Redis(一)

一. Redis 入门

Redis 是一个开源的使用ANSI C 语言编写、支持网络、可基于内存亦持久化的日志型、key-value 数据库、并提供多种语言的Api

1. redis 安装在磁盘中
2. redis 的数据存储到内存中
3. redis  是一种键值对(key-value)  高性能缓存数据库。
4. 支持 String、 List 、 Hash、 Set、 Zset

redis 解决了什么问题

二. redis 特性

1)  速度快
2)   键值对的数据结构服务器
3)  丰富的功能
4)  简单稳定
5)  持久化
6)  主从复制
7)   高可用和分布式转移
8)   客户端语言多

三. 使用场景

1 . 缓存数据库
2. 排行榜
3. 计数器使用
4. 消息队列
5. 社交网络

四. redis 配置启动操作关闭

redis-server           启动redis 
redis-cli      			 redis 命令行客户端
redis-benchmark      基准测试工具 
redis-check-aof     AOF   持久化文件检测和修复工具
redis-check-dump   RDB  持久化 文件检测和修复工具
redis-sentinel      启动哨兵 
redis-trib     		 cluster  集群测试工具

五. 重大版本

1.  版本号第二位为奇数, 为非稳定版 (2.7 2.9, 3.1 ) 
2.  第二位为偶数  为非稳定版(2.6, 2.8. 3.0 )
3. 当前奇数版是下一稳定版本的开发版本 如2.9 是 3.0 的开发版

数据结构— 字符串(String)

字符串类型: 实际上可以是字符串(包含XML ,JSON )
还有数字(整形浮点数), 二进制（图片音频视频），最大不能超过 512MB
设置命令:

	set age 23 ex 10   // 10 秒后过期 px ,10000 毫秒过期 
	setnx name test    //  不存在键name时，返回1 设置成功， 存在的话失败0 
	set age  25 xx   //   存在键age时， 返回1 成功 
  执行命令: get age    //  存在则返回value, 不存在返回nil 
  批量设置:  mset  country china city bejing  
  批量获取:   mget contry  city address   // 返回china  beijing, address 为nil

常用名命令- 字符串(计数)

incr age // 必须为整数自动加1，非整数返回错误无age 键从0 自增返回1

decr age // 整数age 减 1
incrby age 2 // 整数age + 2
decrby age 2 // 整数age -2
incrby score 1.1 // 浮点数score + 1.1

常用命令 – 字符串(追加)

append追加命令:
        set  name  hello; 
        append  name world   //  追加成功 
字符串长度
    set  hello"世界";
    strlen  hello    结果6 每个中文占三个字节 
截取字符串 
  set  name helloworld; 
  getrange  name 2  4     // 返回 lio

数据结构 – Hash(哈希)

1.哈希 hash 是一个 string 类型的field  和 value 的映射表 ，hash  特别适应于   存储对象 
 操作指令:hmset user:1  name qiqi age 18

   哈希hash 是一个string 类型得field 和 value 的映射表，hash特适合用于存储对象
   命令   hset key field  value
   设值:  hset user:1 name laoqi
   取值:  hget user:1 name
   删值:  hdel user:1 age 
   计算个数：hset user:1 name james; hset user:1 age 23; 
   hlen user:1        //返回2，user:1有两个属性值
   批量设值：hmset user:2 name james age 23 sex boy //返回OK
   批量取值：hmget user:2 name age sex    //返回三行：james 23 boy
   判断field是否存在：hexists user:2 name   //若存在返回1，不存在返回0
   获取所有field: hkeys user:2     // 返回name age sex三个field
   获取user:2所有value：hvals user:2  // 返回james 23 boy
  获取user:2所有field与value：hgetall user:2    //name age sex james 23 boy值
   增加1：hincrby user:2 age 1     //age+1                          
         hincrbyfloat user:2 age 2   //浮点型加2

三种方案实现用户信息存储优点

原生:

set user:1:name laoqi;
set user:1:age 23;
set user:1:sex boy;
优点：简单直观 每个键对应一个值
缺点: 键数过多，占用内存多，用户信息过于分散，不用于生产环境

将对象序列化存入redis

	set user:1 serialize(userInfo);
      优点：编程简单，若使用序列化合理内存使用率高
      缺点：序列化与反序列化有一定开销，更新属性时需要把		userInfo全取出来进行反序列化，更新后再序列化到redis

使用hash 类型

	hmset user:1 name james age 23 sex boy
   优点：简单直观，使用合理可减少内存空间消耗
   缺点：要控制ziplist与hashtable两种编码转换，且	hashtable会消耗更多内存erialize(userInfo);

数据结构 – 列表< list >

用来存储多个有序的字符串，一个列表最多可存2的32次方减1个元素
因为有序，可以通过索引下标获取元素或某个范围内元素列表，列表元素可以重复。

   添加命令：
 rpush james c b a   //从右向左插入cba, 返回值3
 lrange james 0 -1   //从左到右获取列表所有元素 返回 c b a
 lpush key c b a        //从左向右插入cba
 linsert james before b teacher //在b之前插入teacher, after为之后，使用lrange james 0 -1 查看：c teacher b a
 
查找命令：
 lrange key start end //索引下标特点：从左到右为0到N-1
 lindex james -1    //返回最右末尾a，-2返回b
 llen james         //返回当前列表长度
 lpop james        //把最左边的第一个元素c删除
 rpop james        //把最右边的元素a删除

