Redis的基本知识

其他 2019-01-01 16:33:02 阅读次数: 0

Redis

绪

REmote DIctionary Server(Redis) 是一个由Salvatore Sanfilippo写的key-value存储系统。

远端字典服务器

Redis是一个开源的使用ANSI C语言编写、遵守BSD协议、支持网络、可基于内存亦可持久化的日志型、Key-Value数据库，并提供多种语言的API。

BSD协议：BSD 代码鼓励代码共享，但需要尊重代码作者的著作权。BSD由于允许使用者修改和重新发布代码，也允许使用或在BSD代码上开发商业软件发布和销售，因此是对商业集成很友好的协议。

它通常被称为数据结构服务器，因为值（value）可以是 字符串(String), 哈希(Map), 列表(list), 集合(sets) 和 有序集合(sorted sets)等类型。

数据类型：

  • string：字符串
  • hash：散列
  • list：列表
  • set：集合
  • sorted set：有序集合

简介

Redis与其他key-value缓存产品的特点：

  • 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优势：

  • 性能高—读：11万次/秒，取：8.1万次/秒
  • 丰富的数据类型
  • 原子—redis多个操作也支持事务，即原子性，通过MULTI和EXEC指令包起来。
  • 丰富的特性—Redis还支持publish/subscribe，通知key过期等

配置

  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
  2. 绑定的主机地址**bind 127.0.0.1**
  3. 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
  4. 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 <dbid>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

  1. 指定本地数据库存放目录

​ dir ./

  1. 设置当本机为slave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，slave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 <password>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（折中，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

​ 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

  1. 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

  1. 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

​ 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

  1. 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

​ 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

  • string

string类型是二进制安全的。redis的string可以包含任何数据，比如jpg图片或者序列化的对象。

最基本的数据类型，string类型的值能存储512MB。

  • hash

Redis hash 是一个键值(key=>value)对集合。

Redis hash 是一个 string 类型的 field 和 value 的映射表，hash 特别适合用于存储对象。

redis> HMSET myhash field1 "Hello" field2 "World"
"OK"
redis> HGET myhash field1
"Hello"
redis> HGET myhash field2
"World"
  • list

Redis 列表是简单的字符串列表，按照插入顺序排序。添加一个元素到列表的头部（左边）或者尾部（右边）。

redis 127.0.0.1:6379> lpush runoob redis
(integer) 1
redis 127.0.0.1:6379> lpush runoob mongodb
(integer) 2
redis 127.0.0.1:6379> lpush runoob rabitmq
(integer) 3
redis 127.0.0.1:6379> lrange runoob 0 10
1) "rabitmq"
2) "mongodb"
3) "redis"
redis 127.0.0.1:6379>
  • set集合

Redis的Set是string类型的无序集合。

集合是通过哈希表实现的，所以添加，删除，查找的复杂度都是O(1)。

添加一个 string 元素到 key 对应的 set 集合中，成功返回1，如果元素已经在集合中返回 0，如果 key 对应的 set 不存在则返回错误。

  • zset(sorted set:有序集合)

不同的是每个元素都会关联一个double类型的分数。

redis正是通过分数来为集合中的成员进行从小到大的排序。

zset的成员是唯一的,但分数(score)却可以重复。

redis 127.0.0.1:6379> > ZRANGEBYSCORE runoob 0 1000

Redis键(key)

命令 描述
DEL key key存在时删除key
DUMP key 序列化给定的key，并返回被序列化的值
EXISTS key 检查给定的key是否存在
EXPIRE key seconds 为给定key设置过期时间，秒
EXPIREAT key timestamp 为key设置过期时间，EXPIREAT命令接受的事件参数是unix时间戳
PEXPIRE key milliseconds 设置过期时间，毫秒
PEXPIREAT key milliseconds-timestamp 设置过期时间的时间戳，毫秒
KEYS pattern 查找符合pattern的key
MOVE key db 将当前数据库的key移动到给定的数据库中
PERSIST key 移除key的过期时间，key保持持久
PTTL key 以毫秒为单位返回key的剩余过期时间
TTL key 以秒为单位，返回给定key的剩余生存时间
RANDOMKEY 从当前数据库中随机返回一个key
RANAME key newkey 修改key名称
RENAME key newkey 仅当newkey不存在时，将key改为newkey
TYPE key 返回key所存储的值的类型

