Redis从入门到精通

深碍√TFBOYSˉ_ 2022-01-29 19:27 391阅读 0赞

## Redis简介 ##

什么是实时系统: 瞬时可以实现某些数据的统计或者是功能的实现

\*\_Redis由来:

\*\_什么是redis?

由C语言实现的直接操作内存的开源的高性能的数据库软件

\*\_redis应用场景

缓存（数据查询，短连接，新闻内容、商品内容等等）最多使用

聊天室的在线好友列表

任务队列（秒杀、抢购、12306）

应用排行榜

网站访问统计

#### 什么是Redis? ####

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。

#### Redis应用场景 ####

主要能够体现 解决数据库的访问压力。

例如:短信验证码时间有效期、session共享解决方案

#### 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，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。

#### Redis的安装 ####

##### Redis的安装 #####

Redis是c语言开发的。

安装redis需要c语言的编译环境。如果没有gcc需要在线安装。yum install gcc-c++

安装步骤：

第一步：redis的源码包上传到linux系统。

第二步：解压缩redis。

第三步：编译。进入redis源码目录。make

第四步：安装。make install PREFIX=/usr/local/redis

PREFIX参数指定redis的安装目录。一般软件安装到/usr目录下

##### 安装redis版本2 #####

redis安装包: 源码形式提供 .c文件

将.c编译为.o文件 需要安装: gcc

将编译后的文件安装在linux系统上

等价于 希望在当前的系统安装JAVA版本的QQ,下载到的安装文件以.java源码形式提供.

需要:1\_下载GCC 在系统上有JDK(GCC),

2\_编译: 通过JDK将源码编译为字节码

3\_安装: 将字节码进行打包设置 .bat

1\_获取安装包 redis-3.0.7.tar.gz

2\_利用filezilla.exe 将安装包上传到/root/

3\_cd /root/ \_\_\_> tar -zxvf redis-3.0.7.tar.gz

4\_编译 将源码翻译为.o文件

cd /root/redis-3.0.7 \_\_\_> make

5\_创建一个目录 /usr/loca/redis (安装目录)

6\_安装reids

cd /root/redis-3.0.7

make PREFIX=/usr/local/redis install

![Image 1][]

7\_ 由于redis启动需要一个配置文件,将配置文件复制到 /root/redis/

cp /root/redis-3.0.7/redis.conf /root/redis

8\_ 修改/usr/local/redis/redis.conf

![Image 1][]

9\_ 启动服务端 ./bin/redis-server ./redis.conf

防火墙打开6379端口

/sbin/iptables -I INPUT -p tcp --dport 6379 -j ACCEPT

将打开的端口的访问规则保存在文件中

/etc/rc.d/init.d/iptables save

查看机器开放的端口号

/etc/init.d/iptables status

10\_启动客户端 ./bin/redis-cli

11\_测试redis是否正确安装成功

向服务器发送 ping 命令,服务器返回 pong

向服务器发送 set name tom

get name 命令可以看到可以获取到tom的信息

向服务器发送keys \*

可以查看服务器中一共有多少键值对的数据,可以查看到各个键值类型数据

##### 连接redis #####

###### redis的启动： ######

前端启动：在redis的安装目录下直接启动redis-server

\[root@localhost bin\]\# ./redis-server

后台启动：

把/root/redis-3.0.0/redis.conf复制到/usr/local/redis/bin目录下

\[root@localhost redis-3.0.0\]\# cp redis.conf /usr/local/redis/bin/

修改配置文件：

![Image 1][]

\[root@localhost bin\]\# ./redis-server redis.conf

查看redis进程：

\[root@localhost bin\]\# ps aux|grep redis

root 5190 0.1 0.3 33936 1712 ? Ssl 18:23 0:00 ./redis-server \*:6379

root 5196 0.0 0.1 4356 728 pts/0 S+ 18:24 0:00 grep redis

\[root@localhost bin\]\#

![Image 1][]

