redis安装与介绍

安装

　　一般推荐次新版的最后一个发行版。https://redis.io/download

先安装gcc，

yum install gcc

tar xzf redis-3.2.3.tar.gz

cd redis-3.2.3

make

如果报zmalloc.h:50:31: 错误：jemalloc/jemalloc.h，则使用make MALLOC=libc

make install

或者指定安装目录：make PREFIX=/usr/local/redis install

cp redis.conf /etc/

通常安装redis后必做的第一件事是更改配置文件，让redis默认以守护进程的模式启动并设置密码：

vi /etc/redis.conf

将daemonize从no改为yes

requirepass aStrongStringPassword

proctect yes # 禁止远程无密码访问

其他生产需要注意的重要配置参见redis配置注意事项。

启动redis

# redis-server /etc/redis.conf

[root@localhost redis-3.2.4]# ps axu | grep redis
root 9711 0.0 0.0 136920 7556 ? Ssl 01:46 0:00 redis-server 127.0.0.1:6379
root 9715 0.0 0.0 112648 976 pts/0 S+ 01:46 0:00 grep --color=auto redis
[root@localhost redis-3.2.4]# redis-cli
127.0.0.1:6379> exit

查看redis整体情况

127.0.0.1:6379> client list

id=2 addr=127.0.0.1:38654 fd=5 name= age=197 idle=0 flags=N db=0 sub=0 psub=0 multi=-1 qbuf=0 qbuf-free=32768 obl=0 oll=0 omem=0 events=r cmd=client

