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Redis

2018-01-18  本文已影响0人  以后的以后_hzh

1.redis简介

Redis是一个开源（BSD许可），内存存储的数据结构服务器，可用作数据库，高速缓存和消息队列代理。它支持字符串、哈希表、列表、集合、有序集合，位图，hyperloglogs等数据类型。内置复制、Lua脚本、LRU收回、事务以及不同级别磁盘持久化功能，同时通过Redis Sentinel提供高可用，通过Redis Cluster提供自动分区。

2.redis的特点

Redis 与其他 key - value 缓存产品有以下三个特点：

Redis支持数据的持久化，可以将内存中的数据保持在磁盘中，重启的时候可以再次加载进行使用。
Redis不仅仅支持简单的key-value类型的数据，同时还提供list，set，zset，hash等数据结构的存储。
Redis支持数据的备份，即master-slave模式的数据备份。
Redis 优势
性能极高 – Redis能读的速度是110000次/s,写的速度是81000次/s 。
丰富的数据类型 – Redis支持二进制案例的 Strings, Lists, Hashes, Sets 及 Ordered Sets 数据类型操作。
原子 – Redis的所有操作都是原子性的，同时Redis还支持对几个操作全并后的原子性执行。
丰富的特性 – Redis还支持 publish/subscribe, 通知, key 过期等等特性。
Redis与其他key-value存储有什么不同？
Redis有着更为复杂的数据结构并且提供对他们的原子性操作，这是一个不同于其他数据库的进化路径。Redis的数据类型都是基于基本数据结构的同时对程序员透明，无需进行额外的抽象。
Redis运行在内存中但是可以持久化到磁盘，所以在对不同数据集进行高速读写时需要权衡内存，应为数据量不能大于硬件内存。在内存数据库方面的另一个优点是， 相比在磁盘上相同的复杂的数据结构，在内存中操作起来非常简单，这样Redis可以做很多内部复杂性很强的事情。 同时，在磁盘格式方面他们是紧凑的以追加的方式产生的，因为他们并不需要进行随机访问。

3.redis安装

Window 下安装

下载地址：https://github.com/dmajkic/redis/downloads。

下载到的Redis支持32bit和64bit。根据自己实际情况选择，将64bit的内容cp到自定义盘符安装目录取名redis。 如 C:\reids

打开一个cmd窗口 使用cd命令切换目录到 C:\redis 运行 redisserver./redis.windows.conf 。
打开另一个cmd窗口
redis-cli

Linux 下安装

下载地址：http://www.redis.net.cn/download/，下载最新文档版本。

$ wget http://download.redis.io/releases/redis-2.8.17.tar.gz
$ tar xzf redis-2.8.17.tar.gz
$ cd redis-2.8.17
$ make

make完后 redis-2.8.17目录下会出现编译后的redis服务程序redis-server,还有用于测试的客户端程序redis-cli

下面启动redis服务.

$ ./redis-server

注意这种方式启动redis 使用的是默认配置。也可以通过启动参数告诉redis使用指定配置文件使用下面命令启动

$ ./redis-server redis.conf

redis.conf是一个默认的配置文件。我们可以根据需要使用自己的配置文件。

启动redis服务进程后，就可以使用测试客户端程序redis-cli和redis服务交互了。 比如：

$ ./redis-cli
redis> set foo bar
OK
redis> get foo
"bar"

Ubuntu 下安装
在 Ubuntu 系统安装 Redi 可以使用以下命令:

$sudo apt-get update
$sudo apt-get install redis-server

启动 Redis

$redis-server

查看 redis 是否启动？

$redis-cli

以上命令将打开以下终端：

redis 127.0.0.1:6379>

127.0.0.1 是本机 IP ，6379 是 redis 服务端口。现在我们输入 PING 命令

redis 127.0.0.1:6379> ping
PONG

以上说明我们已经成功安装了redis。

Redis配置

Redis 的配置文件位于 Redis 安装目录下，文件名为 redis.conf。
你可以通过 CONFIG 命令查看或设置配置项。

语法
Redis CONFIG 命令格式如下：

redis 127.0.0.1:6379> CONFIG GET CONFIG_SETTING_NAME

实例：

redis 127.0.0.1:6379> CONFIG GET loglevel
 
1) "loglevel"
2) "notice"

