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Redis基础

飞熊 • • 后端笔记 • 阅读 198

得意时要看淡，失意时要看开。不论得意失意，切莫大意;不论成功失败，切莫止步。志得意满时，需要的是淡然，给自己留一条退路;失意落魄时，需要的是泰然，给自己觅一条出路Redis基础，希望对大家有帮助，欢迎收藏，转发！站点地址：www.bmabk.com，来源：原文

Redis 简介

Redis 是完全开源免费的一个高性能的key-value数据库。

Redis支持数据的持久化，可以将内存中的数据保持在磁盘中，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支持二进制案例的 Strings, Lists, Hashes, Sets 及 Ordered Sets 数据类型操作。

下载地址
https://redis.io/download/

Redis优势

缓存机制优化性能，系统数据信息太多但用户信息基本固定，一旦录入很少变动，那么你每次加载所有用户信息时，如果都要请求数据库，数据库编译并执行你的查询语句，这样效率就会低下很多，针对这种信息不经常变动并且数据量。提前加入到内存中，这样后面的请求就去缓存中读取，使得请求能够迅速响应。

缓冲机制优化并发，大并发的情况下，所有的请求直接访问数据库，数据库会出现连接异常。这个时候，就需要使用redis做一个缓冲操作，让请求先访问到redis，而不是直接访问数据库。

Redis安装

Ubuntu下安装

sudo apt-get update
sudo apt-get install redis-server

# 查看是否安装成功，配置环境变量
redis-cli

# 启动
redis-server

Redis配置
在这里插入图片描述
Windows下的配置文件时redis.windows.conf，其他系统时redis.conf

redis vli命令是进入redis数据库。和mysql -u root - p进入Mysql数据库类似。

在交互式命令行下也可对数据库进行配置。Redis CONFIG 命令格式如下：

z注意要启动数据库redis-server后再打开命令行模式
在这里插入图片描述
打开另一个终端:
在这里插入图片描述

CONFIG GET CONFIG_SETTING_NAME

在这里插入图片描述
通过CONFIG GET <config_name>获取配置项名称。

在这里插入图片描述

CONFIG SET CONFIG_SETTING_NAME NEW_CONFIG_VALUE

通过CONFIG SET <name> <value>设置配置项。

更改配置文件更方便。

redis.conf 配置项说明如下：

  1. 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 no
  1. 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
  1. 指定Redis监听端口，默认端口为6379，
    port 6379
  1. 绑定的主机地址
    bind 127.0.0.1
  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
  1. 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

  1. 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

  2. 设置数据库的数量，默认数据库为0，可以使用SELECT 命令在连接上指定数据库id
    databases 16

  3. 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。
  1. 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

  1. 指定本地数据库文件名，默认值为dump.rdb

    dbfilename dump.rdb

  2. 指定本地数据库存放目录

    dir ./
  1. 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>
  1. 当master服务设置了密码保护时，slav服务连接master的密码
    masterauth <master-password>
  1. 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 命令提供密码，默认关闭
    requirepass foobared
  1. 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
  1. 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>
  1. 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
  1. 指定更新日志文件名，默认为appendonly.aof
     appendfilename appendonly.aof
  1. 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
  1. 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

  1. 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

  2. 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

  3. 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
  1. 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
  1. 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

  1. 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

  2. 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
  1. 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
  1. 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

Redis 数据类型
Redis支持五种数据类型：string（字符串），hash（哈希），list（列表），set（集合）及zset(sorted set：有序集合)

string是redis最基本的类型，一个key对应一个value。string类型是二进制安全的。意思是redis的string可以包含任何数据。比如jpg图片或者序列化的对象 。string类型是Redis最基本的数据类型，一个键最大能存储512MB。

Redis 的 SET 和 GET 命令，来操作数据库。
在这里插入图片描述

String类型不仅可以存储字符，json字符串，还可以存储图片等二进制文件信息。

Redis安装

Redis命令

Redis 命令用于在 redis 服务上执行操作。redis 服务上执行命令需要启动一个 redis 客户端redis-cli。

在远程服务上执行命令：redis-cli -h host -p port -a password

redis-cli -h 127.0.0.1 -p 6379 -a "root"

