【實踐】REDIS緩存數據庫從安裝到入門
- 2019 年 10 月 6 日
- 筆記

1.摘要
Redis(REmote DIctionary Server) 是一個開源的使用ANSI C語言編寫、遵守BSD協議、支持網絡、可基於內存亦可持久化的日誌型、Key-Value數據庫,並提供多種語言的API。 對一個產品,技術的認知,從基本的安裝和使用開始最容易獲得直觀認知。 本文包括REDIS在UBUNTU的安裝,基本命令的操作使用和不錯的參考文檔。
2. 安裝
在 Ubuntu 系統安裝 Redis 可以使用以下命令:
sudo apt-get update sudo apt-get install redis-server
啟動 Redis:
redis-server
查看 redis 是否啟動:
redis-cli
以上命令將打開以下終端: redis 127.0.0.1:6379> 127.0.0.1 是本機 IP ,6379 是 redis 服務端口。現在我們輸入 PING 命令,能返回PONG表示成功了。
3. 命令
3.1 REDIS配置
Redis 的配置文件位於 Redis 安裝目錄下,文件名為 redis.conf(Windows 名為 redis.windows.conf)。 你可以通過 CONFIG 命令查看或設置配置項。
redis 127.0.0.1:6379> CONFIG GET *
redis.conf 配置項說明如下:
序號 |
配置項 |
說明 |
---|---|---|
1 |
daemonize no Redis |
默認不是以守護進程的方式運行,可以通過該配置項修改,使用 yes 啟用守護進程(Windows 不支持守護線程的配置為 no ) |
2 |
pidfile /var/run/redis.pid |
當 Redis 以守護進程方式運行時,Redis 默認會把 pid 寫入 /var/run/redis.pid 文件,可以通過 pidfile 指定 |
3 |
port 6379 |
指定 Redis 監聽端口,默認端口為 6379,作者在自己的一篇博文中解釋了為什麼選用 6379 作為默認端口,因為 6379 在手機按鍵上 MERZ 對應的號碼,而 MERZ 取自意大利歌女 Alessia Merz 的名字 |
4 |
bind 127.0.0.1 |
綁定的主機地址 |
5 |
timeout 300 |
當客戶端閑置多長時間後關閉連接,如果指定為 0,表示關閉該功能 |
6 |
loglevel notice |
指定日誌記錄級別,Redis 總共支持四個級別:debug、verbose、notice、warning,默認為 notice |
7 |
logfile stdout |
日誌記錄方式,默認為標準輸出,如果配置 Redis 為守護進程方式運行,而這裡又配置為日誌記錄方式為標準輸出,則日誌將會發送給 /dev/null |
8 |
databases 16 |
設置數據庫的數量,默認數據庫為0,可以使用SELECT 命令在連接上指定數據庫id |
9 |
save <seconds> <changes> |
Redis 默認配置文件中提供了三個條件:save 900 1 save 300 10 save 60 10000 分別表示 900 秒(15 分鐘)內有 1 個更改,300 秒(5 分鐘)內有 10 個更改以及 60 秒內有 10000 個更改。指定在多長時間內,有多少次更新操作,就將數據同步到數據文件,可以多個條件配合 |
10 |
rdbcompression yes |
指定存儲至本地數據庫時是否壓縮數據,默認為 yes,Redis 採用 LZF 壓縮,如果為了節省 CPU 時間,可以關閉該選項,但會導致數據庫文件變的巨大 |
11 |
dbfilename dump.rdb |
指定本地數據庫文件名,默認值為 dump.rdb |
12 |
dir ./ |
指定本地數據庫存放目錄 |
13 |
slaveof <masterip> <masterport> |
設置當本機為 slav 服務時,設置 master 服務的 IP 地址及端口,在 Redis 啟動時,它會自動從 master 進行數據同步 |
14 |
masterauth <master-password> |
當 master 服務設置了密碼保護時,slav 服務連接 master 的密碼 |
15 |
requirepass foobared |
設置 Redis 連接密碼,如果配置了連接密碼,客戶端在連接 Redis 時需要通過 AUTH <password> 命令提供密碼,默認關閉 |
16 |
maxclients 128 |
設置同一時間最大客戶端連接數,默認無限制,Redis 可以同時打開的客戶端連接數為 Redis 進程可以打開的最大文件描述符數,如果設置 maxclients 0,表示不作限制。當客戶端連接數到達限制時,Redis 會關閉新的連接並向客戶端返回 max number of clients reached 錯誤信息 |
17 |
maxmemory <bytes> |
指定 Redis 最大內存限制,Redis 在啟動時會把數據加載到內存中,達到最大內存後,Redis 會先嘗試清除已到期或即將到期的 Key,當此方法處理 後,仍然到達最大內存設置,將無法再進行寫入操作,但仍然可以進行讀取操作。Redis 新的 vm 機制,會把 Key 存放內存,Value 會存放在 swap 區 |