使用 * 号获取所有配置项：
实例:

redis 127.0.0.1:6379> CONFIG GET *
 
  1) "dbfilename"
  2) "dump.rdb"
  3) "requirepass"
  4) ""
  5) "masterauth"
  6) ""
  7) "unixsocket"
  8) ""
  9) "logfile"
 10) ""
 11) "pidfile"
 12) "/var/run/redis.pid"
 13) "maxmemory"
 14) "0"
 15) "maxmemory-samples"
 16) "3"
 17) "timeout"
 18) "0"
 19) "tcp-keepalive"
 20) "0"
 21) "auto-aof-rewrite-percentage"
 22) "100"
 23) "auto-aof-rewrite-min-size"
 24) "67108864"
 25) "hash-max-ziplist-entries"
 26) "512"
 27) "hash-max-ziplist-value"
 28) "64"
 29) "list-max-ziplist-entries"
 30) "512"
 31) "list-max-ziplist-value"
 32) "64"
 33) "set-max-intset-entries"
 34) "512"
 35) "zset-max-ziplist-entries"
 36) "128"
 37) "zset-max-ziplist-value"
 38) "64"
 39) "hll-sparse-max-bytes"
 40) "3000"
 41) "lua-time-limit"
 42) "5000"
 43) "slowlog-log-slower-than"
 44) "10000"
 45) "latency-monitor-threshold"
 46) "0"
 47) "slowlog-max-len"
 48) "128"
 49) "port"
 50) "6379"
 51) "tcp-backlog"
 52) "511"
 53) "databases"
 54) "16"
 55) "repl-ping-slave-period"
 56) "10"
 57) "repl-timeout"
 58) "60"
 59) "repl-backlog-size"
 60) "1048576"
 61) "repl-backlog-ttl"
 62) "3600"
 63) "maxclients"
 64) "4064"
 65) "watchdog-period"
 66) "0"
 67) "slave-priority"
 68) "100"
 69) "min-slaves-to-write"
 70) "0"
 71) "min-slaves-max-lag"
 72) "10"
 73) "hz"
 74) "10"
 75) "no-appendfsync-on-rewrite"
 76) "no"
 77) "slave-serve-stale-data"
 78) "yes"
 79) "slave-read-only"
 80) "yes"
 81) "stop-writes-on-bgsave-error"
 82) "yes"
 83) "daemonize"
 84) "no"
 85) "rdbcompression"
 86) "yes"
 87) "rdbchecksum"
 88) "yes"
 89) "activerehashing"
 90) "yes"
 91) "repl-disable-tcp-nodelay"
 92) "no"
 93) "aof-rewrite-incremental-fsync"
 94) "yes"
 95) "appendonly"
 96) "no"
 97) "dir"
 98) "/home/deepak/Downloads/redis-2.8.13/src"
 99) "maxmemory-policy"
100) "volatile-lru"
101) "appendfsync"
102) "everysec"
103) "save"
104) "3600 1 300 100 60 10000"
105) "loglevel"
106) "notice"
107) "client-output-buffer-limit"
108) "normal 0 0 0 slave 268435456 67108864 60 pubsub 33554432 8388608 60"
109) "unixsocketperm"
110) "0"
111) "slaveof"
112) ""
113) "notify-keyspace-events"
114) ""
115) "bind"
116) ""

编辑配置
你可以通过修改 redis.conf 文件或使用 CONFIG set 命令来修改配置。

语法
CONFIG SET 命令基本语法：

redis 127.0.0.1:6379> CONFIG SET CONFIG_SETTING_NAME NEW_CONFIG_VALUE

实例：

redis 127.0.0.1:6379> CONFIG SET loglevel "notice"
OK
redis 127.0.0.1:6379> CONFIG GET loglevel
 
1) "loglevel"
2) "notice"

参数说明
redis.conf 配置项说明如下：

  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

  1. 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

  2. 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

  3. 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

  4. 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。

  1. 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

  2. 指定本地数据库文件名，默认值为dump.rdb

    dbfilename dump.rdb

  3. 指定本地数据库存放目录

    dir ./

  4. 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>

  5. 当master服务设置了密码保护时，slav服务连接master的密码

    masterauth <master-password>

  6. 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

  7. 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

  8. 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>

  9. 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

  10. 指定更新日志文件名，默认为appendonly.aof

    appendfilename appendonly.aof

  11. 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

  1. 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

  2. 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

  3. 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

  4. 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

  5. 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

  6. 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

  7. 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

  8. 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

  9. 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

  10. 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

Redis数据类型

Redis支持五种数据类型：string(字符串)，hash(哈希)，list(列表)，set(集合)以及zset（sorted set:有序集合）

String（字符串）
string是redis最基本的类型，你可以理解成与Memcached一模一样的类型，一个key对应一个value。
string类型是二进制安全的。意思是redis的string可以包含任何数据。比如jpg图片或者序列化的对象 。
string类型是Redis最基本的数据类型，一个键最大能存储512MB。

实例：

redis 127.0.0.1:6379> SET name "redis.net.cn"
OK
redis 127.0.0.1:6379> GET name
"redis.net.cn"