127.0.0.1:6379> info

# Server

redis_version:3.2.8

redis_git_sha1:00000000

redis_git_dirty:0

redis_build_id:8ffb5d8f8beeb710

redis_mode:standalone

os:Linux 2.6.32-431.23.3.el6.x86_64 x86_64

arch_bits:64

multiplexing_api:epoll

gcc_version:4.4.7

process_id:18542

run_id:99f248a3c2cf7e0435489308dab0e4465262c592

tcp_port:6379

uptime_in_seconds:420

uptime_in_days:0

hz:10

lru_clock:13231573

executable:/root/redis-server

config_file:/etc/redis.conf

# Clients

connected_clients:1

client_longest_output_list:0

client_biggest_input_buf:0

blocked_clients:0

# Memory

used_memory:823008

used_memory_human:803.72K

used_memory_rss:7794688

used_memory_rss_human:7.43M

used_memory_peak:823008

used_memory_peak_human:803.72K

total_system_memory:16726306816

total_system_memory_human:15.58G

used_memory_lua:37888

used_memory_lua_human:37.00K

maxmemory:0

maxmemory_human:0B

maxmemory_policy:noeviction

mem_fragmentation_ratio:9.47

mem_allocator:jemalloc-4.0.3

# Persistence

loading:0

rdb_changes_since_last_save:0

rdb_bgsave_in_progress:0

rdb_last_save_time:1489626161

rdb_last_bgsave_status:ok

rdb_last_bgsave_time_sec:-1

rdb_current_bgsave_time_sec:-1

aof_enabled:0

aof_rewrite_in_progress:0

aof_rewrite_scheduled:0

aof_last_rewrite_time_sec:-1

aof_current_rewrite_time_sec:-1

aof_last_bgrewrite_status:ok

aof_last_write_status:ok

# Stats

total_connections_received:1

total_commands_processed:4

instantaneous_ops_per_sec:0

total_net_input_bytes:134

total_net_output_bytes:6028863

instantaneous_input_kbps:0.00

instantaneous_output_kbps:0.00

rejected_connections:0

sync_full:0

sync_partial_ok:0

sync_partial_err:0

expired_keys:0

evicted_keys:0

keyspace_hits:0

keyspace_misses:0

pubsub_channels:0

pubsub_patterns:0

latest_fork_usec:0

migrate_cached_sockets:0

# Replication

role:master

connected_slaves:0

master_repl_offset:0

repl_backlog_active:0

repl_backlog_size:1048576

repl_backlog_first_byte_offset:0

repl_backlog_histlen:0

# CPU

used_cpu_sys:0.29

used_cpu_user:0.21

used_cpu_sys_children:0.00

used_cpu_user_children:0.00

# Cluster

cluster_enabled:0

# Keyspace

db0:keys=2,expires=0,avg_ttl=0

127.0.0.1:6379>

停止

#使用客户端

redis-cli shutdown

#因为Redis可以妥善处理SIGTERM信号，所以直接kill -9也是可以的

kill -9 PID

redis命令参考，建议整理过的，顺便参考官方的：http://redisdoc.com/

http://www.tuicool.com/articles/aQbQ3u

连接远程redis服务器

一般使用三方GUI，如redisdesktopmanager。

C:\Users\admin>cd /d d:\GMP\redis64-2.8.19

d:\GMP\redis64-2.8.19>redis-cli -h 192.168.230.128 -p 6379 -a "123456"
192.168.230.128:6379> set from-remote-key from-remote-value
OK
192.168.230.128:6379> keys *
1) "from-remote-key"
192.168.230.128:6379> get from-remote-key
"from-remote-value"
192.168.230.128:6379>

　　java客户端，官方推荐使用jedis、redisson（底层还是jedis，比如分布式锁，都是基于lua脚本整合setnx+expire）。spring boot 2.x开始，推荐lettuce。还有一个基于redis的java分布式锁实现redisson。

redis命令参考：http://www.redis.net.cn/tutorial/3501.html

性能测试

[ta5service_2_oracle@ta5host bin]$ ./redis-benchmark -t set -q -P 3 -n 10000000
SET: 195415.55 requests per second

50个并发请求，10000个请求，检测Redis性能：

# redis-benchmark -h localhost -p 6379 -c 50 -n 10000

监控读写

　　redis-cli -h xx -p 6379 -a 123455 monitor

　　它只能监控命令列表，意义不是很大。

慢日志

　　redis slowlog只保存在内存中，因此slowlog的效率很高，完全不用担心会影响到redis的性能。慢查询日志有两个参数：

slowlog-log-slower-than: 单位微秒，指定redis执行命令的最大时间，超过将记录到慢查询日志中, 不能是负值。如果需要记录每条命令，设置为0就可以了。
slowlog-max-len: 设置慢查询日志存储长度，如果达到最大值，最老的那日志将被清除掉。

　　这两个参数可以直接写到配置文件里面永久生效，也可以直接使用config set [参数名] [值]的方式临时修改：

　　CONFIG SET slowlog-log-slower-than 1000

　　CONFIG SET slowlog-max-len 10000

　　使用slowlog get命令，可以获取到所有的慢查询记录，也可以指定获取最后若干数量的记录。例如：

127.0.0.1:6379> SLOWLOG get 20

1) 1) (integer) 5

   2) (integer) 1587967725

   3) (integer) 13175

   4) 1) "info"

2) 1) (integer) 4

   2) (integer) 1585212402

   3) (integer) 20347

   4) 1) "SETEX"

      2) "hsta:uid:44873D33567F9B8486613E226C6951EF"

      3) "900"

      4) "{\"email\":\"yangmc25005@hundsun.com\",\"id\":1,\"ip\":\"127.0.0.1\",\"lockScreenFlag\":false,\"logId\":0,\"realName\":\"123\",\"roles\":[1],\"sessio... (134 more bytes)"

3) 1) (integer) 3

   2) (integer) 1582085396

   3) (integer) 26045

   4) 1) "SETEX"

      2) "hsta:uid:35D104A11026AC46021BEF5B144D77BC"

      3) "900"

      4) "{\"id\":1,\"ip\":\"127.0.0.1\",\"lockScreenFlag\":false,\"logId\":0,\"realName\":\"123\",\"roles\":[1],\"sessionId\":\"35D104A11026AC46021BEF5B144D... (100 more bytes)"

4) 1) (integer) 2

   2) (integer) 1579602866

   3) (integer) 12625

   4) 1) "SETEX"