18 |
appendonly no |
指定是否在每次更新操作後進行日誌記錄,Redis 在默認情況下是異步的把數據寫入磁盤,如果不開啟,可能會在斷電時導致一段時間內的數據丟失。因為 redis 本身同步數據文件是按上面 save 條件來同步的,所以有的數據會在一段時間內只存在於內存中。默認為 no |
19 |
appendfilename appendonly.aof |
指定更新日誌文件名,默認為 appendonly.aof |
20 |
appendfsync everysec |
指定更新日誌條件,共有 3 個可選值:no:表示等操作系統進行數據緩存同步到磁盤(快)always:表示每次更新操作後手動調用 fsync() 將數據寫到磁盤(慢,安全)everysec:表示秒同步一次(折中,默認值) |
21 |
vm-enabled no |
指定是否啟用虛擬內存機制,默認值為 no,簡單的介紹一下,VM 機制將數據分頁存放,由 Redis 將訪問量較少的頁即冷數據 swap 到磁盤上,訪問多的頁面由磁盤自動換出到內存中(在後面的文章我會仔細分析 Redis 的 VM 機制) |
22 |
vm-swap-file /tmp/redis.swap |
虛擬內存文件路徑,默認值為 /tmp/redis.swap,不可多個 Redis 實例共享 |
23 |
vm-max-memory 0 |
將所有大於 vm-max-memory 的數據存入虛擬內存,無論 vm-max-memory 設置多小,所有索引數據都是內存存儲的(Redis 的索引數據 就是 keys),也就是說,當 vm-max-memory 設置為 0 的時候,其實是所有 value 都存在於磁盤。默認值為 0 |
24 |
vm-page-size 32 |
Redis swap 文件分成了很多的 page,一個對象可以保存在多個 page 上面,但一個 page 上不能被多個對象共享,vm-page-size 是要根據存儲的 數據大小來設定的,作者建議如果存儲很多小對象,page 大小最好設置為 32 或者 64bytes;如果存儲很大大對象,則可以使用更大的 page,如果不確定,就使用默認值 |
25 |
vm-pages 134217728 |
設置 swap 文件中的 page 數量,由於頁表(一種表示頁面空閑或使用的 bitmap)是在放在內存中的,,在磁盤上每 8 個 pages 將消耗 1byte 的內存。 |
26 |
vm-max-threads 4 |
設置訪問swap文件的線程數,最好不要超過機器的核數,如果設置為0,那麼所有對swap文件的操作都是串行的,可能會造成比較長時間的延遲。默認值為4 |
27 |
glueoutputbuf yes |
設置在向客戶端應答時,是否把較小的包合併為一個包發送,默認為開啟 |
28 |
hash-max-zipmap-entries 64 |
hash-max-zipmap-value 512 指定在超過一定的數量或者最大的元素超過某一臨界值時,採用一種特殊的哈希算法 |
29 |
activerehashing yes |
指定是否激活重置哈希,默認為開啟(後面在介紹 Redis 的哈希算法時具體介紹) |
30 |
include /path/to/local.conf |
指定包含其它的配置文件,可以在同一主機上多個Redis實例之間使用同一份配置文件,而同時各個實例又擁有自己的特定配置文件 |
更多信息可參考:https://www.runoob.com/redis/redis-conf.html
3.2 設置密碼和驗證
在配置文件中配置requirepass的密碼(當redis重啟時密碼依然有效)。
redis 127.0.0.1:6379> config set requirepass mypass
查詢密碼:
redis 127.0.0.1:6379> config get requirepass (error) ERR operation not permitted
密碼驗證:
redis 127.0.0.1:6379> auth mypass OK
再次查詢:
redis 127.0.0.1:6379> config get requirepass 1) "requirepass" 2) "mypass"
PS:如果配置文件中沒添加密碼 那麼redis重啟後,密碼失效;
如果需要在遠程 redis 服務上執行命令,同樣我們使用的也是 redis-cli 命令。
$ redis-cli -h host -p port -a password
【實例】 以下實例演示了如何連接到主機為 127.0.0.1,端口為 6379 ,密碼為 mypass 的 redis 服務上。
$redis-cli -h 127.0.0.1 -p 6379 -a "mypass" redis 127.0.0.1:6379>
先登陸後驗證:
redis 127.0.0.1:6379> auth "mypass" OK
AUTH命令跟其他redis命令一樣,是沒有加密的;阻止不了攻擊者在網絡上竊取你的密碼;
3.3 REDIS支持的類型
