Redis-入门笔记-15min带你一览redis

 

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    如果转载，请注明博文来源： www.cnblogs.com/xinysu/   ，版权归 博客园 苏家小萝卜 所有。望各位支持！

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    少年入门笔记，整理出来一起入坑！入门的视屏来自imooc的：http://www.imooc.com/learn/839

1 NOSQL概述

• 什么是noSQL
• not only sql
• 非关系型数据库
• 为什么需要NoSQL
• web2.0大规模动态网站的兴起
• high performance ，高并发读写，动态页面展示与交互，比如微博点赞评论等操作，实时统计在线人数排行榜等
• huge storage，海量数据的高效存储和访问，大型网站的用户登录系统
• high scalability && high availability，高可扩展性和高可用性
• 主流NOSQL产品
• redis，mongodb，couchdb
• NoSQL的特点
• 易扩展
• 灵活数据模型
• 大数据量，高性能
• 高可用
• NoSQL数据库的四大分类
• 键值存储，redis
• 优势，快速查询
• 劣势，存储数据缺少结构化
• 列存储，hbase
• 优势，快速查询
• 劣势，功能局限
• 文档数据库，mongodb
• 优势，数据结构要求不严格
• 劣势，查询性能并非特别高，缺少统一查询的语法
• 图形数据库，infogate
• 优势，社交网络，利用图结构的相关算法
• 劣势，需要对整个图做算法分析，不利于分布式方案

 

2 redis概述

    C语言编写的高性能键值对数据，支持的键值数据类型：

• 字符串类型
• 列表类型
• 有序集合类型
• 散列
• 集合类型

    Redis的应用场景：

• 缓存
• 网站访问统计
• 任务队列
• 数据过期处理
• 应用排行榜
• 分布式集群架构中的session分离

3 redis安装和使用

3.1 redis安装

• 依赖环境
• gcc-c++

1 环境准备
#官网下载 redis 3.2.5版本
wget http://download.redis.io/releases/redis-4.0.1.tar.gz
 
#安装 C 编译环境
    yum -y install cpp binutils glibc glibc-kernheaders glibc-common glibc-devel gcc gcc-c++
 
2 安装
    解压安装包后，进入文件目录编译，编译结束时，会提示 Hint: It's a good idea to run 'make test'  ，建议在安装前先测试预安装下，make test预安装后，遇到错误：You need tcl 8.5 or newer in order to run the Redis test ，缺失安装包tcl，所以需要先安装这个 安装包后再次运行 make test，正常后再进行redis安装。
    详细步骤如下：
 
#解压二进制包
tar -zvxf /opt/redis-3.2.
 
#进入到文件目录
cd redis-3.2.
 
#编译
make
 
#测试安装（稍微耗费点时间）
make test
 
#可能会提醒需要安装最新版的tcl
#yum install tcl 
 
#指定路径安装
make PREFIX=/usr/local/redis install 

 

  安装结束后，进入到安装路径中，

[root@bogon bin]# ls -lh /usr/local/redis/bin/

total 22M

-rwxr-xr-x. 1 root root 2.4M Aug 13 18:40 redis-benchmark

-rwxr-xr-x. 1 root root 5.5M Aug 13 18:40 redis-check-aof

-rwxr-xr-x. 1 root root 5.5M Aug 13 18:40 redis-check-rdb

-rwxr-xr-x. 1 root root 2.5M Aug 13 18:40 redis-cli

lrwxrwxrwx. 1 root root   12 Aug 13 18:40 redis-sentinel -> redis-server

-rwxr-xr-x. 1 root root 5.5M Aug 13 18:40 redis-server

 

    这几个指令用途分别是：

• redis-benchmark
• 性能测试工具
• redis-check-aof
• aof文件修复工具
• redis-check-rdb
• rdb文件检查工具
• redis-cli
• redis客户端
• redis-server
• redis服务器启动命令
• redis-sentinel

3.2 配置文件修改

 #拷贝conf文件到/etc目录
 cp /opt/redis/redis-4.0./redis.conf /etc/redis.conf
  
  
 #redis.conf 参数说明
  
 ################################## NETWORK #####################################
  
 #绑定的主机地址
 bind 127.0.0.1
  
 #保护模式，是否允许 没有认证配置的主机或接口连接redis，默认是启动保护模式，则不允许这种情况
 protected-mode yes
  
 #指定redis的监听端口，默认端口是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，嗯，你开发的，你说了算。
 port
  
