Redis的安裝使用

1.Redis是什麼

Redis是一個使用ANSI C（C語言） 編寫的開源的高性能的Key-Value的NoSQL資料庫（非關係型資料庫）。
 

2.Redis特點

1.基於記憶體
2.可持久化數據
3.具有豐富的數據結構類型，適應非關係型數據的存儲需求
4.支援絕大多數主流開發語言，如C、C++、Java、Python、R、JavaScript等。
5.支援集群模式，高效、穩定。
 

3.數據模型（A）

1.鍵值對形式。
2.Redis的數據結構類型，指的就是Redis值的結構類型。
0

4.Redis作用

1.本質是資料庫，能存儲數據。
Redis能靈活處理非關係型數據的讀、寫問題，是對MySQL等關係型資料庫的補充。
新浪微博就是使用Redis集群做資料庫。
 
2.快取數據。
所謂快取，就是將數據載入到記憶體中後直接使用，而不是每次都通過IO流從磁碟上讀取。好處：讀寫效率高。
而Redis則是將數據直接存儲在記憶體中，只有當記憶體空間不足時，將部分數據持久化到磁碟上。
 

5.Redis安裝(Linux)

Redis官方只提供了源碼，並沒有提供經過編譯之後的安裝包。因此，安裝Redis，要先編譯、後安裝。（即源碼安裝方式）
 

5.1 redis安裝步驟

1.下載，上傳到Linux伺服器，並解壓
2.預編譯（實際上是檢查編譯環境的過程）
進入目錄： cd /opt/soft/redis-3.2.9/deps/jemalloc
執行預編譯 ./configure
在預編譯的過程中，會檢測安裝redis所需的相關依賴，依次安裝即可。
如：缺少c編譯環境 yum -y install gcc-c++
 
預編譯不是必須的步驟，它只是在檢查編譯過程中需要的環境是否滿足。通常源碼包中，都有一個可執行的configure腳本，這個腳本執行預編譯的腳本。但是有一些源碼包中，沒有該文件，可以省略預編譯步驟。
 
3.編譯 進入/opt/soft/redis-3.2.9/src
make
4.安裝 進入/opt/soft/redis-3.2.9/src
make install
5.啟動redis服務端(指定配置文件)
拷貝redis.conf文件到/etc 目錄下，方便管理。
cp /opt/soft/redis-3.2.9/redis.conf /etc/
/usr/local/bin/redis-server /etc/redis.conf
 
0
6.啟動redis客戶端，登陸 /usr/local/bin/redis-cli
0
 

6.redis.conf常用配置說明

6.1 requirepass (設置密碼)

給redis設置密碼
在/etc/redis.conf中設置密碼（退出redis登錄用quit）
0
找到上面這行程式碼改成
0
設置密碼後需要重新啟動redis服務端 才會生效
 
在客戶端使用auth命令，驗證密碼。
0
 

6.2 databases（資料庫）

Redis默認有16個資料庫，定址角標從0開始。
默認連接db0
0
客戶端使用select命令可切換資料庫
0
 

6.3 port（埠）

指定redis的服務埠，默認6379
0
 

6.4 daemonize（後台進程）

Redis默認關閉後台進程模式，改成yes，redis服務在後台啟動。
0
 
 

6.5 loglevel（日誌級別）

0
 

6.6 logfile（日誌輸出文件）

Redis日誌輸出目錄，默認不輸出日誌到文件。
0
 

6.7 dbfilename（持久化文件名）、 dir（文件路徑）

指定數據持久化的文件名及目錄。
0
 

7.將redis添加為系統服務

7.1 第一步：開啟後台模式

修改配置文件，將daemonize改為yes
 

7.2 第二步：創建shell腳本

Linux系統服務，在/etc/init.d目錄下創建redis腳本
###########################
#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
##判斷redis是否啟動了 
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腳本可執行許可權

chmod +x /etc/init.d/redis

7.4 第四步：添加Redis開機啟動

7.4 第四步：添加Redis開機啟動

8.Redis的值（value）的數據結構類型

一般說Redis的數據結構類型，指的就是redis的值value的類型；
Redis常用的數據結構類型：string、list、set、sortedSet、hash
 

9.Redis的使用

9.1 key的類型

redis的key 值是二進位安全的，這意味著可以用任何二進位序列作為key值，從形如」foo」的簡單字元串到一個JPEG文件的內容都可以。空字元串也是有效key值。
redis建議使用字元串做為key的類型
 

9.2 key取值規範

1.鍵值不需要太長，消耗記憶體，在數據中查找這類鍵值的計算成本較高
2.鍵值不宜過短，可讀性較差，通常建議見名知意。
例：user:id:1:username；user:id:1:password 。通過user:id:1*查詢。這就是一種命名方式（不一定要使用這種方式）
 

