Redis基础

2018-12-22 | 阅读：次

Redis

java内置缓存

常用的有Oscache,Ehcache,Jcache,Jbosscache等等很多

ehcache 主要是对数据库访问的缓存，相同的查询语句只需查询一次数据库，从而提高了查询的速度，使用spring的AOP可以很容易实现这一功能。【hibernate二级缓存机制】

oscache 主要是对页面的缓存，可以整页或者指定网页某一部分缓存，同时指定他的过期时间，这样在此时间段里面访问的数据都是一样的。【mybatis二级缓存机制】

优点：减去数据库服务端的压力

缺点：内存溢出、没有持久化、线程安全、多服务器数据集不能共享

这是就需要Redis：减去数据库访问的压力（查询内存要比查询数据库效率高）

什么是Nosql

NoSQL 是 Not Only SQL 的缩写，意即”不仅仅是SQL”的意思，泛指非关系型的数据库。强调Key-Value Stores和文档数据库的优点，而不是单纯的反对RDBMS。

NoSQL产品是传统关系型数据库的功能阉割版本，通过减少用不到或很少用的功能，来大幅度提高产品性能

NoSQL产品 Redis、mongodb 、Membase、HBase

Redis介绍

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，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。

这是就需要Redis：减去数据库访问的压力（查询内存要比查询数据库效率高）

应用：token生成、session共享、分布式锁、自增id、验证码

可以设置有效期

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安装

windows 安装redis

新建start.bat 批处理文件、内容: redis-server.exe redis.windows.conf

双击start.bat启动

修改密码 # requirepass foobared 修改为requirepass 123456

注意：修改密码的时候前面不要加空格

linux 安装redis

Redis的官方下载网址是：http://redis.io/download (这里下载的是Linux版的Redis源码包）

Redis服务器端的默认端口是6379。

这里以虚拟机中的Linux系统如何安装Redis进行讲解。

在windows系统中下载好Redis的源码包。

\1. 通过WinSCP工具，将Redis的源码包由windows上传到Linux系统的这个目录/opt/redis (即根目录下的lamp文件夹）。

\2. 解压缩。

tar -zxf redis-2.6.17.tar.gz

\3. 切换到解压后的目录。

cd redis-2.6.17 ( 一般来说，解压目录里的INSTALL文件或README文件里写有安装说明，可参考之）

\4. 编译。

make

（注意，编译需要C语言编译器gcc的支持，如果没有，需要先安装gcc。可以使用rpm -q gcc查看gcc是否安装）

（利用yum在线安装gcc的命令 yum -y install gcc )

（如果编译出错，请使用make clean清除临时文件。之后，找到出错的原因，解决问题后再来重新安装。）

\5. 进入到src目录。

cd src

\6. 执行安装。

make install

到此就安装完成。但是，由于安装redis的时候，我们没有选择安装路径，故是默认位置安装。在此，我们可以将可执行文件和配置文件移动到习惯的目录。

cd /usr/local

mkdir -p /usr/local/redis/bin

mkdir -p /usr/local/redis/etc

cd /lamp/redis-2.6.17

cp ./redis.conf /usr/local/redis/etc

cd src

cp mkreleasehdr.sh redis-benchmark redis-check-aof redis-check-dump redis-cli redis-server redis-sentinel /usr/local/redis/bin

7．开放linux 6379 端口

1.编辑 /etc/sysconfig/iptables 文件：vi /etc/sysconfig/iptables 加入内容并保存：-A RH-Firewall-1-INPUT -m state –state NEW -m tcp -p tcp –dport 6379 -j ACCEPT 2.重启服务：/etc/init.d/iptables restart 3.查看端口是否开放：/sbin/iptables -L -n

比较重要的3个可执行文件：

redis-server：Redis服务器程序

redis-cli：Redis客户端程序，它是一个命令行操作工具。也可以使用telnet根据其纯文本协议操作。

redis-benchmark：Redis性能测试工具，测试Redis在你的系统及配置下的读写性能。

Redis主从复制(高可用)

1、redis的复制功能是支持多个数据库之间的数据同步。一类是主数据库（master）一类是从数据库（slave），主数据库可以进行读写操作，当发生写操作的时候自动将数据同步到从数据库，而从数据库一般是只读的，并接收主数据库同步过来的数据，一个主数据库可以有多个从数据库，而一个从数据库只能有一个主数据库。

2、通过redis的复制功能可以很好的实现数据库的读写分离，提高服务器的负载能力。主数据库主要进行写操作，而从数据库负责读操作。

过程：

1：当一个从数据库启动时，会向主数据库发送sync命令，

2：主数据库接收到sync命令后会开始在后台保存快照（执行rdb操作），并将保存期间接收到的命令缓存起来

3：当快照完成后，redis会将快照文件和所有缓存的命令发送给从数据库。

4：从数据库收到后，会载入快照文件并执行收到的缓存的命令。

Redis哨兵机制

什么是哨兵机制

Redis的哨兵(sentinel) 系统用于管理多个 Redis 服务器,该系统执行以下三个任务:

· 监控(Monitoring): 哨兵(sentinel) 会不断地检查你的Master和Slave是否运作正常。

· 提醒(Notification):当被监控的某个 Redis出现问题时, 哨兵(sentinel) 可以通过 API 向管理员或者其他应用程序发送通知。

· 自动故障迁移(Automatic failover):当一个Master不能正常工作时，哨兵(sentinel) 会开始一次自动故障迁移操作,它会将失效Master的其中一个Slave升级为新的Master, 并让失效Master的其他Slave改为复制新的Master; 当客户端试图连接失效的Master时,集群也会向客户端返回新Master的地址,使得集群可以使用Master代替失效Master。

哨兵(sentinel) 是一个分布式系统,你可以在一个架构中运行多个哨兵(sentinel) 进程,这些进程使用流言协议(gossipprotocols)来接收关于Master是否下线的信息,并使用投票协议(agreement protocols)来决定是否执行自动故障迁移,以及选择哪个Slave作为新的Master.

每个哨兵(sentinel) 会向其它哨兵(sentinel)、master、slave定时发送消息,以确认对方是否”活”着,如果发现对方在指定时间(可配置)内未回应,则暂时认为对方已挂(所谓的”主观认为宕机” Subjective Down,简称sdown).

若“哨兵群”中的多数sentinel,都报告某一master没响应,系统才认为该master”彻底死亡”(即:客观上的真正down机,Objective Down,简称odown),通过一定的vote算法,从剩下的slave节点中,选一台提升为master,然后自动修改相关配置.

虽然哨兵(sentinel) 释出为一个单独的可执行文件 redis-sentinel ,但实际上它只是一个运行在特殊模式下的 Redis 服务器，你可以在启动一个普通 Redis 服务器时通过给定 –sentinel 选项来启动哨兵(sentinel).

哨兵模式修改配置

实现步骤:

1.拷贝到etc目录

cp sentinel.conf /usr/local/redis/etc

2.修改sentinel.conf配置文件

sentinel monitor mymast 192.168.110.133 6379 1 #主节点名称 IP 端口号选举次数

sentinel auth-pass mymaster 123456

\3. 修改心跳检测 5000毫秒

sentinel down-after-milliseconds mymaster 5000

4.sentinel parallel-syncs mymaster 2 — 做多多少合格节点

\5. 启动哨兵模式

./redis-server /usr/local/redis/etc/sentinel.conf –sentinel &

\6. 停止哨兵模式

Redis事物

Redis 事务可以一次执行多个命令，并且带有以下两个重要的保证：

事务是一个单独的隔离操作：事务中的所有命令都会序列化、按顺序地执行。事务在执行的过程中，不会被其他客户端发送来的命令请求所打断。

事务是一个原子操作：事务中的命令要么全部被执行，要么全部都不执行。

一个事务从开始到执行会经历以下三个阶段：

开始事务。

命令入队。

执行事务。

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"

Redis持久化

什么是Redis持久化

什么是Redis持久化,就是将内存数据保存到硬盘。

Redis 持久化存储 (AOF 与 RDB 两种模式)

RDB持久化

RDB 是以二进制文件，是在某个时间点将数据写入一个临时文件，持久化结束后，用这个临时文件替换上次持久化的文件，达到数据恢复。优点：使用单独子进程来进行持久化，主进程不会进行任何 IO 操作，保证了 redis 的高性能缺点：RDB 是间隔一段时间进行持久化，如果持久化之间 redis 发生故障，会发生数据丢失。所以这种方式更适合数据要求不严谨的时候

这里说的这个执行数据写入到临时文件的时间点是可以通过配置来自己确定的，通过配置redis 在 n 秒内如果超过 m 个 key 被修改这执行一次 RDB 操作。这个操作就类似于在这个时间点来保存一次 Redis 的所有数据，一次快照数据。所有这个持久化方法也通常叫做 snapshots。

RDB 默认开启，redis.conf 中的具体配置参数如下；

#dbfilename：持久化数据存储在本地的文件
dbfilename dump.rdb
#dir：持久化数据存储在本地的路径，如果是在/redis/redis-3.0.6/src下启动的redis-cli，则数据会存储在当前src目录下
dir ./
##snapshot触发的时机，save    
##如下为900秒后，至少有一个变更操作，才会snapshot  
##对于此值的设置，需要谨慎，评估系统的变更操作密集程度  
##可以通过“save “””来关闭snapshot功能  
#save时间，以下分别表示更改了1个key时间隔900s进行持久化存储；更改了10个key300s进行存储；更改10000个key60s进行存储。
save 900 1
save 300 10
save 60 10000
##当snapshot时出现错误无法继续时，是否阻塞客户端“变更操作”，“错误”可能因为磁盘已满/磁盘故障/OS级别异常等  
stop-writes-on-bgsave-error yes  
##是否启用rdb文件压缩，默认为“yes”，压缩往往意味着“额外的cpu消耗”，同时也意味这较小的文件尺寸以及较短的网络传输时间  
rdbcompression yes  