Redis支持五種數據類型:string(字符串),hash(哈希),list(列表),set(集合)及zset(sorted set:有序集合)。
<1> String(字符串)
string 類型是 Redis 最基本的數據類型,string 類型的值最大能存儲 512MB。
各個數據類型應用場景: https://www.runoob.com/redis/redis-data-types.html 【實例】
redis 127.0.0.1:6379> SET name "duncanwang" OK redis 127.0.0.1:6379> GET name "duncanwang"
<2>Hash(哈希)
Redis hash 是一個 string 類型的 field 和 value 的映射表,hash 特別適合用於存儲對象。
【實例】
127.0.0.1:6379> HMSET say field1 "Hello" field2 "world" OK 127.0.0.1:6379> HMGET say field1 1) "Hello" 127.0.0.1:6379> HMGET say field2 1) "world"
實例中我們使用了 Redis HMSET, HGET 命令,HMSET 設置了兩個 field=>value 對, HGET 獲取對應 field 對應的 value。
每個 hash 可以存儲 232 -1 鍵值對(40多億)。
<3> List(列表)
Redis 列表是簡單的字符串列表,按照插入順序排序。你可以添加一個元素到列表的頭部(左邊)或者尾部(右邊)。 【實例】
127.0.0.1:6379> LPUSH mylist "duncan" (integer) 1 127.0.0.1:6379> LPUSH mylist "jenise" (integer) 2 127.0.0.1:6379> LPUSH mylist "dijior" (integer) 3 127.0.0.1:6379> LRANGE mylist 0 2 1) "dijior" 2) "jenise" 3) "duncan"
列表最多可存儲 232 – 1 元素 (4294967295, 每個列表可存儲40多億)。
<4> Set(集合)
Redis 的 Set 是 string 類型的無序集合。 集合是通過哈希表實現的,所以添加,刪除,查找的複雜度都是 O(1)。
SADD 命令 添加一個 string 元素到 key 對應的 set 集合中,成功返回 1,如果元素已經在集合中返回 0。
SADD key member
【實例】
127.0.0.1:6379> SADD myset "duncanwang" (integer) 1 127.0.0.1:6379> SADD myset "jenise" (integer) 1 127.0.0.1:6379> SADD myset "dejior" (integer) 1 127.0.0.1:6379> SADD myset "duncanwang" (integer) 0 127.0.0.1:6379> SMEMBERS myset 1) "dejior" 2) "jenise" 3) "duncanwang"
注意:以上實例中 rabitmq 添加了兩次,但根據集合內元素的唯一性,第二次插入的元素將被忽略。
集合中最大的成員數為 232 – 1(4294967295, 每個集合可存儲40多億個成員)
<5> zset(sorted set:有序集合)
Redis zset 和 set 一樣也是string類型元素的集合,且不允許重複的成員。 不同的是每個元素都會關聯一個double類型的分數。redis正是通過分數來為集合中的成員進行從小到大的排序。
zset的成員是唯一的,但分數(score)卻可以重複。
ZADD 命令 添加元素到集合,元素在集合中存在則更新對應score
ZADD key score member
【實例】
127.0.0.1:6379> ZADD myzset 0 "duncanwang" (integer) 1 127.0.0.1:6379> ZADD myzset 1 "jenise" (integer) 1 127.0.0.1:6379> ZADD myzset 2 "dejior" (integer) 1 127.0.0.1:6379> ZADD myzset 1 "dejior" (integer) 0 127.0.0.1:6379> ZRANGEBYSCORE myzset 0 3 1) "duncanwang" 2) "dejior" 3) "jenise"
3.4 Redis 發佈訂閱
Redis 發佈訂閱(pub/sub)是一種消息通信模式:發送者(pub)發送消息,訂閱者(sub)接收消息。
Redis 客戶端可以訂閱任意數量的頻道。
下圖展示了頻道 channel1 , 以及訂閱這個頻道的三個客戶端 —— client2 、 client5 和 client1 之間的關係:

當有新消息通過 PUBLISH 命令發送給頻道 channel1 時, 這個消息就會被發送給訂閱它的三個客戶端:

【實例】 以下實例演示了發佈訂閱是如何工作的。在我們實例中我們創建了訂閱頻道名為 redisChat:
redis 127.0.0.1:6379> SUBSCRIBE redisChat Reading messages... (press Ctrl-C to quit) 1) "subscribe" 2) "redisChat" 3) (integer) 1
現在,我們先重新開啟個 redis 客戶端,然後在同一個頻道 redisChat 發佈兩次消息,訂閱者就能接收到消息。
redis 127.0.0.1:6379> PUBLISH redisChat "Redis is a great caching technique" (integer) 1 redis 127.0.0.1:6379> PUBLISH redisChat "Learn redis by runoob.com" (integer) 1
訂閱者的客戶端會顯示如下消息
1) "message" 2) "redisChat" 3) "Redis is a great caching technique" 1) "message" 2) "redisChat" 3) "Learn redis by runoob.com"
Redis 發佈訂閱命令
下表列出了 redis 發佈訂閱常用命令:
序號 |
命令 |
描述 |
---|---|---|
1 |
PSUBSCRIBE pattern [pattern …] |
訂閱一個或多個符合給定模式的頻道。 |
2 |
PUBSUB subcommand [argument [argument …]] |
查看訂閱與發佈系統狀態。 |
3 |
PUBLISH channel message |
將信息發送到指定的頻道。 |
4 |
PUNSUBSCRIBE [pattern [pattern …]] |
退訂所有給定模式的頻道。 |
5 |
SUBSCRIBE channel [channel …] |
訂閱給定的一個或多個頻道的信息。 |
6 |
UNSUBSCRIBE [channel [channel …]] |
指退訂給定的頻道。 |
3.5 Redis 事務
Redis 事務可以一次執行多個命令, 並且帶有以下三個重要的保證:
批量操作在發送 EXEC 命令前被放入隊列緩存。 收到 EXEC 命令後進入事務執行,事務中任意命令執行失敗,其餘的命令依然被執行。 在事務執行過程,其他客戶端提交的命令請求不會插入到事務執行命令序列中。 一個事務從開始到執行會經歷以下三個階段:
開始事務。 命令入隊。 執行事務。
實例
以下是一個事務的例子, 它先以 MULTI 開始一個事務, 然後將多個命令入隊到事務中, 最後由 EXEC 命令觸發事務, 一併執行事務中的所有命令:
redis 127.0.0.1:6379> MULTI OK redis 127.0.0.1:6379> SET book-name "Mastering C++ in 21 days" QUEUED redis 127.0.0.1:6379> GET book-name QUEUED redis 127.0.0.1:6379> SADD tag "C++" "Programming" "Mastering Series" QUEUED redis 127.0.0.1:6379> SMEMBERS tag QUEUED redis 127.0.0.1:6379> EXEC 1) OK 2) "Mastering C++ in 21 days" 3) (integer) 3 4) 1) "Mastering Series" 2) "C++" 3) "Programming"
單個 Redis 命令的執行是原子性的,但 Redis 沒有在事務上增加任何維持原子性的機制,所以 Redis 事務的執行並不是原子性的。
事務可以理解為一個打包的批量執行腳本,但批量指令並非原子化的操作,中間某條指令的失敗不會導致前面已做指令的回滾,也不會造成後續的指令不做。
Redis 事務命令
下表列出了 redis 事務的相關命令:
序號 |
命令 |
描述 |
---|---|---|
1 |
DISCARD |
取消事務,放棄執行事務塊內的所有命令。 |
2 |
EXEC |
執行所有事務塊內的命令。 |
3 |
MULTI |
標記一個事務塊的開始。 |
4 |
UNWATCH |
取消 WATCH 命令對所有 key 的監視。 |
5 |
WATCH key [key …] |
監視一個(或多個) key ,如果在事務執行之前這個(或這些) key 被其他命令所改動,那麼事務將被打斷。 |
4.參考
(1)官網 https://redis.io/ (2)redis中文網 http://www.redis.cn/documentation.html (3)Redis 教程 https://www.runoob.com/redis/redis-tutorial.html (4)Redis 服務器 https://www.runoob.com/redis/redis-server.html (5)Redis 數據備份與恢復 https://www.runoob.com/redis/redis-backup.html (6)Redis 持久化 一起看懂Redis兩種持久化方式的原理 https://segmentfault.com/a/1190000015983518?utm_source=tag-newest