Redis 哈希(hash)

Redis hash 是一个string类型的field和value的映射表，hash特别适合用于存储对象。

127.0.0.1:6379>  HMSET runoobkey name "redis tutorial" description "redis basic commands for caching" likes 20 visitors 23000
OK
127.0.0.1:6379>  HGETALL runoobkey
1) "name"
2) "redis tutorial"
3) "description"
4) "redis basic commands for caching"
5) "likes"
6) "20"
7) "visitors"
8) "23000"

Redis 列表(List)

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）或者尾部（右边）

redis 127.0.0.1:6379> LPUSH runoobkey redis
(integer) 1
redis 127.0.0.1:6379> LPUSH runoobkey mongodb
(integer) 2
redis 127.0.0.1:6379> LPUSH runoobkey mysql
(integer) 3
redis 127.0.0.1:6379> LRANGE runoobkey 0 10

1) "mysql"
2) "mongodb"
3) "redis"

Redis集合(set)

Redis 的 Set 是 String 类型的无序集合。集合成员是唯一的，这就意味着集合中不能出现重复的数据。

Redis 中集合是通过哈希表实现的，所以添加，删除，查找的复杂度都是 O(1)。

添加成功返回1，添加失败返回0.

redis 127.0.0.1:6379> SADD runoobkey redis
(integer) 1
redis 127.0.0.1:6379> SADD runoobkey mongodb
(integer) 1
redis 127.0.0.1:6379> SADD runoobkey mysql
(integer) 1
redis 127.0.0.1:6379> SADD runoobkey mysql
(integer) 0
redis 127.0.0.1:6379> SMEMBERS runoobkey

1) "mysql"
2) "mongodb"
3) "redis"
  1. sdiffstore destination key1 [key2]返回给定所有集合的差集并存储在destination中。
  2. sinter key1 [key2]返回给定所有集合的交集
  3. sinterstore destination key1 [key2]返回给定集合的交集并存储了destination中
  4. sismember key member判断member元素是否是集合key成员
  5. smembers key返回集合中所有成员
  6. smove source destination member将member元素从source集合移动到destination集合
  7. spop key删除并返回集合中的一个随机元素
  8. srandmember key [count]返回集合中一个或多个随机数
  9. srem key member1 [member2]移除集合中一个或多个成员
  10. sunion key1 [key2]返回所有给定集合的并集
  11. sunionstore destination key1 [key2]所有给定集合的并集存储在destination集合中
  12. sscan key cursor [MATCH pattern] [COUNT count]迭代集合中的元素

Redis有序集合(sorted set)

Redis 有序集合和集合一样也是string类型元素的集合,且不允许重复的成员。

不同的是每个元素都会关联一个double类型的分数。redis正是通过分数来为集合中的成员进行从小到大的排序。

有序集合的成员是唯一的,但分数(score)却可以重复。

集合是通过哈希表实现的，所以添加，删除，查找的复杂度都是O(1)。

  1. zadd key score1 member1 [score2 member2]向有序集合添加一个或多个成员，或者更新已存在的成员的分数
  2. zcard key获取有序集合的成员
  3. zcount key min max计算在有序集合中指定区间分数的成员数
  4. zincrby key increment member有序集合中对指定成员的分数加上增量increment
  5. zinterstore destination numkeys key [key...]计算给定的一个或多个有序的交集 并将结果集存储在新的有序即可key中
redis 127.0.0.1:6379> ZADD runoobkey 1 redis
(integer) 1
redis 127.0.0.1:6379> ZADD runoobkey 2 mongodb
(integer) 1
redis 127.0.0.1:6379> ZADD runoobkey 3 mysql
(integer) 1
redis 127.0.0.1:6379> ZADD runoobkey 3 mysql
(integer) 0
redis 127.0.0.1:6379> ZADD runoobkey 4 mysql
(integer) 0
redis 127.0.0.1:6379> ZRANGE runoobkey 0 10 WITHSCORES