###### Redis-cli ######

\[root@localhost bin\]\# ./redis-cli

默认连接localhost运行在6379端口的redis服务。

\[root@localhost bin\]\# ./redis-cli -h 192.168.25.128 -p 6379

\-h：连接的服务器的地址

\-p：服务的端口号

关闭redis：\[root@localhost bin\]\# ./redis-cli shutdown

#### Redis五种数据类型 ####

String：key-value（做缓存）

Redis中所有的数据都是字符串。命令不区分大小写，key是区分大小写的。Redis是单线程的。Redis中不适合保存内容大的数据。

get、set、

incr：加一（生成id）

Decr：减一

Hash：key-fields-values（做缓存）

相当于一个key对于一个map，map中还有key-value

使用hash对key进行归类。

Hset：向hash中添加内容

Hget：从hash中取内容

List：有顺序可重复

192.168.25.128:6379> lpush list1 a b c d

(integer) 4

192.168.25.128:6379> lrange list1 0 -1

1.  “d”
2.  “c”
3.  “b”
4.  “a”

192.168.25.128:6379> rpush list1 1 2 3 4

(integer) 8

192.168.25.128:6379> lrange list1 0 -1

1.  “d”
2.  “c”
3.  “b”
4.  “a”
5.  “1”
6.  “2”
7.  “3”
8.  “4”

192.168.25.128:6379>

192.168.25.128:6379> lpop list1

“d”

192.168.25.128:6379> lrange list1 0 -1

1.  “c”
2.  “b”
3.  “a”
4.  “1”
5.  “2”
6.  “3”
7.  “4”

192.168.25.128:6379> rpop list1

“4”

192.168.25.128:6379> lrange list1 0 -1

1.  “c”
2.  “b”
3.  “a”
4.  “1”
5.  “2”
6.  “3”

192.168.25.128:6379>

Set：元素无顺序，不能重复

192.168.25.128:6379> sadd set1 a b c c c d

(integer) 4

192.168.25.128:6379> smembers set1

1.  “b”
2.  “c”
3.  “d”
4.  “a”

192.168.25.128:6379> srem set1 a

(integer) 1

192.168.25.128:6379> smembers set1

1.  “b”
2.  “c”
3.  “d”

192.168.25.128:6379>

还有集合运算命令，自学。

SortedSet（zset）：有顺序，不能重复

192.168.25.128:6379> zadd zset1 2 a 5 b 1 c 6 d

(integer) 4

192.168.25.128:6379> zrange zset1 0 -1

1.  “c”
2.  “a”
3.  “b”
4.  “d”

192.168.25.128:6379> zrem zset1 a

(integer) 1

192.168.25.128:6379> zrange zset1 0 -1

1.  “c”
2.  “b”
3.  “d”

192.168.25.128:6379> zrevrange zset1 0 -1

1.  “d”
2.  “b”
3.  “c”

192.168.25.128:6379> zrange zset1 0 -1 withscores

1.  “c”
2.  “1”
3.  “b”
4.  “5”
5.  “d”
6.  “6”

192.168.25.128:6379> zrevrange zset1 0 -1 withscores

1.  “d”
2.  “6”
3.  “b”
4.  “5”
5.  “c”
6.  “1”

192.168.25.128:6379>

##### 列出所有的keys #####

可以使用KEYS 命令

KEYS pattern

例如，

列出所有的key

redis> keys \*

列出匹配的key

redis>keys apple\*

1.  apple1
2.  apple2

##### Key命令 #####

设置key的过期时间。

Expire key second：设置key的过期时间

Ttl key：查看key的有效期

Persist key：清除key的过期时间。Key持久化。

192.168.25.128:6379> expire Hello 100

(integer) 1

192.168.25.128:6379> ttl Hello

(integer) 77

#### Redis的持久化方案 ####

Redis的所有数据都是保存到内存中的。

Rdb：快照形式，定期把内存中当前时刻的数据保存到磁盘。Redis默认支持的持久化方案。

aof形式：append only  
file。把所有对redis数据库操作的命令，增删改操作的命令。保存到文件中。数据库恢复时把所有的命令执行一遍即可。

在redis.conf配置文件中配置。

Rdb：

![Image 1][]

Aof的配置：

![Image 1][]

两种持久化方案同时开启使用aof文件来恢复数据库。

#### Redis集群的搭建 ####

##### redis-cluster架构图 #####

![134caad7-0591-3edd-9162-6ae43d068333][Image 1]

redis-cluster投票:容错

![Image 1][]

架构细节:

(1)所有的redis节点彼此互联(PING-PONG机制),内部使用二进制协议优化传输速度和带宽.

