制

AOF文件过大，合并重复的操作，AOF会使用尽可能少的命令来记录。

重写过程

1.folk一个子进程负责重写AOF文件
2.子进程会创建一个临时文件写入AOF信息
3.父进程会开辟一个内存缓冲区接收新的写命令
4.子进程重写完成后，父进程会获得一个信号，将父进程接收到的新的写操作由子进程写入到临时文件中
5.新文件替代旧文件
重写的本质：就是将操作同一个键的命令，合并。从而减小AOF文件的体积
0
 

AOF重写触发机制

1.手动：客户端向服务器发送BGREWRITEAOF命令
2.自动：配置文件中的选项，自动执行BGREWRITEAOF命令
 
0
auto-aof-rewrite-min-size ，
触发AOF重写所需的最小体积：只要在AOF文件的体积大于等于size时，才会考虑是否需要进行AOF重写，这个选项用于避免对体积过小的AOF文件进行重写
auto-aof-rewrite-percentage
指定触发重写所需的AOF文件体积百分比：当AOF文件的体积大于auto-aof-rewrite-min-size指定的体积，并且超过上一次重写之后的AOF文件体积的percent %时，就会触发AOF重写。（如果服务器刚刚启动不久，还没有进行过AOF重写，那么使用服务器启动时载入的AOF文件的体积来作为基准值）。将这个值设置为0表示关闭自动AOF重写。
 

11.2.4 优点

写入机制:默认Everysec每秒执行，性能很好不阻塞服务，最多丢失一秒的数据；
重写机制:优化AOF文件,如果误操作了（FLUSHALL等），只要AOF未被重写，停止服务移除AOF文件尾部FLUSHALL命令，重启Redis，可以将数据集恢复到FLUSHALL 执行之前的状态。
 

11.2.5 缺点

1.相同数据集，AOF文件体积较RDB大了很多；
2.恢复数据库速度较RDB慢（文本，命令重演）。
 
 
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