AOF持久化

Append-only file，将“操作 + 数据”以格式化指令的方式追加到操作日志文件的尾部，在 append 操作返回后(已经写入到文件或者即将写入)，才进行实际的数据变更，“日志文件”保存了历史所有的操作过程；当 server 需要数据恢复时，可以直接 replay 此日志文件，即可还原所有的操作过程。AOF 相对可靠，它和 mysql 中 bin.log、apache.log、zookeeper 中 txn-log 简直异曲同工。AOF 文件内容是字符串，非常容易阅读和解析。优点：可以保持更高的数据完整性，如果设置追加 file 的时间是 1s，如果 redis 发生故障，最多会丢失 1s 的数据；且如果日志写入不完整支持 redis-check-aof 来进行日志修复；AOF 文件没被 rewrite 之前（文件过大时会对命令进行合并重写），可以删除其中的某些命令（比如误操作的 flushall）。缺点：AOF 文件比 RDB 文件大，且恢复速度慢。

我们可以简单的认为 AOF 就是日志文件，此文件只会记录“变更操作”(例如：set/del 等)，如果 server 中持续的大量变更操作，将会导致 AOF 文件非常的庞大，意味着 server 失效后，数据恢复的过程将会很长；事实上，一条数据经过多次变更，将会产生多条 AOF 记录，其实只要保存当前的状态，历史的操作记录是可以抛弃的；因为 AOF 持久化模式还伴生了“AOF rewrite”。 AOF 的特性决定了它相对比较安全，如果你期望数据更少的丢失，那么可以采用 AOF 模式。如果 AOF 文件正在被写入时突然 server 失效，有可能导致文件的最后一次记录是不完整，你可以通过手工或者程序的方式去检测并修正不完整的记录，以便通过 aof 文件恢复能够正常；同时需要提醒，如果你的 redis 持久化手段中有 aof，那么在 server 故障失效后再次启动前，需要检测 aof 文件的完整性。

AOF 默认关闭，开启方法，修改配置文件 reds.conf：appendonly yes

##此选项为aof功能的开关，默认为“no”，可以通过“yes”来开启aof功能  
##只有在“yes”下，aof重写/文件同步等特性才会生效  
appendonly yes  

##指定aof文件名称  
appendfilename appendonly.aof  

##指定aof操作中文件同步策略，有三个合法值：always everysec no,默认为everysec  
appendfsync everysec  
##在aof-rewrite期间，appendfsync是否暂缓文件同步，"no"表示“不暂缓”，“yes”表示“暂缓”，默认为“no”  
no-appendfsync-on-rewrite no  

##aof文件rewrite触发的最小文件尺寸(mb,gb),只有大于此aof文件大于此尺寸是才会触发rewrite，默认“64mb”，建议“512mb”  
auto-aof-rewrite-min-size 64mb  

##相对于“上一次”rewrite，本次rewrite触发时aof文件应该增长的百分比。  
##每一次rewrite之后，redis都会记录下此时“新aof”文件的大小(例如A)，那么当aof文件增长到A*(1 + p)之后  
##触发下一次rewrite，每一次aof记录的添加，都会检测当前aof文件的尺寸。  
auto-aof-rewrite-percentage 100  

AOF与RDB区别

AOF 和 RDB 各有优缺点，这是有它们各自的特点所决定：

RDB

RDB是在某个时间点将数据写入一个临时文件，持久化结束后，用这个临时文件替换上次持久化的文件，达到数据恢复。优点：使用单独子进程来进行持久化，主进程不会进行任何IO操作，保证了redis的高性能缺点：RDB是间隔一段时间进行持久化，如果持久化之间redis发生故障，会发生数据丢失。所以这种方式更适合数据要求不严谨的时候

AOF

Append-only file，将“操作 + 数据”以格式化指令的方式追加到操作日志文件的尾部，在append操作返回后(已经写入到文件或者即将写入)，才进行实际的数据变更，“日志文件”保存了历史所有的操作过程；当server需要数据恢复时，可以直接replay此日志文件，即可还原所有的操作过程。AOF相对可靠，它和mysql中bin.log、apache.log、zookeeper中txn-log简直异曲同工。AOF文件内容是字符串，非常容易阅读和解析。优点：可以保持更高的数据完整性，如果设置追加file的时间是1s，如果redis发生故障，最多会丢失1s的数据；且如果日志写入不完整支持redis-check-aof来进行日志修复；AOF文件没被rewrite之前（文件过大时会对命令进行合并重写），可以删除其中的某些命令（比如误操作的flushall）。缺点：AOF文件比RDB文件大，且恢复速度慢。