(2)节点的fail是通过集群中超过半数的节点检测失效时才生效.

(3)客户端与redis节点直连,不需要中间proxy层.客户端不需要连接集群所有节点,连接集群中任何一个可用节点即可

(4)redis-cluster把所有的物理节点映射到\[0-16383\]slot上,cluster  
负责维护node<->slot<->value

Redis 集群中内置了 16384 个哈希槽，当需要在 Redis 集群中放置一个 key-value  
时，redis 先对 key 使用 crc16 算法算出一个结果，然后把结果对 16384  
求余数，这样每个 key 都会对应一个编号在 0-16383 之间的哈希槽，redis  
会根据节点数量大致均等的将哈希槽映射到不同的节点

![Image 1][]

##### Redis集群的搭建 #####

Redis集群中至少应该有三个节点。要保证集群的高可用，需要每个节点有一个备份机。

Redis集群至少需要6台服务器。

搭建伪分布式。可以使用一台虚拟机运行6个redis实例。需要修改redis的端口号7001-7006

###### 集群搭建环境 ######

1、使用ruby脚本搭建集群。需要ruby的运行环境。

安装ruby

yum install ruby

yum install rubygems

1.  安装ruby脚本运行使用的包。

\[root@localhost ~\]\# gem install redis-3.0.0.gem

Successfully installed redis-3.0.0

1 gem installed

Installing ri documentation for redis-3.0.0…

Installing RDoc documentation for redis-3.0.0…

\[root@localhost ~\]\#

\[root@localhost ~\]\# cd redis-3.0.0/src

\[root@localhost src\]\# ll \*.rb

\-rwxrwxr-x. 1 root root 48141 Apr 1 2015 redis-trib.rb

###### 搭建步骤 ######

需要6台redis服务器。搭建伪分布式。

需要6个redis实例。

需要运行在不同的端口7001-7006

第一步：创建6个redis实例，每个实例运行在不同的端口。需要修改redis.conf配置文件。配置文件中还需要把cluster-enabled  
yes前的注释去掉。

![Image 1][]

第二步：启动每个redis实例。

第三步：使用ruby脚本搭建集群。

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>./redis-trib.rb create --replicas 1 192.168.25.130:7001 192.168.25.130:7002 192.168.25.130:7003 192.168.25.130:7004 192.168.25.130:7005 192.168.25.130:7006</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody></tbody> 
</table>

创建关闭集群的脚本：

\[root@localhost redis-cluster\]\# vim [shutdow-all.sh][]

redis01/redis-cli -p 7001 shutdown

redis01/redis-cli -p 7002 shutdown

redis01/redis-cli -p 7003 shutdown

redis01/redis-cli -p 7004 shutdown

redis01/redis-cli -p 7005 shutdown

redis01/redis-cli -p 7006 shutdown

\[root@localhost redis-cluster\]\# chmod u+x [shutdow-all.sh][]