1) "redis"
2) "1"
3) "mongodb"
4) "2"
5) "mysql"
6) "4"

Redis HyperLogLog

Redis 在 2.8.9 版本添加了 HyperLogLog 结构。

Redis HyperLogLog 是用来做基数统计的算法，HyperLogLog 的优点是，在输入元素的数量或者体积非常非常大时，计算基数所需的空间总是固定 的、并且是很小的。

在 Redis 里面，每个 HyperLogLog 键只需要花费 12 KB 内存，就可以计算接近 2^64 个不同元素的基 数。这和计算基数时，元素越多耗费内存就越多的集合形成鲜明对比。

但是，因为 HyperLogLog 只会根据输入元素来计算基数，而不会储存输入元素本身，所以 HyperLogLog 不能像集合那样，返回输入的各个元素。

基数：

比如数据集 {1, 3, 5, 7, 5, 7, 8}， 那么这个数据集的基数集为 {1, 3, 5 ,7, 8}, 基数(不重复元素)为5。 基数估计就是在误差可接受的范围内，快速计算基数。

redis 127.0.0.1:6379> PFADD runoobkey "redis"

1) (integer) 1

redis 127.0.0.1:6379> PFADD runoobkey "mongodb"

1) (integer) 1

redis 127.0.0.1:6379> PFADD runoobkey "mysql"

1) (integer) 1

redis 127.0.0.1:6379> PFCOUNT runoobkey

(integer) 3

Redis 发布订阅

Redis 发布订阅(pub/sub)是一种消息通信模式：发送者(pub)发送消息，订阅者(sub)接收消息。

Redis 客户端可以订阅任意数量的频道。

pubsub1pubsub2

创建订阅频道名为redisChat:

redis 127.0.0.1:6379> SUBSCRIBE redisChat

Reading messages... (press Ctrl-C to quit)
1) "subscribe"
2) "redisChat"
3) (integer) 1

然后发布消息，订阅者就能接收到消息。

常用命令：

  1. psubscribe pattern [pattern ...]订阅一个或多个符合给定模式的频道
  2. pubsub subcommand [argument[argument...]]查看订阅与发布系统状态
  3. publish channel message将消息发送到指定的频道
  4. punsubscribe [pattern[pattern...]]退订所有给定模式的频道
  5. subscribe channel [channel]订阅给定的一个或多个频道的信息
  6. unsubscribe [channel[channel...]]指退订给定的频道

Redis 事务

Redis 事务可以一次执行多个命令， 并且带有以下两个重要的保证：

  • 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。

先以 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。

事务命令：

  1. discard取消事务，放弃执行事务块内的所有命令
  2. exec执行所有事务块内的命令
  3. multi标记一个事务块的开始
  4. unwatch取消watch命令对所有key的监视
  5. watch key [key...]监视一个或多个key,如果在事务执行之前这个(或这些) key 被其他命令所改动，那么事务将被打断。

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。

基本语法：

redis 127.0.0.1:6379> EVAL script numkeys key [key ...] arg [arg ...]

示例：

redis 127.0.0.1:6379> EVAL "return {KEYS[1],KEYS[2],ARGV[1],ARGV[2]}" 2 key1 key2 first second

1) "key1"
2) "key2"
3) "first"
4) "second"

Redis链接

  1. auth password验证密码是否正确
  2. echo message打印字符串
  3. ping查看服务是否运行
  4. quit关闭连接
  5. select index切换到指定的数据库

Redis 数据备份与恢复

Redis SAVE 命令用于创建当前数据库的备份。

创建备份：

redis 127.0.0.1:6379> SAVE

该命令将在 redis 安装目录中创建dump.rdb文件。

恢复数据：

如果需要恢复数据，只需将备份文件 (dump.rdb) 移动到 redis 安装目录并启动服务即可。获取 redis 目录可以使用 CONFIG 命令，如下所示：

 redis 127.0.0.1:6379> CONFIG GET dir
1) "dir"
2) "/usr/local/redis/bin"

创建 redis 备份文件也可以使用命令 BGSAVE，该命令在后台执行。

Redis 性能测试

redis-benchmark [option] [option value]