9.3 Key命令

 

 

9.4 string類型

string類型是redis最常用的數據結構類型，存儲的值為字元串。

string類型相關命令

 

 

String類型的應用場景

1.做與統計有關的業務，如新浪微博(微信朋友圈)中的點贊功能
2.解決多執行緒的執行緒安全問題。
Redis的key是單執行緒模式，這就意味一瞬間只有一個執行緒能夠持有這個key，所以可以使用redis解決部分涉及執行緒安全的業務，比如說搶購、秒殺。
再比如學習多執行緒時模擬買票窗口的賣票業務。
 

9.5 List類型

 

特點：

1.基於Linked List實現
2.元素是字元串類型
3.列表頭尾增刪快，中間增刪慢，增刪元素是常態
4.元素可以重複出現
5.最多包含2^32-1元素
列表的索引：從左至右，從0開始；從右至左，從-1開始
 

List類型相關命令

 

 

List類型應用場景

1.處理排名類業務。如新浪微博評論、論壇回帖樓層等。
2.聊天室
 

9.6 Hash類型（散列）

 

特點

0
1.由Field（欄位）和與之關聯的value組成map鍵值對
2.field和value是字元串類型；
3.一個hash中最多包含2^32-1鍵值對。
 

Hash相關命令

 

 

Hash的作用

節約記憶體空間：
redis每創建一個鍵，都會為這個鍵儲存一些附加的管理資訊（比如這個鍵的類型，這個鍵最後一次被訪問的時間等等）可以說redis的key相對於值來說，更珍貴！所以資料庫裡面的鍵越多，redis資料庫伺服器在儲存附加管理資訊方面耗費的記憶體就越多，在獲取key對應的value值時cpu的開銷也會更多 。
Hash結構可以將具有關聯關係的一組key-value，存儲到同一個hash結構中，從而減少key的數量。所以在能使用hash的時候盡量使用hash。
 
不適合使用Hash的場景
在需要只對hash中某個欄位設置過期時，就不建議使用hash。Redis的key的過期功能只能對鍵操作，而Hash結構不能單獨對某一個filed設置過期功能。
 

9.7 Set類型（集合）

特點

1.無序的、去重的；
2.元素是字元串類型；
3.最多包含2^32-1元素。
 

Set相關命令

 

 

Set應用場景

新浪微博的共同關注:當用戶訪問另一個用戶的時候，會顯示出兩個用戶共同關注哪些相同的用戶(交集)
 

9.8 SortedSet類型（有序集合）

特點

1.類似Set集合；
2.有序的、去重的；
3.元素是字元串類型；
4.每一個元素都關聯著一個浮點分數值（Score），並按照分數值從小到大的順序排列集合中的元素。分數值可以相同，相同時按字典順序排列
5.最多包含2^32-1元素
 

SortedSet類型相關命令

 

 

SortedSet類型適用場景

適用於需要有序且唯一的業務或操作：
如，網易音樂排行榜：
每首歌的歌名作為元素（唯一、不重複）
每首歌的播放次數作為分值
用zrevrange來獲取播放次數最多的歌曲（就是最多播放榜了，雲音樂熱歌榜，沒有競價，沒有權重）
 

10.使用Jedis連接redis伺服器

Jedis是Redis官方推薦的Java連接開發工具，可以通過java程式碼操作redis資料庫，就類似於jdbc
 

10.1 使用jedis連接redis可能會出現的問題及解決方案：

1.ip綁定問題
0
使用Jedis連接redis伺服器需要把Redis的配置文件redis.conf里的bind 127.0.0.1（或bind localhost）注釋掉，這句話的意思是僅允許本機才能訪問。我們需要讓redis伺服器允許其他主機訪問
0
 
2.保護模式（如果設置了密碼可以進行密碼驗證，不用關閉保護模式）
DENIED Redis is running in protected mode because protected mode is enabled…
關閉保護模式：把Redis的配置文件redis.conf中的protected-mode 的yes改成no
0
 

10.2 Jedis 相關jar包導入

 
0
 

10.3 Jedis連接redis服務端

package com.gjs.jedis;

import org.junit.Test;

import redis.clients.jedis.Jedis;

public class TestJedis {
    
    @Test
    public void testJedisConnect() throws Exception {
        //創建客戶端指定連接伺服器端主機ip和埠，埠不指定時默認使用6379
        Jedis jedis = new Jedis("192.168.192.128", 6379);
        System.out.println("連接redis伺服器端成功！");
        jedis.auth("1234"); //登錄驗證
        