数据结构 – 集合< set >

用户标签，社交，查询有共同兴趣爱好的人,智能推荐
保存多元素，与列表不一样的是不允许有重复元素，且集合是无序，一个集合最多可存2的32次方减1个元素，除了支持增删改查，还支持集合交集、并集、差集；

集全<set>命令：
 exists user       //检查user键值是否存在
 sadd user a b c   //向user插入3个元素，返回3
 sadd user a b     //若再加入相同的元素，则重复无效，返回0
 smembers user    //获取user的所有元素,返回结果无序
 srem user a      //返回1，删除a元素
 scard user       //返回2，计算元素个数

Redis 全局命令

  1.查看所有键：
    keys *   set school enjoy   
    set hello world
    keys *ool   ----->   school
   2.键总数 ：
      dbsize  
      //2个键，如果存在大量键，线上禁止使用此指令
   3.检查键是否存在：
       exists key    //存在返回1，不存在返回0
   4，键过期：
       expire key seconds  //set name test  expire name 10,表示10秒过期
               ttl key                            // 查看剩余的过期时间
  5，键的数据结构类型：
      type key    //返回string,键不存在返回none

redis 数据库管理

redis 数据库管理方式
默认支持16个数据库；可以理解为一个命名空间
跟关系型数据库不一样的点
redis不支持自定义数据库名词
每个数据库不能单独设置授权
每个数据库之间并不是完全隔离的。可以通过flushall命令清空redis实例面的所有数据库中的数据

缓存雪崩

前提:为节约内存,Redis一般会做定期清除操作,
1,当查询 key=james的值,此时Redis没有数据
2,如果有5000个用户并发来查询key=james,全到Mysql里去查, Mysql会挂掉;

缓存穿透

前提:黑客模拟一个不存在的订单号xxxx
1,Redis中无此值
2,Mysql中也无此值, 但一直被查询
解决方案:
1,对订单表所有数据查询出来放到布隆过滤器, 经过布隆过滤器处理的数据很小(只存0或1)
2,每次查订单表前,先到过滤器里查询当前订单号状态是0还是1, 0的话代表数据库没有数据

Redis持久化机制

redis是一个支持持久化的内存数据库,也就是说redis需要经常将内存中的数据同步到磁盘来保证持久化，持久化可以避免因进程退出而造成数据丢失

RDB持久化方式

RDB持久化把当前进程数据生成快照（.rdb）文件保存到硬盘的过程，有手动触发和自动触发
   手动触发有save和bgsave两命令 
   save命令：阻塞当前Redis，直到RDB持久化过程完成为止，若内存实例比较大会造成长时间阻塞，线上环境不建议用它
   bgsave命令：redis进程执行fork操作创建子进程，
  由子线程完成持久化，阻塞时间很短（微秒级），是save的优化,在执行redis-cli shutdown关闭redis服务时，
  如果没有开启AOF持久化，自动执行bgsave;

RDB文件的操作

 命令：config set dir /usr/local  //设置rdb文件保存路径
 备份：bgsave  //将dump.rdb保存到usr/local下
 恢复：将dump.rdb放到redis安装目录与redis.conf同级目录，重启redis即可
   优点：1.压缩后的二进制文，适用于备份、全量复制，用于灾难恢复
    2.加载RDB恢复数据远快于AOF方式
  缺点：1.无法做到实时持久化，每次都要创建子进程，频繁操作成本过高
     2.保存后的二进制文件，存在老版本不兼容新版本rdb文件的问题

AOF 持久化

 针对RDB不适合实时持久化，redis提供了AOF持久化方式来解决
  开启：redis.conf设置：appendonly yes  (默认不开启，为no)
  默认文件名：appendfilename "appendonly.aof"

AOF持久化流程：

    流程说明：
         1，所有的写入命令(set hset)会append追加到aof_buf缓冲区中
         2，AOF缓冲区向硬盘做sync同步
         3，随着AOF文件越来越大，需定期对AOF文件rewrite重写，达到压缩
         4，当redis服务重启，可load加载AOF文件进行恢复

命令写入(append), 文件同步(sync), 文件重写(BGREWRITEAOF), 重启加载(load)

AOF 的配置详情

appendonly yes    //启用aof持久化方式
# appendfsync always //每收到写命令就立即强制写入磁盘，最慢的，但是保证完全的持久化，不推荐使用
appendfsync everysec 
//每秒强制写入磁盘一次，性能和持久化方面做了折中，推荐
no-appendfsync-on-rewrite  yes  
//正在导出rdb快照的过程中,要不要停止同步aof
auto-aof-rewrite-percentage 100  
//aof文件大小比起上次重写时的大小,增长率100%时,重写
auto-aof-rewrite-min-size 64mb   
//aof文件,至少超过64M时,重写

AOF 如何恢复

设置appendonly yes；
将appendonly.aof放到dir参数指定的目录；
启动Redis，Redis会自动加载appendonly.aof文件。

redis重启时加载AOF与RDB的顺序

1，当AOF和RDB文件同时存在时，优先加载
2，若关闭了AOF，加载RDB文件
3，加载AOF/RDB成功，redis重启成功
4，AOF/RDB存在错误，启动失败打印错误信息

文章由极客之音整理，本文链接：https://www.bmabk.com/index.php/post/77115.html