密码需要配置，安装后默认没有密码，在配置文件中可配置，也可以通过命令行配置。

Redis 键命令用于管理 redis 的键

在这里插入图片描述
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Redis命令官网
https://www.runoob.com/redis/redis-keys.html

Redis 字符串命令
在这里插入图片描述
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Redis 事务

Redis 事务可以一次执行多个命令， 并且带有以下三个重要的保证：

  • 批量操作在发送 EXEC 命令前被放入队列缓存。
  • 收到 EXEC 命令后进入事务执行，事务中任意命令执行失败，其余的命令依然被执行。
  • 在事务执行过程，其他客户端提交的命令请求不会插入到事务执行命令序列中。

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。

以MULTI 开始一个事务， 然后将多个命令入队到事务中， 最后由 EXEC 命令触发事务， 一并执行事务中的所有命令：

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"

单个 Redis 命令的执行是原子性的，但 Redis 没有在事务上增加任何维持原子性的机制，所以 Redis 事务的执行并不是原子性的。
事务可以理解为一个打包的批量执行脚本，但批量指令并非原子化的操作，中间某条指令的失败不会导致前面已做指令的回滚，也不会造成后续的指令不做。

Redis 事务命令
在这里插入图片描述

Redis脚本

Redis 脚本使用 Lua 解释器来执行脚本。 Redis 2.6 版本通过内嵌支持 Lua 环境。执行脚本的常用命令为 EVAL。
在redis客户端机器上，新建一个文件ratelimiting.lua：

local times = redis.call('incr',KEYS[1])
 
if times == 1 then
 redis.call('expire',KEYS[1], ARGV[1])
end
 
if times > tonumber(ARGV[2]) then
 return 0
end
return 1

运行脚本eval ratelimiting.lua rate.limitingl:127.0.0.1 , 10 3

eval参数是告诉redis-cli读取并运行后面的Lua脚本，ratelimiting.lua是脚本的位置，后面跟着是传给Lua脚本的参数。其中”,“前的rate.limiting:127.0.0.1是要操作的键，可以再脚本中用KEYS[1]获取，”,“后面的10和3是参数，在脚本中能够使用ARGV[1]和ARGV[2]获得。注：”,”两边的空格不能省略，否则会出错

在这里插入图片描述

Redis连接

Redis 连接命令主要是用于连接 redis 服务。在这里插入图片描述

Redis服务器命令

Redis 服务器命令主要是用于管理 redis 服务。

在这里插入图片描述
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Redis GEO
Redis Stream

Java 使用 Redis

开始在 Java 中使用 Redis 前， 我们需要确保已经安装了 redis 服务及 Java redis 驱动。

  • 首先需要下载驱动包 下载 jedis.jar，确保下载最新驱动包。
  • 在你的 classpath 中包含该驱动包。
import redis.clients.jedis.Jedis;
 
public class RedisJava {
    public static void main(String[] args) {
        //连接本地的 Redis 服务
        Jedis jedis = new Jedis("localhost");
        // 如果 Redis 服务设置了密码，需要下面这行，没有就不需要
        // jedis.auth("123456"); 
        System.out.println("连接成功");
        //查看服务是否运行
        System.out.println("服务正在运行: "+jedis.ping());
    }
}

Redis Java String(字符串) 实例

import redis.clients.jedis.Jedis;
 
public class RedisStringJava {
    public static void main(String[] args) {
        //连接本地的 Redis 服务
        Jedis jedis = new Jedis("localhost");
        System.out.println("连接成功");
        //设置 redis 字符串数据
        jedis.set("runoobkey", "www.runoob.com");
        // 获取存储的数据并输出
        System.out.println("redis 存储的字符串为: "+ jedis.get("runoobkey"));
    }
}

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