        //測試連接
        System.out.println("redis伺服器是否運行："+jedis.ping());
        System.out.println("redis伺服器資訊："+jedis.info());
        
        //關閉連接
        jedis.close();
    }
}

10.4 Key測試

jedis類中大部分方法名都與對應的命令同名
@Test
    public void testKey() throws Exception {
        //創建客戶端指定連接伺服器端主機ip和埠，埠不指定時默認使用6379
        Jedis jedis = new Jedis("192.168.192.128", 6379);
        System.out.println("連接redis伺服器端成功！");
        //登錄驗證
        jedis.auth("1234");

        jedis.set("name", "zhangsan");//加入數據
        System.out.println("獲取key對應的值："+jedis.get("name"));
        Set<String> keys = jedis.keys("*");//使用通配符進行模糊查詢
        System.out.println("獲取所有key的值："+keys);
        //關閉連接
        jedis.close();        
    }

10.5 List測試

@Test
    public void testList() throws Exception {
        //創建客戶端指定連接伺服器端主機ip和埠，埠不指定時默認使用6379
        Jedis jedis = new Jedis("192.168.192.128", 6379);
        System.out.println("連接redis伺服器端成功！");
        //登錄驗證
        jedis.auth("1234");    
        
        jedis.lpush("list", new String[] {"a","c","b"});//添加數據
        Long len = jedis.llen("list");//獲取長度
        System.out.println("list長度："+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));
        
        //關閉連接
        jedis.close();        
    }

10.6 Hash測試

@Test
    public void testHash() throws Exception {
        //創建客戶端指定連接伺服器端主機ip和埠，埠不指定時默認使用6379
        Jedis jedis = new Jedis("192.168.192.128", 6379);
        System.out.println("連接redis伺服器端成功！");
        //登錄驗證
        jedis.auth("1234");    
        //添加數據
        jedis.hset("user", "id", "1");
        jedis.hset("user", "name", "zhangsan");
        jedis.hset("user", "password", "123456");
        //獲取所有元素
        Map<String, String> user = jedis.hgetAll("user");
        System.out.println("獲取hash的所有欄位值："+user);
        
        //關閉連接
        jedis.close();        
    }

10.7 Set測試

    @Test
    public void testSet() throws Exception {
        //創建客戶端指定連接伺服器端主機ip和埠，埠不指定時默認使用6379
        Jedis jedis = new Jedis("192.168.192.128", 6379);
        System.out.println("連接redis伺服器端成功！");
        //登錄驗證
        jedis.auth("1234");    
        //添加數據
        jedis.sadd("set1",new String[] {"a","s","d","f","g"});
        jedis.sadd("set2", new String[] {"a","s","z","x"});
        //獲取所有元素
        Set<String> set1 = jedis.smembers("set1");
        System.out.println("獲取set的所有元素："+set1);
        
        System.out.println("獲取元素數量："+jedis.scard("set1"));
        
        //獲取交並補集，方法參數是可變的
        Set<String> inter = jedis.sinter("set1","set2");
        System.out.println("獲取交集："+inter);
        Set<String> union = jedis.sunion("set1","set2");
        System.out.println("獲取並集："+union);
        Set<String> diff = jedis.sdiff("set1","set2");
        System.out.println("獲取差集："+diff);
        
        //關閉連接
        jedis.close();        
    }

10.8 SortedSet測試

    @Test
    public void testSortedSet() throws Exception {
        //創建客戶端指定連接伺服器端主機ip和埠，埠不指定時默認使用6379
        Jedis jedis = new Jedis("192.168.192.128", 6379);
        System.out.println("連接redis伺服器端成功！");
        //登錄驗證
        jedis.auth("1234");    
        
        //添加數據
        Map<String, Double> scoreMembers = new HashMap<>();
        scoreMembers.put("a", 1d);
        scoreMembers.put("b", 3d);
        scoreMembers.put("c", 2d);
        jedis.zadd("sortSet", scoreMembers);
        //獲取數據
        //獲取分數值在指定區間的元素並按分數值由小到大排序
        Set<String> zrange = jedis.zrange("sortSet", 0, 3);
        System.out.println(zrange);
        
        //關閉連接
        jedis.close();        
    }

 

11.Redis持久化

Redis持久化，就是將記憶體中的數據，永久保存到磁碟上。
Redis持久化有兩種方式：RDB(Redis DB)、AOF(AppendOnlyFile)。
 

11.1 RDB（快照模式）

在默認情況下，Redis 將資料庫快照保存在名字為dump.rdb的二進位文件中，可以在redis.conf配置文件中修改持久化資訊。
0
save 900 1 表示在900秒內，至少更新了1條數據。Redis就將數據持久化到硬碟
save 300 10 表示在300內，至少更新了10條數據，Redis就會觸發將數據持久化到硬碟
save 60 10000 表示60秒內，至少更新了10000條數據，Redis就會觸發將數據持久化到硬碟
 

