Redis 심층 분석

권장(무료): redis

1 Redis 소개

Redis란 무엇입니까
Redis는 완전히 오픈 소스이며 무료이며 BSD 프로토콜을 준수하며 성능(NOSQL)입니다. ) 키-값 데이터베이스 . Redis는 ANSI C 언어로 작성된 오픈소스 로그형 Key-Value 데이터베이스로, 네트워크를 지원하고, 메모리 기반 및 영속성이 가능하며, 다국어로 API를 제공합니다.

BSD是“Berkeley Software Distribution”的缩写，意思是“伯克利软件发⾏版”。
BSD开源协议是⼀个给与使⽤者很⼤⾃由的协议。可以⾃由的使⽤，修改源代码，也可以将修改后的代码作
为开源或者专有软件再发布。
BSD由于允许使⽤者修改或者重新发布代码，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。
Linux:Ubuntu Redhat Centos

Nosql :

Nosql, 泛指⾮关系型数据库，Nosql即Not-only SQL,他作为关系型数据库的良好补充。随着互联⽹的
兴起，⾮关系型数据库现在成为了⼀个极其热⻔的新领域，⾮关系型数据库产品的发展⾮常迅速

2 Redis 설치

2.1 설치 전 준비

Redis 공식 홈페이지 : http://redis.io 공식 홈페이지 : http://redis.io : //redis .cn

공식 홈페이지 다운로드: http://redis.io/download

Redis 설치

Linux Redis는 C 언어로 개발되었으며, Redis를 설치하려면 먼저 공식 홈페이지에서 소스 코드를 다운로드해야 합니다. 컴파일, 컴파일은 GCC 환경에 따라 다릅니다. GCC 환경이 없으면 GCC

$ wget http://download.redis.io/releases/redis-5.0.5.tar.gz
$ tar xzf redis-5.0.5.tar.gz
$ cd redis-5.0.5$ make

Windows

직접 압축을 풀어야 합니다 Redis 설치 디렉터리를 환경 변수에 추가하는 것이 좋습니다

2.2 Redis 시작

Linux Redis 서버 시작

해당 설치 디렉터리 입력

cd /usr/local/redis

명령 실행

./bin/redis-server

Linux Redis 클라이언트 시작

./bin/redis-cli

Windows Redis 서버를 시작하세요

해당 설치 항목 입력 ⽬로그, 명령 창 열기 ⼝ 명령 실행

redis-server redis.window.conf

Windows에서 Redis 클라이언트 시작

해당 설치 디렉터리 입력, 명령 창 열기 ⼝ 명령 실행

redis-cli

클라이언트가 성공적으로 시작된 후 그림:

3 Redis 코어 구성 파일 Redis.conf

*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启动守护进程
 daemonize no2. 当客户端闲置多⻓时间后关闭连接(单位是秒)
 timeout 300*3. 指定Redis监听端⼝，默认端⼝为6379，作者在⼀⽚博⽂中解释了为什么选⽤6379作为默认端⼝，因
为6379在⼿机按键上MERZ对应的号码，⽽MERZ取⾃意⼤利歌⼿Alessia Merz的名字
 port 6379*4. 绑定的主机地址
 bind 127.0.0.1
 5. 指定⽇志记录级别，Redis共⽀持四个级别：debug、verbose、notice、warning
 loglevel verbose6. 数据库数量(单机环境下)，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// ⾮常重要*7. RDB 持久化策略，指定在多⻓时间内，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默认配置⽂件提供了三个条件
 save 900 1
 save 300 10
 save 60 100008. 持久化⽂件名
 dbfilename dump.rdb*9. 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（压缩算法）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得巨⼤
 rdbcompression yes*10. 设置Redis连接密码，如果配置了连接密码，客户端在连接Redis的时候需要通过 AUTH<password> 命令提供密码，默认关闭
 requirepass foobared// AOF 配置*11. 指定是否在每次操作后进⾏⽇志记录，Redis在默认情况下是关闭的
 appendonly no*12. AOF⽂件的名字
 appendfilename "appendonly.aof"*13. aof策略,分为三种，always表示每次操作都会记录⽇志，everysec表示每秒记录⼀次⽇志，no表
示不记录⽇志
 # appendfsync always
 appendfsync everysec
 # appendfsync no</password></changes></seconds></dbid>

Redis 지속성 요약:

RDB: Redis의 기본 지속성 메커니즘입니다. RDB는 상태를 저장하는 스냅샷을 만드는 것과 같습니다. ⼏⼼10GB data------> ⼏KB

snapshot

Snapshot은 메모리에 있는 데이터를 준비된 파일에 바이너리로 쓰는 방식입니다. 기본 파일 이름은 dump.rdb입니다.

장점: 스냅샷은 데이터를 매우 빠르게 저장하고 데이터를 매우 빠르게 복원합니다.

