一、Redis简介篇

一、Reids简介

（一）NoSQL介绍

问题现象

• 海量用户
• 高并发

罪魁祸首–关系型数据库

• 性能瓶颈：磁盘IO性能低下
• 扩展瓶颈：数据关系复杂，扩展性查，不便于大规模集群

解决思路

• 减低磁盘IO次数，越低越好 —内存存储
• 去除数据键关系，越简单越好 — 不存储关系，仅存储数据

NoSQL

Nosql：即Not-Only SQL（泛指非关系型的数据库），作为关系型数据库的补充。

作用：应用于海量用户和海量数据前提下的数据处理问题。

特征：

• 可扩容，可伸缩
• 大数据量下高性能
• 灵活的数据模型

常见 Nosql 数据库：

• Redis
• Memcache
• HBase
• MongoDB

解决方案（电商场景）

1. 商品基本信息，例如名称，价格，厂商，等关键字段使用MySql

2. 商品附加信息，例如，描述，详情，评论，等加信息使用MongoDB

3. 图片信息，分布式文件系统

4. 搜索关键字 ES,Lucene，solr

5. 热点信息 高频，波段性 Redis，memcache，tair

（二） Redis

1、概念

​ Redis 是用 C 语言开发的一个开源的高性能键值对数据库。

2、特征

+ 数据间没有必然的关联关系
+ 内部采用单线程机制工作。
+ 高性能。官方个提供测试数据，50个并发执行100000个请求，读的速度110000次/s，写的速度是8100次/s。

• 多数据类型支持（String，list，hash，set，sorted_set）
• 持久化支持，可以进行数据灾难恢复。

3、Redis的应用

• 为热点数据加速查询（主要场景），如热点上平，热点新闻，热点咨询，推广类等高访问量信息等。

• 任务队列，如秒杀，抢购，狗骗派对等

• 记时信息查询，及时信息查询，如各位排行榜，各类网站访问统计，公交到站信息，在线人数信息（聊天室，网站），设备信号。

• 时效性信息控制，如验证码控制，投票控制等。

• 分布式数据共享，如分布式集群架构中的session分离

• 消息队列

• 分布式锁

（三）Redis 下载与安装

Redis下载

下载位置：https://download.redis.io/releases/

版本说明

​ 版本号第二位如果是奇数，则为非稳定版；如果为偶数则为稳定版本；

​ 当前奇数版本就是下一个偶数版本的开发版本，如2.9版本是3.0版本的开发版本

Linux 版安装：

• Redis高级开始使用

1、环境安装

• Redis 是基于C语言编写的，因此首先需要安装Redis所需要的gcc依赖

yum install -y gcc tcl

• 检查 gcc 环境：

gcc -v

• 上传安装包并解压

tar -zxvf Redis.xxxx -C /opt/mouble

2、编译下载Redis

• 进入redis-7.0.0目录执行make命令

make && make install

• 查看默认安装目录：

  usr/local/bin

这个路径类似我们windows系统的C:/program Files

• redis-benchmark：性能测试工具，服务启动后运行该命令，查看本子性能
• redis-check-aof：修复有问题的AOF文件，rdb和aof
• redis-check-dump：修复有问题的dump.rdb文件
• redis-cli：客户端，操作入口
• redis-sentlnel：redis集群使用
• redis-server：redis服务启动命令

将默认的redis.conf拷贝到自己定义好的一个路径下（/myredis），留作备份

3、启动服务

默认启动

redis-server 默认启动

redis-server --port 6379 指定端口启动

这种启动属于 前台启动，会阻塞整个会话窗口，窗口关闭或者按下 Ctrl+C 则Redis停止，不推荐使用

配置文件启动

如果要让Redis以后台方式启动，则必须修改Redis配置文件，就在解压的redis安装包下，名字就叫 redis.conf

先将redis.conf 配置文件备份一份

cp redis.conf redis.config.bck

修改配置文件 redis.conf

redis.conf 配置文件，改完后确保生效，记得重启
● 默认 daemonize no   改为 daemonize yes     # 作为服务器后端启动
● 默认 protected-mode yes 改为 protected-mode no  #关闭 保护模式
● 默认 bind 127.0.0.1 改为（直接注释 bind 127.0.0.1 只能本机访问或改为本机IP地址，否则影响远程IP连接
● 添加redis密码    改为 requirepass [password]

可配置项

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取自意大利歇歌女alessla 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verbose
loglevel verbose
7.日记记录方式，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，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
11.指定本机数据库文件名，默认值为dump.rdb
dbfilename dump.rdb
12.指定本地数据库存放目录（变值）
dir ./
13.设置当本机为slave服务时，设置master服务的IP地址及端口，在Redis启动时，他会自动从master进行数据同步
slaveof <masterip> <masterport>
14.当master服务设置了密码保护时，slave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?
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，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slave条件来同步的，所以有的数据会在一段时间内只存与内存中。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（折中，默认值）
21.指定是否启用虚拟机内存机制，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，vm-page-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小对象，page大小最好设置为32或者64bytes；如果存储很大的对象，则可以使用更大的page，如果不确定，就是用默认值
vm-pages-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，是否把较小的包含并为一个包发送，默认开启
glueoutputbuf yes
28.指定在超过一定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.指定包含其他的配置文件，可以在同一主机上多个Redis实例之间使用同一份配置文件，而同时又拥有自己的特定配置文件
include /path/to/local.conf