在以上实例中我们使用了 Redis 的 SET 和 GET 命令。键为 name，对应的值为redis.net.cn。

注意：一个键最大能存储512MB。

Hash（哈希）
Redis hash 是一个键值对集合。

Redis hash是一个string类型的field和value的映射表，hash特别适合用于存储对象。

实例:

redis 127.0.0.1:6379> HMSET user:1 username redis.net.cn password redis.net.cn points 200
OK
redis 127.0.0.1:6379> HGETALL user:1
1) "username"
2) "redis.net.cn"
3) "password"
4) "redis.net.cn"
5) "points"
6) "200"
redis 127.0.0.1:6379>

以上实例中 hash 数据类型存储了包含用户脚本信息的用户对象。 实例中我们使用了 Redis HMSET, HEGTALL 命令，user:1 为键值。
每个 hash 可以存储 232 - 1 键值对（40多亿）。

List（列表）
Redis 列表是简单的字符串列表，按照插入顺序排序。你可以添加一个元素导列表的头部（左边）或者尾部（右边）。

实例:

redis 127.0.0.1:6379> lpush redis.net.cn redis
(integer) 1
redis 127.0.0.1:6379> lpush redis.net.cn mongodb
(integer) 2
redis 127.0.0.1:6379> lpush redis.net.cn rabitmq
(integer) 3
redis 127.0.0.1:6379> lrange redis.net.cn 0 10
1) "rabitmq"
2) "mongodb"
3) "redis"
redis 127.0.0.1:6379>

列表最多可存储 232 - 1 元素 (4294967295, 每个列表可存储40多亿)。

Set（集合）
Redis的Set是string类型的无序集合。

集合是通过哈希表实现的，所以添加，删除，查找的复杂度都是O(1)。

sadd 命令
添加一个string元素到,key对应的set集合中，成功返回1,如果元素以及在集合中返回0,key对应的set不存在返回错误。

sadd key member

实例：

redis 127.0.0.1:6379> sadd redis.net.cn redis
(integer) 1
redis 127.0.0.1:6379> sadd redis.net.cn mongodb
(integer) 1
redis 127.0.0.1:6379> sadd redis.net.cn rabitmq
(integer) 1
redis 127.0.0.1:6379> sadd redis.net.cn rabitmq
(integer) 0
redis 127.0.0.1:6379> smembers redis.net.cn
 
1) "rabitmq"
2) "mongodb"
3) "redis"

注意：以上实例中 rabitmq 添加了两次，但根据集合内元素的唯一性，第二次插入的元素将被忽略。

集合中最大的成员数为 232 - 1 (4294967295, 每个集合可存储40多亿个成员)。

zset(sorted set：有序集合)
Redis zset 和 set 一样也是string类型元素的集合,且不允许重复的成员。
不同的是每个元素都会关联一个double类型的分数。redis正是通过分数来为集合中的成员进行从小到大的排序。

zset的成员是唯一的,但分数(score)却可以重复。

zadd 命令
添加元素到集合，元素在集合中存在则更新对应score

zadd key score member

实例:

redis 127.0.0.1:6379> zadd redis.net.cn 0 redis
(integer) 1
redis 127.0.0.1:6379> zadd redis.net.cn 0 mongodb
(integer) 1
redis 127.0.0.1:6379> zadd redis.net.cn 0 rabitmq
(integer) 1
redis 127.0.0.1:6379> zadd redis.net.cn 0 rabitmq
(integer) 0
redis 127.0.0.1:6379> ZRANGEBYSCORE redis.net.cn 0 1000
 
1) "redis"
2) "mongodb"
3) "rabitmq"

Redis命令

Redis 命令用于在 redis 服务上执行操作。

要在 redis 服务上执行命令需要一个 redis 客户端。Redis 客户端在我们之前下载的的 redis 的安装包中。

语法
Redis 客户端的基本语法为：

$ redis-cli

实例
以下实例讲解了如何启动 redis 客户端：

启动 redis 客户端，打开终端并输入命令 redis-cli。该命令会连接本地的 redis 服务。

$redis-cli
redis 127.0.0.1:6379>
redis 127.0.0.1:6379> PING
 
PONG

在以上实例中我们连接到本地的 redis 服务并执行 PING 命令，该命令用于检测 redis 服务是否启动。

在远程服务上执行命令
如果需要在远程 redis 服务上执行命令，同样我们使用的也是 redis-cli 命令。

语法:

$ redis-cli -h host -p port -a password

实例
以下实例演示了如何连接到主机为 127.0.0.1，端口为 6379 ，密码为 mypass 的 redis 服务上。

$redis-cli -h 127.0.0.1 -p 6379 -a "mypass"
redis 127.0.0.1:6379>
redis 127.0.0.1:6379> PING
 
PONG
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