      2) "hsta:uid:3F8677B333FC0C6B6F0DF10EAF3EB22E"

      3) "900"

      4) "{\"email\":\"\",\"id\":1,\"ip\":\"127.0.0.1\",\"lockScreenFlag\":false,\"logId\":0,\"longTaCode\":\"F6\",\"mobile\":\"\",\"realName\":\"system\",\"roles\":[... (124 more bytes)"

5) 1) (integer) 1

   2) (integer) 1577530601

   3) (integer) 13496

   4) 1) "EVAL"

      2) "if (redis.call('exists', KEYS[1]) == 0) then redis.call('hset', KEYS[1], ARGV[2], 1); redis.call('pexpire', KEYS[1], ARGV[1]); r... (208 more bytes)"

      3) "1"

      4) "hsta:dlock:guid:d1ac0d25-2b0d-4335-b380-aea5b25ebf4d"

      5) "1000000"

      6) "745d2227-f22b-4475-b04e-bf7832092e31:1"

6) 1) (integer) 0

   2) (integer) 1576038752

   3) (integer) 24809

   4) 1) "EVAL"

      2) "if (redis.call('exists', KEYS[1]) == 0) then redis.call('hset', KEYS[1], ARGV[2], 1); redis.call('pexpire', KEYS[1], ARGV[1]); r... (208 more bytes)"

      3) "1"

      4) "hsta:dlock:guid:1655783790"

      5) "3600000"

      6) "d81d4dcb-bd34-4700-a0d4-2a2a83b366da:212"

　　返回的每个慢查询实体，都由6个字段组成，如果是4.0之前的版本只有前面4个字段。含义分别为：每个慢查询唯一标识（每个慢查询实体的ID都是唯一的，而且不会被重新设置，只会在redis重启后才会被重置）；处理完命令后的，Unix 时间戳；执行命令所需要的时间，单位微秒；命令的参数列表，是个数组类型；发起请求的客户端IP和端口；客户端的名称（通过client setname client1 设置的客户端的名称）。

　　除此之外，还可以查看当前慢查询日志记录数：

127.0.0.1:6379> SLOWLOG LEN

(integer) 6

　　清空慢查询日志内容：

　　SLOWLOG RESET

GUI监控工具

　　https://github.com/nkrode/RedisLive，用python写的。

常见的优化建议

(1) Master 最好不要做任何持久化工作，如 RDB 内存快照和 AOF 日志文件
(2) 如果数据比较重要，某个 Slave 开启 AOF 备份数据，策略设置为每秒同步一次
(3) 为了主从复制的速度和连接的稳定性， Master 和 Slave 最好在同一个局域网内
(4) 尽量避免在压力很大的主库上增加从库
(5) 主从复制不要用图状结构，用单向链表结构更为稳定，即： Master <- Slave1 <- Slave2 <- Slave3…