 # In high requests-per-second environments you need an high backlog in order
 # to avoid slow clients connections issues. Note that the Linux kernel
 # will silently truncate it to the value of /proc/sys/net/core/somaxconn so
 # make sure to raise both the value of somaxconn and tcp_max_syn_backlog
 # in order to get the desired effect.
  
 tcp-backlog
  
 #客户端链接多长时间后关闭链接，单位是秒，指定为0，则表示关闭该功能
 timeout
  
 # A reasonable value for this option is  seconds, which is the new
 # Redis default starting with Redis 3.2..
 tcp-keepalive
  
 ################################# GENERAL #####################################
  
 #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 yes
  
 # If you run Redis from upstart or systemd, Redis can interact with your
 # supervision tree. Options:
 #   supervised no      - no supervision interaction
 #   supervised upstart - signal upstart by putting Redis into SIGSTOP mode
 #   supervised systemd - signal systemd by writing READY= to $NOTIFY_SOCKET
 #   supervised auto    - detect upstart or systemd method based on
 #                        UPSTART_JOB or NOTIFY_SOCKET environment variables
 # Note: these supervision methods only signal "process is ready."
 #       They do not enable continuous liveness pings back to your supervisor.
 supervised no
  

3.3 服务启动与关闭

 #服务端启动
 [root@bogon redis-4.0.]# cd /usr/local/redis/
 [root@bogon redis]# ./bin/redis-server /etc/redis.conf
 :C  Aug ::30.774 # oO0OoO0OoO0Oo Redis is starting oO0OoO0OoO0Oo
 :C  Aug ::30.774 # Redis version=4.0., bits=, commit=, modified=, pid=, just started
 :C  Aug ::30.774 # Configuration loaded
 [root@bogon redis]# ps axu | grep redis
 root        0.6  0.2    ?        Ssl  :   : ./bin/redis-server 127.0.0.1:
 root        0.0  0.0     pts/    S+   :   : grep --color=auto redis
  
 #客户端启动
 redis-cli [-h 127.0.0.1] [-p ]
 127.0.0.1:> ping
 PONG
  
 #存储键值对
 127.0.0.1:> set name imooc
 OK
  
 #获取name对应的value
 127.0.0.1:> get name
 "imooc"
  
 #获取所有keys
 127.0.0.1:> keys *
 ) "name"
  
 #删除keys
 127.0.0.1:> del name
 (integer)
 127.0.0.1:> get name
 (nil)
  
 #关闭服务端
 redis-cli shutdow

4 redis-py的入门

    redis有支持非常多种语言编写的客户端，可以从官网查看  https://redis.io/clients ，redis-py是redis官方网站首选的python客户端开发包，本人只会点点python，所以从这个入门。

    redis-py的github地址：https://github.com/andymccurdy/redis-py

5 redis数据类型

  键值对种key的注意事项：

• 不要过长
• 最好不要超过1024个字节
• 不仅消耗内存，也影响查找效率
• 不要过短
• 比如设置为a，没有实际意义，可能会降低key的可读性
• 统一命名规范

5.1字符串 string

string中的一个key对应一个value，values最长可达512Mb。

 

string常用命令：

• 赋值
• set key value
• 取值
• get key
• 取值后赋值
• getset key value
• 
• 数值增减
• 自增1
• 如果该key不存在，则创建该key，并赋值为0，0自增后为1，等同于增加 【key，1】键值对
• 如果该key存在，则value自增加1
• incr key
• 自减1
• 如果该key不存在，则创建该key，并赋值为0，0自减后为-1，等同于增加 【key，-1】键值对
• 如果该key存在，则value自减1
• decr key
• 自增指定值
• 如果该key不存在，则创建该key，并赋值为0，0自增numbers，等同于增加 【key，numbers】键值对
• 如果该key存在，则value自增numbers
• incrby key numbers
• 自减指定值
• 如果该key不存在，则创建该key，并赋值为0，0自减numbers，等同于增加 【key，-numbers】键值对
• 如果该key存在，则value自减numbers
• decrby key numbers
• 
• 删除
• del key
• 扩展
• value追加string内容
• append key string
• 

