Redis

REmote DIctionary Server（Redis）是一个有Salvatore Sanfilippo写的key-value存储系统。

Redis是一个开源的使用ANSI C语言编写、村收BSD协议、支持网络、可基于内存亦可持久化的日志型、key-value数据库，并提供多种语言的API。

他通常被称为数据结构服务器，因为值（value）可以是字符串（String），哈希（Map），列表（list），集合（sets）和有序集合（sorted sets）等类型

Redis简介

Redis是完全开源免费的，遵守BSD协议，是一个高性能的key-value数据库

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存在磁盘中，启动的时候可以再次加载进行使用
• Redis不仅仅支持简单的key-value数据了行，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支持二进制安利的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还支持对几个操作权柄后的原子性执行。
• 丰富的特性，Redis还支持publish/subscribe，通知，key国企等等特性

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，因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数据结构没在内存中操作起来更简单，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第紧凑的伊吹家的方式产生的，因为他恩并不需要进行随机访问。

什么是BSD协议？

BSD开源协议是一个给于使用者很大自由的协议。可以自由的使用，修改源代码，也可以将修改后的代码作为开源或者专有软件再发布。当你发布使用了BSD协议的代码，或者以BSD协议代码为基础做二次开发自己的产品时，需要满足三个条件：

• 如果再发布的产品中包含源代码，则在源代码中必须带有原来代码中的BSD协议。
• 如果再发布的只是二进制类库/软件，则需要在类库/软件的文档和版权声明中包含原来代码中的BSD协议。
• 不可以用开源代码的作者/机构名字和原来产品的名字做市场推广。

BSD代码鼓励代码共享，但需要尊重代码作者的著作权。BSD由于允许使用者修改和重新发布代码，也允许使用或在BSD代码上开发商业软件发布和销 售，因此是对商业集成很友好的协议。

很多的公司企业在选用开源产品的时候都首选BSD协议，因为可以完全控制这些第三方的代码，在必要的时候可以修改或者 二次开发。

什么是原子性,什么是原子性操作？

举个例子：
A想要从自己的帐户中转1000块钱到B的帐户里。那个从A开始转帐，到转帐结束的这一个过程，称之为一个事务。在这个事务里，要做如下操作：

1. 从A的帐户中减去1000块钱。如果A的帐户原来有3000块钱，现在就变成2000块钱了。
2. 在B的帐户里加1000块钱。如果B的帐户如果原来有2000块钱，现在则变成3000块钱了。
   如果在A的帐户已经减去了1000块钱的时候，忽然发生了意外，比如停电什么的，导致转帐事务意外终止了，而此时B的帐户里还没有增加1000块钱。那么，我们称这个操作失败了，要进行回滚。回滚就是回到事务开始之前的状态，也就是回到A的帐户还没减1000块的状态，B的帐户的原来的状态。此时A的帐户仍然有3000块，B的帐户仍然有2000块。
   我们把这种要么一起成功（A帐户成功减少1000，同时B帐户成功增加1000），要么一起失败（A帐户回到原来状态，B帐户也回到原来状态）的操作叫原子性操作。
   如果把一个事务可看作是一个程序,它要么完整的被执行,要么完全不执行。这种特性就叫原子性。

Redis安装

Ubuntu下安装

在Ubuntu系统安装Redis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

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。
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
(empty list or set)

实例

redis 127.0.0.1:6379> config get loglevel
(empty list or set)

使用*号获取所有配置

redis 127.0.0.1:6379> config get *
 1) "dir"
 2) "/var/lib/redis"
 3) "dbfilename"
 4) "dump.rdb"
 5) "requirepass"
 6) (nil)
 7) "masterauth"
 8) (nil)
 9) "maxmemory"
10) "0"
11) "maxmemory-policy"
12) "volatile-lru"
13) "maxmemory-samples"
14) "3"
15) "timeout"
16) "300"
17) "appendonly"
18) "no"
19) "no-appendfsync-on-rewrite"
20) "no"
21) "appendfsync"
22) "everysec"
23) "save"
24) "900 1 300 10 60 10000"
25) "slave-serve-stale-data"
26) "yes"
27) "hash-max-zipmap-entries"
28) "512"
29) "hash-max-zipmap-value"
30) "64"
31) "list-max-ziplist-entries"
32) "512"
33) "list-max-ziplist-value"
34) "64"
35) "set-max-intset-entries"
36) "512"
37) "slowlog-log-slower-than"
38) "10000"
39) "slowlog-max-len"
40) "64"

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：

• Redis默认不是以守护进程方式运行，可以通过该配置项修改，使用yes启用守护进程

  daemonize no

• 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

• 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

• 绑定的主机地址

  bind 127.0.0.1

• 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

• 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

• 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

• 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

• 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。

• 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

• 指定本地数据库文件名，默认值为dump.rdb

  dbfilename dump.rdb

• 指定本地数据库存放目录

  dir ./

• 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>

• 当master服务设置了密码保护时，slav服务连接master的密码

  masterauth <master-password>

• 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

• 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

• 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>

• 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

• 指定更新日志文件名，默认为appendonly.aof

  appendfilename appendonly.aof

• 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

• 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

• 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都存在于磁盘。默认值为0

    vm-max-memory 0

• 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

• 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

• 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

• 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

• 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

• 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

• 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

什么是守护进程？

守护进程（Daemon Process），也就是通常说的 Daemon 进程（精灵进程），是 Linux 中的后台服务进程。它是一个生存期较长的进程，通常独立于控制终端并且周期性地执行某种任务或等待处理某些发生的事件。
守护进程是个特殊的孤儿进程，这种进程脱离终端，为什么要脱离终端呢？之所以脱离于终端是为了避免进程被任何终端所产生的信息所打断，其在执行过程中的信息也不在任何终端上显示。由于在 linux 中，每一个系统与用户进行交流的界面称为终端，每一个从此终端开始运行的进程都会依附于这个终端，这个终端就称为这些进程的控制终端，当控制终端被关闭时，相应的进程都会自动关闭。