高可用及spring boot集成

　　redis各种高可用搭建及与spring boot的集成参见搭建高可用redis集群/sentinel及spring boot实现集群配置。

redis特性总结参考（核心实现原理参见redis核心机制深入解析）：

1，Redis

丰富的数据结构（5种，它们可以解决不同场景的问题，有点类似recipe）
- 字符串（String）
- - Redis字符串能包含任意类型的数据
  - 一个字符串类型的值最多能存储512M字节的内容
  - 利用INCR命令簇（INCR, DECR, INCRBY）来把字符串当作原子计数器使用
  - 使用APPEND命令在字符串后添加内容
- 列表（Linked List，而非数组实现）
- - 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到列表的头部（左边：LPUSH）或者尾部（右边：RPUSH）
  - 一个列表最多可以包含2^32-1个元素（4294967295，每个表超过40亿个元素）
  - 在社交网络中建立一个时间线模型，使用LPUSH去添加新的元素到用户时间线中，使用LRANGE去检索一些最近插入的条目
  - 你可以同时使用LPUSH和LTRIM去创建一个永远不会超过指定元素数目的列表并同时记住最后的N个元素
  - 列表可以用来当作消息传递的基元（primitive），例如，众所周知的用来创建后台任务的Resque Ruby库
- 集合（Set）
- - Redis集合是一个无序的，不允许相同成员存在的字符串合集（Uniq操作，获取某段时间所有数据排重值）
  - 支持一些服务端的命令从现有的集合出发去进行集合运算，如合并（并集：union）,求交(交集：intersection)，差集, 找出不同元素的操作（共同好友、二度好友）
  - 用集合跟踪一个独特的事。想要知道所有访问某个博客文章的独立IP？只要每次都用SADD来处理一个页面访问。那么你可以肯定重复的IP是不会插入的（利用唯一性，可以统计访问网站的所有独立IP）
  - Redis集合能很好的表示关系。你可以创建一个tagging系统，然后用集合来代表单个tag。接下来你可以用SADD命令把所有拥有tag的对象的所有ID添加进集合，这样来表示这个特定的tag。如果你想要同时有3个不同tag的所有对象的所有ID，那么你需要使用SINTER
  - 使用SPOP或者SRANDMEMBER命令随机地获取元素
- 哈希（Hashes）
- - Redis Hashes是字符串字段和字符串值之间的映射
  - 尽管Hashes主要用来表示对象，但它们也能够存储许多元素
- HyperLogLog
  - 　　非精确统计。
- 有序集合（Sorted Sets、zset，java的优先级队列或TreeMap）
- - Redis有序集合和Redis集合类似，是不包含相同字符串的合集
  - 每个有序集合的成员都关联着一个评分，这个评分用于把有序集合中的成员按最低分到最高分排列（排行榜应用，取TOP N操作）
  - 使用有序集合，你可以非常快地（O(log(N))）完成添加，删除和更新元素的操作
  - 元素是在插入时就排好序的，所以很快地通过评分(score)或者位次(position)获得一个范围的元素（需要精准设定过期时间的应用）
  - 轻易地访问任何你需要的东西: 有序的元素，快速的存在性测试，快速访问集合中间元素
  - 在一个巨型在线游戏中建立一个排行榜，每当有新的记录产生时，使用ZADD 来更新它。你可以用ZRANGE轻松地获取排名靠前的用户，你也可以提供一个用户名，然后用ZRANK获取他在排行榜中的名次。同时使用ZRANK和ZRANGE你可以获得与指定用户有相同分数的用户名单。所有这些操作都非常迅速
  - 有序集合通常用来索引存储在Redis中的数据。例如：如果你有很多的hash来表示用户，那么你可以使用一个有序集合，这个集合的年龄字段用来当作评分，用户ID当作值。用ZRANGEBYSCORE可以简单快速地检索到给定年龄段的所有用户
复制（Replication, Redis复制很简单易用，它通过配置允许slave Redis Servers或者Master Servers的复制品）
- 一个Master可以有多个Slaves
- Slaves能通过接口其他slave的链接，除了可以接受同一个master下面slaves的链接以外，还可以接受同一个结构图中的其他slaves的链接
- redis复制是在master段是非阻塞的，这就意味着master在同一个或多个slave端执行同步的时候还可以接受查询
- 复制在slave端也是非阻塞的，假设你在redis.conf中配置redis这个功能，当slave在执行的新的同步时，它仍可以用旧的数据信息来提供查询，否则，你可以配置当redis slaves去master失去联系是，slave会给发送一个客户端错误