5.2 哈希 hash

    hash可以存储多个键值对之间的映射，它就像是一个迷你型的redis。

• 赋值
• hset key field value
• hmset key field value [field value ... ]
• 
• 取值
• hget key field
• hmget key field [field ...]
• hgetall key
• 
• 增加数字
• hincrby key field number
• 
• 删除
• hdel key field
• del key
• 
• 自学命令
• hexists key field
• hlen key
• hkeys key
• hvals key
• 

5.3 字符串列表 list

    lish的顺序是按照插入的顺序，可以在头部跟尾部插入数据，如果是在list的两头进行操作，那么效率是很高的，但是如果在list中，则会耗费一定时间。

    list的类型：

• arraylist使用数组方式
• 根据索引查询速度是非常快的
• 但是新增跟删除操作涉及到位移操作，则会比较慢
• linkedlist使用双向链接方式
• 每个元素都记录了前后元素的指针，删除跟新增只需要修改前后指针，数据操作较快

    list常用的命令：

• 两端添加
• lpush key value [value ...]
• rpush key value [value ...]
• 查看列表
• lrange key start stop
• 
• 指定位置push
• lset key index value
• 列表中第几个位置插入value，注意位置从0开始
• 指定value插入值
• linsert key before|after pivot value
• 在列表中，从左到右，第一个等于pivot这个值的前面或者后面，插入valuse
• 
• 两端弹出
• lpop key
• 删除列表最左边的value
• rpop key
• 删除列表最右边的value
• rpoplpush source distination
• 从source列表右边删除一个value，并把这个value存储进入distination列表中
• 适用于消息发布过程中的备份操作
• 
• 获取列表元素个数
• llen key
• 获取列表的长度
• 扩展命令
• lpushx key value
• 如果列表存在，则从左端插入push valuse进入列表中，否则返回0
• rpushx key value
• 如果列表存在，则从右端插入push valuse进入列表中，否则返回0
• lrem key count value
• count>0，从列表的左端开始删除 值等于 value，一共删除count个
• count<0，从列表的右端开始删除 值等于 value，一共删除count个
• count=0，删除 整个列表中所有 值等于 value
• 

5.4 字符串集合 set

    和list类型不同的是，set集合中不允许出现重复的元素，set最大可以包含的元素是 4294967295 。注意，set中是没有顺序的。

     用于维护用户对象的唯一性，以及处理数据对象之间的关联关系，可以进行并集交集差集运算。比如购买A产品的用户ID，放在一个set中，购买另外一个B产品的用户ID，放在另外一个set中，这样就很方便计算同时购买两个产品的用户等。

 

    list常用指令：

• 添加删除元素
• sadd key member [member ...]
• srem key member [member ...]
• del key
• 获取集合中的元素
• smembers key
• 
• 差集运算
• sdiff key1 [key ...]
• 求集合key1与其他集合的差集
• sdiffstore destination key1 [key ...]
• 求集合key1与其他集合的差集，并把结果存储在destination集合中
• 交集运算
• sinter key [key...]
• 求多个集合的交集
• sinterstore destination key [key...]
• 求多个集合的交集，并把结果存储在destination集合中
• 并集运算
• sunion key [key...]
• 求多个集合的并集
• sunionstore destination key [key...]
• 求多个集合的并集，并把结果存储在destination集合中
• 
• 扩展命令
• sismember key member
  
• 查看member在key中是否存在
• srandmember key [count]
• 集合key中随机放回 count 个元素
• scard key
• 查看集合个数
• 

5.5 有序字符串集合 sorted set

    sorted set跟set是比较类似的，集合中不允许出现重复的元素，那么有啥区别呢？sorted set有顺序，从小到大排序，更新操作非常快，访问数据也非常高效。

    应用场景：游戏排名、微博热点

 

    常用命令：

• 获得元素
• zscore key member
• 获取有序集合中的某个元素的score值
• zrange key start stop [withscores]
• zrangebyscore key mim max [withscores] [limit offset count]
• 添加元素
• zadd key score member [score member ...]
• 
• 删除元素
• zrem key member [member...]
• zremrangebyscore key min max 
• 
• 扩展查询
• zincrby key increment member
• zscore key member
• zcount key min max
• 