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>[root@localhost redis-cluster]# ./redis-trib.rb create --replicas 1 192.168.25.128:7001 192.168.25.128:7002 192.168.25.128:7003 192.168.25.128:7004 192.168.25.128:7005 192.168.25.128:7006 &gt;&gt;&gt; Creating cluster Connecting to node 192.168.25.128:7001: OK Connecting to node 192.168.25.128:7002: OK Connecting to node 192.168.25.128:7003: OK Connecting to node 192.168.25.128:7004: OK Connecting to node 192.168.25.128:7005: OK Connecting to node 192.168.25.128:7006: OK &gt;&gt;&gt; Performing hash slots allocation on 6 nodes… Using 3 masters: 192.168.25.128:7001 192.168.25.128:7002 192.168.25.128:7003 Adding replica 192.168.25.128:7004 to 192.168.25.128:7001 Adding replica 192.168.25.128:7005 to 192.168.25.128:7002 Adding replica 192.168.25.128:7006 to 192.168.25.128:7003 M: 2e48ae301e9c32b04a7d4d92e15e98e78de8c1f3 192.168.25.128:7001 slots:0-5460 (5461 slots) master M: 8cd93a9a943b4ef851af6a03edd699a6061ace01 192.168.25.128:7002 slots:5461-10922 (5462 slots) master M: 2935007902d83f20b1253d7f43dae32aab9744e6 192.168.25.128:7003 slots:10923-16383 (5461 slots) master S: 74f9d9706f848471583929fc8bbde3c8e99e211b 192.168.25.128:7004 replicates 2e48ae301e9c32b04a7d4d92e15e98e78de8c1f3 S: 42cc9e25ebb19dda92591364c1df4b3a518b795b 192.168.25.128:7005 replicates 8cd93a9a943b4ef851af6a03edd699a6061ace01 S: 8b1b11d509d29659c2831e7a9f6469c060dfcd39 192.168.25.128:7006 replicates 2935007902d83f20b1253d7f43dae32aab9744e6 Can I set the above configuration? (type ‘yes’ to accept): yes &gt;&gt;&gt; Nodes configuration updated &gt;&gt;&gt; Assign a different config epoch to each node &gt;&gt;&gt; Sending CLUSTER MEET messages to join the cluster Waiting for the cluster to join… &gt;&gt;&gt; Performing Cluster Check (using node 192.168.25.128:7001) M: 2e48ae301e9c32b04a7d4d92e15e98e78de8c1f3 192.168.25.128:7001 slots:0-5460 (5461 slots) master M: 8cd93a9a943b4ef851af6a03edd699a6061ace01 192.168.25.128:7002 slots:5461-10922 (5462 slots) master M: 2935007902d83f20b1253d7f43dae32aab9744e6 192.168.25.128:7003 slots:10923-16383 (5461 slots) master M: 74f9d9706f848471583929fc8bbde3c8e99e211b 192.168.25.128:7004 slots: (0 slots) master replicates 2e48ae301e9c32b04a7d4d92e15e98e78de8c1f3 M: 42cc9e25ebb19dda92591364c1df4b3a518b795b 192.168.25.128:7005 slots: (0 slots) master replicates 8cd93a9a943b4ef851af6a03edd699a6061ace01 M: 8b1b11d509d29659c2831e7a9f6469c060dfcd39 192.168.25.128:7006 slots: (0 slots) master replicates 2935007902d83f20b1253d7f43dae32aab9744e6 [OK] All nodes agree about slots configuration. &gt;&gt;&gt; Check for open slots… &gt;&gt;&gt; Check slots coverage… [OK] All 16384 slots covered. [root@localhost redis-cluster]#</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody></tbody> 
</table>

##### 集群的使用方法 #####

Redis-cli连接集群。

\[root@localhost redis-cluster\]\# redis01/redis-cli -p 7002 -c

\-c：代表连接的是redis集群

#### Jedis ####

需要把jedis依赖的jar包添加到工程中。Maven工程中需要把jedis的坐标添加到依赖。

推荐添加到服务层。E3-content-Service工程中。

##### 连接单机版 #####

第一步：创建一个Jedis对象。需要指定服务端的ip及端口。

第二步：使用Jedis对象操作数据库，每个redis命令对应一个方法。

第三步：打印结果。

第四步：关闭Jedis

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>@Test <strong>public void</strong> testJedis() <strong>throws</strong> Exception { // 第一步：创建一个<em>Jedis</em>对象。需要指定服务端的<em>ip</em>及端口。 Jedis jedis = <strong>new</strong> Jedis(“192.168.25.128”, 6379); // 第二步：使用<em>Jedis</em>对象操作数据库，每个<em>redis</em>命令对应一个方法。 String result = jedis.get(“hello”); // 第三步：打印结果。 System.<em>out</em>.println(result); // 第四步：关闭<em>Jedis</em> jedis.close(); }</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody></tbody> 
</table>

[Image 1]: 
[shutdow-all.sh]: http://shutdow-all.sh