- 为了有多个slaves可以做只读查询，复制可以重复2次，甚至多次，具有可扩展性（例如：slaves对话与重复的排序操作，有多份数据冗余就相对简单了）
- 他可以利用复制去避免在master端保存数据，只要对master端redis.conf进行配置，就可以避免保存（所有的保存操作），然后通过slave的链接，来实时的保存在slave端
LRU过期处理（Eviction）
- EVAL 和 EVALSHA 命令是从 Redis 2.6.0 版本（3.2引入了lua debugger，提高lua开发效率）开始的，使用内置的 Lua （非常轻巧，主要用于C和C++主程序环境）解释器，可以对 Lua 脚本进行求值
- Redis 使用单个 Lua 解释器去运行所有脚本，并且， Redis 也保证脚本会以原子性(atomic)的方式执行： 当某个脚本正在运行的时候，不会有其他脚本或 Redis 命令被执行。这和使用MULTI / EXEC 包围的事务很类似。在其他别的客户端看来，脚本的效果(effect)要么是不可见的(not visible)，要么就是已完成的(already completed)，具体示例可以参见https://my.oschina.net/zbnb/blog/3137491，总结的相当的不错，比dummy示例好多了
- LRU过期处理（Eviction）
- - Redis允许为每一个key设置不同的过期时间，当它们到期时将自动从服务器上删除（EXPIRE）
事务
- MULTI 、 EXEC 、 DISCARD 和 WATCH 是 Redis 事务的基础
- 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
- 事务中的命令要么全部被执行，要么全部都不执行，EXEC 命令负责触发并执行事务中的所有命令
- Redis 的 Transactions 提供的并不是严格的 ACID 的事务
- Transactions 还是提供了基本的命令打包执行的功能：可以保证一连串的命令是顺序在一起执行的，中间有会有其它客户端命令插进来执行
- Redis 还提供了一个 Watch 功能，你可以对一个 key 进行 Watch，然后再执行 Transactions，在这过程中，如果这个 Watched 的值进行了修改，那么这个 Transactions 会发现并拒绝执行
数据持久化
- RDB
- - 特点
  - - RDB持久化方式能够在指定的时间间隔能对你的数据进行快照存储
  - 优点
  - - RDB是一个非常紧凑的文件,它保存了某个时间点得数据集,非常适用于数据集的备份
    - RDB是一个紧凑的单一文件, 非常适用于灾难恢复
    - RDB在保存RDB文件时父进程唯一需要做的就是fork出一个子进程,接下来的工作全部由子进程来做，父进程不需要再做其他IO操作，所以RDB持久化方式可以最大化redis的性能
    - 与AOF相比,在恢复大的数据集的时候，RDB方式会更快一些
  - 缺点
  - - 如果你希望在redis意外停止工作（例如电源中断）的情况下丢失的数据最少的话，那么RDB不适合，Redis要完整的保存整个数据集是一个比较繁重的工作
    - RDB 需要经常fork子进程来保存数据集到硬盘上,当数据集比较大的时候,fork的过程是非常耗时的,可能会导致Redis在一些毫秒级内不能响应客户端的请求.如果数据集巨大并且CPU性能不是很好的情况下,这种情况会持续1秒,AOF也需要fork,但是你可以调节重写日志文件的频率来提高数据集的耐久度
- AOF
- - 特点
  - - AOF持久化方式记录每次对服务器写的操作
    - redis重启的时候会优先载入AOF文件来恢复原始的数据,因为在通常情况下AOF文件保存的数据集要比RDB文件保存的数据集要完整
  - 优点
  - - 使用AOF 会让你的Redis更加耐久: 你可以使用不同的fsync策略：无fsync,每秒fsync,每次写的时候fsync
    - AOF文件是一个只进行追加的日志文件,所以不需要写入seek
    - Redis 可以在 AOF 文件体积变得过大时，自动地在后台对 AOF 进行重写
    - AOF 文件有序地保存了对数据库执行的所有写入操作，这些写入操作以 Redis 协议的格式保存，因此 AOF 文件的内容非常容易被人读懂，对文件进行分析（parse）也很轻松。 导出（export） AOF 文件也非常简单
  - 缺点
  - - 对于相同的数据集来说，AOF 文件的体积通常要大于 RDB 文件的体积
    - 根据所使用的 fsync 策略，AOF 的速度可能会慢于 RDB