6 keys的通用操作

• keys *
• 查看所有keys
• 
• del key [key...]
• 删除多个key
• exists key
• 判断某个key是否存在，存在返回1，不存在返回0
• rename key newkey
• 重命名某个key
• expire key seconds
• 设置某个key的生命期，过了这个时间就是过期数据
• ttl key
• 查看该key的生命还剩下多少秒
• 
• type key
• 查看key的类型
• 

7 redis的特性

7.1 多数据库

redis最多支持16个数据，下标0-15表示第几个数据库。默认是在0号数据。切换数据库可以通过select dbnumber 来切换，也可以通过move 来移动key从当前数据到指定的数据库。

7.2 事务

    事务的指令：multi、exec、discard。redis中，如果某个命令执行失败，后面的命令还会继续执行。multi，开启事务，这个指令后的指令默认为在同一个事务内，exec等同于提交，discard等同于回滚。

 

8 redis的持久化

    redis的高性能是因为数据都在内存中，如果数据库重启，则所有数据都会丢失，那么如何进行数据持久化呢？

• RDB持久化
• 默认支持，在指定的时间内，把内存的数据写入磁盘
• AOF持久化
• 以日志的形式记录每一个操作，启动的时候，重新执行所有log
• 无持久化
• 不进行持久化，则认为redis的作用为缓存，无需持久化数据
• RDB与AOF同时使用

8.1 RDB持久化

• 优势
• redis数据库仅包含一个文件，对于文件备份是非常方便的，如果系统出现灾难时，较容易恢复
• 灾难恢复时，备份文件较为容易单独转移到其他存储介质
• 数据量很大的时候，启动速度快
• 劣势
• 不能够保证数据无丢失，数据丢失时间 = 当前时间-最近备份时间
• 子进程完成持久化工作，如果数据集很大的时候，可能会造成短时间内redis所在服务器停止对外服务
• 配置
  • RDB默认配置文件中就有，可以查看redis.conf文件中关于save的设置
    • 
      • save 900 1       ：900秒内至少有1个数据变化，则进行持久化

• • • • save 300 10     ：300秒内至少有10个数据发生变化，则进行持久化
      • save 60 10000 ： 60秒内至少有1w个数据发生变化，则进行持久化
    • 
      • dbfilename 则是命名当前持久文件的名字
      • dir，则是定义当前持久化文件的存放路径
        • 

8.2 AOF持久化

• 优势
• 更高的数据安全性
• 每秒同步，最高丢失1s数据
• 每操作数同步，每次发生数据的变化都会立即记录到磁盘中，性能最低
• append追加文件备份
• 备份过程中出现问题，不会破坏之前的日志备份
• 如果写入了一半数据，然后出现系奔溃的问题，在redis下一次启动之前，可以通过redis_check_aof工具解决数据一致性问题
• 如果日志备份过大
• redis会自动启动日志重写机制，append过程中，会把备份数据写入到老的备份文件中，并且会用一个新文件，记录此期间的修改数据语句
• AOF包含一个格式清晰的数据修改操作语句的日志文件
• 劣势
• 相同数量的数据集文件，比RDB的要打
• AOF效率低于RDB
• 需要人员配置，非默认配置
• 配置
• 在redis.conf文件中，配置一下内容
• appendonly yes：启动appendonly，开启AOF备份
• appendfilename "appendonly.aof" ：AOF备份的文件名
• appendfsync always   ：每个修改操作同步备份一次
• appendfsync everysec：1s同步备份一次
• appendfsync no          ：不同步
• 测试配置
• 简单测试案例
• redis中配置AOF，选择每操作一次就备份的机制，增删改数据后，执行flushall，然后通过备份文件来恢复数据到flushall之前
• 步骤
• 启动AOF，选择每操作一次就备份
• appendonly yes
• appendfsync always
• 重启redis
• /usr/local/redis/bin/redis-cli shutdown
• /usr/local/redis/bin/redis-server /etc/redis.conf
• 造数据
• 
• 执行flushall
  • 
• 处理备份文件
• vim /usr/local/redis/appendonly.aof
• 删除flushall的操作记录

• 

• 重启数据库
• /usr/local/redis/bin/redis-cli shutdown
• /usr/local/redis/bin/redis-server /etc/redis.conf
• 检查数据
  •