$ redis-benchmark -n 10000  -q

PING_INLINE: 141043.72 requests per second
PING_BULK: 142857.14 requests per second
SET: 141442.72 requests per second
GET: 145348.83 requests per second
INCR: 137362.64 requests per second
LPUSH: 145348.83 requests per second
LPOP: 146198.83 requests per second
SADD: 146198.83 requests per second
SPOP: 149253.73 requests per second
LPUSH (needed to benchmark LRANGE): 148588.42 requests per second
LRANGE_100 (first 100 elements): 58411.21 requests per second
LRANGE_300 (first 300 elements): 21195.42 requests per second
LRANGE_500 (first 450 elements): 14539.11 requests per second
LRANGE_600 (first 600 elements): 10504.20 requests per second
MSET (10 keys): 93283.58 requests per second

多个参数进行性能测试：

$ redis-benchmark -h 127.0.0.1 -p 6379 -t set,lpush -n 10000 -q

SET: 146198.83 requests per second
LPUSH: 145560.41 requests per second

主机为 127.0.0.1，端口号为 6379，执行的命令为 set,lpush，请求数为 10000，通过 -q 参数让结果只显示每秒执行的请求数。

Redis 客户端连接

Redis 通过监听一个 TCP 端口或者 Unix socket 的方式来接收来自客户端的连接，当一个连接建立后，Redis 内部会进行以下一些操作。

  • 首先，客户端 socket 会被设置为非阻塞模式，因为 Redis 在网络事件处理上采用的是非阻塞多路复用模型。
  • 然后为这个 socket 设置 TCP_NODELAY 属性，禁用 Nagle 算法
  • 然后创建一个可读的文件事件用于监听这个客户端 socket 的数据发送

在 Redis2.4 中，最大连接数是被直接硬编码在代码里面的，而在2.6版本中这个值变成可配置的。

maxclients 的默认值是 10000，你也可以在 redis.conf 中对这个值进行修改。

config get maxclients

1) "maxclients"
2) "10000"

实例时服务启动时设置的最大连接数：

redis-server --maxclients 100000

Redis 管道技术

管道技术可以在服务端未响应时，客户端可以继续向服务端发送请求，一次性读取所有服务端的响应。

$(echo -en "PING\r\n SET runoobkey redis\r\nGET runoobkey\r\nINCR visitor\r\nINCR visitor\r\nINCR visitor\r\n"; sleep 10) | nc localhost 6379

+PONG
+OK
redis
:1
:2
:3

redis分区

分区是分割数据到多个Redis实例的处理过程，因此每个实例只保存key的一个子集。

优势：

  • 多台计算机的内存和值，更大的数据库
  • 多核和多台计算机，扩展计算能力，多台计算机和网络适配器，扩展带宽

不足：

  • 多个key的操作是不被支持的。eg.两个set映射到不同的redis实例上，不能对这两个set执行交集操作。
  • 涉及多个key的redis事务不能用。
  • 分区时，数据处理复杂。需处理多个rdb/aof文件，多个实例和主机备份持久化文件
  • 增加删除容量复杂，有一种presharding的技术是有帮助的。

哈希分区：

  • 用hash函数将key转换成一个数字
  • 对整数取模，将其转化成0-3之间的数字，就能映射到4个实例中的一个了。

猜你喜欢

转载自blog.csdn.net/qq_33589252/article/details/85535865
今日推荐
周排行
8种防盗链的方法
php的序列化和反序列化
Java 8：CompletableFuture
Android版本差异适配方案(5.0-9.0)
makedownpad使用
Spring Boot 使用AOP切面实现后台日志管理模块
实战SSM_O2O商铺_44【DES加密】 关键配置信息进行DES加密
ACM排行榜说明
【转】SQL重复记录查询
板球和秃子威力那个大
每日归档
更多
2024-09-15(0)
2024-09-14(0)
2024-09-13(0)
2024-09-12(0)
2024-09-11(0)
2024-09-10(0)
2024-09-09(0)
2024-09-08(0)
2024-09-07(0)
2024-09-06(0)

代码天地 © 2018 codetd.com

境外服务器   最新电视剧2022