- 选择
- - 同时使用两种持久化功能
分布式
- Redis Cluster （Redis 3版本）
- Keepalived
- - 当Master挂了后，VIP漂移到Slave；Slave 上keepalived 通知redis 执行：slaveof no one ,开始提供业务
  - 当Master起来后，VIP 地址不变，Master的keepalived 通知redis 执行slaveof slave IP host ，开始作为从同步数据
  - 依次类推
- Twemproxy
- - 快、轻量级、减少后端Cache Server连接数、易配置、支持ketama、modula、random、常用hash 分片算法
  - 对于客户端而言，redis集群是透明的，客户端简单，遍于动态扩容
  - Proxy为单点、处理一致性hash时，集群节点可用性检测不存在脑裂问题
  - 高性能，CPU密集型，而redis节点集群多CPU资源冗余，可部署在redis节点集群上，不需要额外设备
高可用（HA）
- Redis Sentinel（redis自带的集群管理工具）
- - 监控（Monitoring）： Redis Sentinel实时监控主服务器和从服务器运行状态
  - 提醒（Notification）：当被监控的某个 Redis 服务器出现问题时， Redis Sentinel 可以向系统管理员发送通知，也可以通过 API 向其他程序发送通知
  - 自动故障转移（Automatic failover）：当一个主服务器不能正常工作时，Redis Sentinel 可以将一个从服务器升级为主服务器，并对其他从服务器进行配置，让它们使用新的主服务器。当应用程序连接到 Redis 服务器时， Redis Sentinel会告之新的主服务器地址和端口
- 单M-S结构
- - 单M-S结构特点是在Master服务器中配置Master Redis（Redis-1M）和Master Sentinel（Sentinel-1M）
  - Slave服务器中配置Slave Redis（Redis-1S）和Slave Sentinel（Sentinel-1S）
  - 其中 Master Redis可以提供读写服务，但是Slave Redis只能提供只读服务。因此，在业务压力比较大的情况下，可以选择将只读业务放在Slave Redis中进行
- 双M-S结构
- - 双M-S结构的特点是在每台服务器上配置一个Master Redis，同时部署一个Slave Redis。由两个Redis Sentinel同时对4个Redis进行监控。两个Master Redis可以同时对应用程序提供读写服务，即便其中一个服务器出现故障，另一个服务器也可以同时运行两个Master Redis提供读写服务
  - 缺点是两个Master redis之间无法实现数据共享，不适合存在大量用户数据关联的应用使用
- 单M-S结构和双M-S结构比较
- - 单M-S结构适用于不同用户数据存在关联，但应用可以实现读写分离的业务模式。Master主要提供写操作，Slave主要提供读操作，充分利用硬件资源
  - 双（多）M-S结构适用于用户间不存在或者存在较少的数据关联的业务模式，读写效率是单M-S的两（多）倍，但要求故障时单台服务器能够承担两个Mater Redis的资源需求
发布/订阅（Pub/Sub）仅提供标准MQ的广播功能，不支持分区特性，不提供持久化功能。
监控：Redis-Monitor
- 历史redis运行查询：CPU、内存、命中率、请求量、主从切换等
- 实时监控曲线

2，数据类型Redis使用场景

String
- 计数器应用
List
- 取最新N个数据的操作
- 消息队列
- 删除与过滤
- 实时分析正在发生的情况，用于数据统计与防止垃圾邮件（结合Set）
Set
- Uniqe操作，获取某段时间所有数据排重值
- 实时系统，反垃圾系统
- 共同好友、二度好友
- 利用唯一性，可以统计访问网站的所有独立 IP
- 好友推荐的时候，根据 tag 求交集，大于某个 threshold 就可以推荐
Hashes
- 存储、读取、修改用户属性
Sorted Set
- 排行榜应用，取TOP N操作
- 需要精准设定过期时间的应用（时间戳作为Score）
- 带有权重的元素，比如一个游戏的用户得分排行榜
- 过期项目处理，按照时间排序

3，Redis解决秒杀/抢红包等高并发事务活动

秒杀开始前30分钟把秒杀库存从数据库同步到Redis Sorted Set
用户秒杀库存放入秒杀限制数长度的Sorted Set
秒杀到指定秒杀数后，Sorted Set不在接受秒杀请求，并显示返回标识
秒杀活动完全结束后，同步Redis数据到数据库，秒杀正式结束