启动redis：redis-server redis.conf

查看启动状态：ps -ef | grep redis

消灭reids进程：kill -9 14821

4、Linux 设置开机自启Redis

修改 redis.conf 配置文件，开启进程守护

daemonize yes

在目录 /lib/systemd/system 下新建文件 redis.service

redis.service

[Unit]
Description=Redis
After=network.target
[Service]
Type=forking
PIDFile=/var/run/redis_6379.pid
# redis-server redis.conf
ExecStart=/usr/local/redis/bin/redis-server /usr/local/redis/conf/redis.conf
ExecReload=/bin/kill -s HUP $MAINPID
ExecStop=/bin/kill -s QUIT $MAINPID
PrivateTmp=true
[Install]
WantedBy=multi-user.target

重载服务

# 重载服务
systemctl daemon-reload
# 开机自启
systemctl enable redis
#启动
systemctl start redis
#查看启动状态
systemctl status redis
#停止服务
systemctl stop redis

5、启动客户端

redis-cli -a password -p 6379

Redis 命令行客户端

启动客户端：redis-cli -a password -p 6379

退出客户端： quit

6、为啥6379 作为默认端口号：

是由手机键盘字母MERZ的位置决定。MERZ在Antirez的朋友圈语言中是“愚蠢和傻逼”的代名词，它源于以来广告女郎 Alessia Merz在电视节目说了一堆愚蠢的话，redis之父对她有特殊印象，就给她弄成端口号。

7、Redis 关闭命令行客户端

单实例关闭：

redis-cli -a password shutdown

多实例关闭，制定端口关闭：

redis-cli -p 6379 shutdown

错误：(error) NOAUTH Authentication required.

Redis AUTH 命令用来设置如下两种方式对访问Redis进行权限控制：

\1. 通过 requirepass 设置访问密码.

\2. Redis 6.0 起，支持ACL权限控制.

Redis 6.0之前的版本使用验证密码方式的权限控制，格式如下：AUTH

Redis 6.0之后的版本使用 用户名验证密码方式的权限控制，格式如下：AUTH

windows版安装：

• Redis 入门使用

​ 下载后解压缩直接使用

Redis核心文件

redis-server.exe 服务器启动命令
redis-cli.exe 命令行客户端
redis.windows.conf redis核心配置文件
redis-benchmarkexe 性能测试工具
redis-check-aof.exe AOF文件修复工具
redis-check-dump.exe RDB文件检查工具（快照持久化文件）

windows启动Redis

双击：redis-server.exe

命令行：安装目录下输入：redis-server

端口：6379

PID：随机生成

（四）Redis 常见基本操作文档

中文：http://redis.cn/commands/command.html

英文：https://redis.io/commands/

命令文档：http://c.biancheng.net/

（五）Redis 基本操作

清除屏幕信息：clear

帮助：help

• help 命令名
• help @组名

退出客户端：

• quit
• exit

操作成功：

（integer）1

操作失败：

（integer）0

key *：查看所有命令

exists key: 判断某个key是存在

type key：查看key是什么类型

del key：删除指定的key数据

unlink key:非阻塞删除，仅仅将keys从keyspace元数据中删除，真正的删除会在后续的异步中操作

ttl key:查看还有多少秒过期，-1表示永不过期，-2表示已过期

expire key 秒钟：为给定可以设置过期时间

move key dbindex [0-15]:将当前数据库的key移动到给定的数据库db当中。

一个redis服务默认带着16个数据库，默认使用的是索引为0的数据库。

select dbindex：切换数据库。

dbsize：查看当前数据库key的数量

flushdb：清空当前数据库

flushall：通杀全部库。

（六）Redis 出了缓存还能做什么？

• 分布式锁
• 全局ID
• 计算器，点赞
• 位统计
• 购物车
• 轻量消息队列
• 抽奖
• 点赞、签到、打卡
• 差集交集并集、用户关注，可能关注的人
• 热点新闻、热搜排行榜
  除，仅仅将keys从keyspace元数据中删除，真正的删除会在后续的异步中操作

ttl key:查看还有多少秒过期，-1表示永不过期，-2表示已过期

expire key 秒钟：为给定可以设置过期时间

move key dbindex [0-15]:将当前数据库的key移动到给定的数据库db当中。

一个redis服务默认带着16个数据库，默认使用的是索引为0的数据库。

select dbindex：切换数据库。

dbsize：查看当前数据库key的数量

flushdb：清空当前数据库

flushall：通杀全部库。

（六）Redis 出了缓存还能做什么？

• 分布式锁
• 全局ID
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