11.1.1 策略

1.自動：BGSAVE
按照配置文件中的條件滿足就執行BGSAVE；非阻塞，Redis服務正常接收處理客戶端請求；
Redis會folk()一個新的子進程來創建RDB文件，子進程處理完後會向父進程發送一個訊號，通知它處理完畢，父進程用新的dump.rdb替代舊文件。
 
2.手動：SAVE
由客戶端（redis-cli）發起SAVE命令；阻塞Redis服務，無法響應客戶端請求；創建新的dump.rdb替代舊文件。
 

11.1.2 優點

1.執行效率高；
2.恢復大數據集速度較AOF快。
 

11.1.3 缺點

1.會丟失最近寫入、修改的而未能持久化的數據；
2.folk過程非常耗時，會造成毫秒級不能響應客戶端請求。
 

11.2 AOF（追加模式、文本重演）

AOF(Append only file),採用追加的方式保存，默認文件appendonly.aof。記錄所有的寫操作命令，在服務啟動的時候使用這些命令就可以還原資料庫。AOF默認關閉，需要在配置文件中手動開啟。
0
 

11.2.1 寫入機制

說明：AOF機制，添加了一個記憶體緩衝區(buffer)。
1.將內容寫入緩衝區
2.當緩衝區被填滿、或者用戶手動執行fsync、或者系統根據指定的寫入磁碟策略自動調用fdatasync命令，才將緩衝區里的內容真正寫入磁碟里。
3.在緩衝區里的內容未寫入磁碟之前，可能會丟失。
 

11.2.2 寫入磁碟的策略

appendfsync選項，這個選項的值可以是always、everysec或者no
0
Always：伺服器每寫入一個命令，就調用一次fdatasync，將緩衝區裡面的命令寫入到硬碟。這種模式下，伺服器出現故障，也不會丟失任何已經成功執行的命令數據
Everysec（默認）：伺服器每一秒重調用一次fdatasync，將緩衝區裡面的命令寫入到硬碟。這種模式下，伺服器出現故障，最多只丟失一秒鐘內的執行的命令數據
No：伺服器不主動調用fdatasync，由作業系統決定何時將緩衝區裡面的命令寫入到硬碟。這種模式下，伺服器遭遇意外停機時，丟失命令的數量是不確定的
運行速度：always的速度慢，everysec和no都很快
 

11.2.3 AOF重寫機制

AOF文件過大，合併重複的操作，AOF會使用儘可能少的命令來記錄。

重寫過程

1.folk一個子進程負責重寫AOF文件
2.子進程會創建一個臨時文件寫入AOF資訊
3.父進程會開闢一個記憶體緩衝區接收新的寫命令
4.子進程重寫完成後，父進程會獲得一個訊號，將父進程接收到的新的寫操作由子進程寫入到臨時文件中
5.新文件替代舊文件
重寫的本質：就是將操作同一個鍵的命令，合併。從而減小AOF文件的體積
0
 

AOF重寫觸發機制

1.手動：客戶端向伺服器發送BGREWRITEAOF命令
2.自動：配置文件中的選項，自動執行BGREWRITEAOF命令
 
0
auto-aof-rewrite-min-size ，
觸發AOF重寫所需的最小體積：只要在AOF文件的體積大於等於size時，才會考慮是否需要進行AOF重寫，這個選項用於避免對體積過小的AOF文件進行重寫
auto-aof-rewrite-percentage
指定觸發重寫所需的AOF文件體積百分比：當AOF文件的體積大於auto-aof-rewrite-min-size指定的體積，並且超過上一次重寫之後的AOF文件體積的percent %時，就會觸發AOF重寫。（如果伺服器剛剛啟動不久，還沒有進行過AOF重寫，那麼使用伺服器啟動時載入的AOF文件的體積來作為基準值）。將這個值設置為0表示關閉自動AOF重寫。
 

11.2.4 優點

寫入機制:默認Everysec每秒執行，性能很好不阻塞服務，最多丟失一秒的數據；
重寫機制:優化AOF文件,如果誤操作了（FLUSHALL等），只要AOF未被重寫，停止服務移除AOF文件尾部FLUSHALL命令，重啟Redis，可以將數據集恢復到FLUSHALL 執行之前的狀態。
 

11.2.5 缺點

1.相同數據集，AOF文件體積較RDB大了很多；
2.恢復資料庫速度較RDB慢（文本，命令重演）。
 
 
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