재해 복구 및 백업에 적합합니다.단점: RDB 메커니즘이 요구 사항을 충족하는 경우 메모리 머신이 사용하기에 적합하지 않습니다. Lost

Snapshots 조건:

1. 서버가 정상적으로 종료된 경우./bin/redis-cli shutdown

2. 키가 특정 조건을 충족하면 스냅샷이 생성됩니다.

AOF: 스냅샷 방법은 다음과 같습니다. 특정 시간 간격 내에 스냅샷을 찍는 경우 redis가 실수로 중단되면 마지막 스냅샷 이후의 모든 수정 사항이 손실됩니다. 응용 프로그램에서 수정 사항이 손실될 수 없도록 요구하는 경우 지속성 방법을 채택할 수 있습니다.

추가 전용 파일:aof는

aof 지속성 방법을 사용할 때 redis가 쓰기 기능을 통해 수신된 모든 쓰기 명령을 파일에 추가하기 때문에 스냅샷 방법보다 더 나은 지속성을 갖습니다. . Redis가 재시작되면 파일에 저장된

write 명령

을 실행하여 전체 데이터베이스의 내용을 메모리에 재구성합니다.

다음과 같은 세 가지 방법이 있습니다: (기본값은 초당 1회) appendonly yes는 지속성 모드를 활성화합니다. appendsync는 항상 쓰기 명령을 받은 후 즉시 디스크에 씁니다. 가장 느리지만 완전한 지속성을 보장합니다. appendsync는 디스크에 씁니다. 초당 한 번, 성능과 지속성 사이에서 적절한 절충안을 만듭니다.

appendsync no는 OS에 전적으로 의존하고 최고의 성능을 가지며 지속성은 보장되지 않습니다.

4 Redis 일반 데이터 유형 및 애플리케이션 시나리오


Redis는 5가지 데이터 유형을 지원합니다. String(문자열), hash(해시), list(목록), set(집합) 및 zset(sorted set: 순서가 지정된 집합) 등

4.1 String

string은 Redis의 가장 기본적인 유형의 One Key입니다. 하나의 값에 해당하며, 하나의 키는 최대 512MB까지 저장할 수 있습니다.

문자열 유형은 바이너리 안전합니다. 이는 Redis 문자열에 모든 데이터가 포함될 수 있음을 의미합니다. jpg 이미지나 직렬화된 객체 등. ⼼바이너리 보안이란 데이터를 전송할 때 바이너리 데이터의 정보 보안을 보장하는 것을 의미합니다. 즉, 변조, 해독 등이 되지 않습니다. 공격을 받으면 적시에 탐지할 수 있습니다

이전 맵과 동일⾮ 매우 유사합니다. 값은 문자열입니다.

SET key value
GET key
INCR 可以对应的key的数值（整型的数值）加⼀( 原⼦操作)INCRBY 给数值加上⼀个步⻓
SETEX expire 过期
SETNX not exist key不存在的时候再去赋值

응용 시나리오: 매우 일반적인 시나리오는 웹사이트 방문 pv(페이지 보기) 수, 현재 온라인에 있는 사람 수 등을 계산하는 데 사용됩니다. incr 명령(++ 연산)

4.2 List

Redis的列表允许⽤户从序列的两端推⼊或者弹出元素，列表由多个字符串值组成的有序可重复的序列，是链表结构，所以向列表两端添加元素的时间复杂度为o(1)，获取越接近两端的元素速度就越快。这意味着即使是⼀个有⼏千万个元素的列表，获取头部或尾部的10条记录也是极快的。List中可以包含的最⼤元素数量是4294967295。

操作命令：
LPUSH 后⾯的元素放在栈顶
LPOP 返回第⼀个元素，并且在列表上删除该元素 （栈顶）
LLEN 返回当前的list列表的⻓度
LINDEX 返回当前的list的指定index下标的元素。没有返回nil，0表示栈顶的元素
LINSERT 插⼊的位置是按照index的顺序，Before的话得注意 index的值
LPUSHX 如果list存在，再去push
LRANGE 可以⽅便的查看某个index范围内的list的值。输⼊的index是从0开始，显示的标号是从1开始的。
LREM 删除list⾥的指定的前⼏个（指定value的）元素
删除指定位置的元素：没有
LSET 设置指定的位置的元素的值 （修改） 输⼊的index是从0开始，显示的标号是从1开始的。

应⽤场景：1.最新消息排⾏榜。2.消息队列，以完成多程序之间的消息交换。可以⽤push操作将任务存
在list中（⽣产者），然后线程在⽤pop操作将任务取出进⾏执⾏。（消费者）

4.3 Hash （⼆维表）

Redis中的散列可以看成具有String key和String value的map容器，可以将多个key-value存储到⼀个key中。每⼀个Hash可以存储4294967295个键值对。

HSET
HSET key field value
将哈希表 key 中的域 field 的值设为 value 。
如果 key 不存在，⼀个新的哈希表被创建并进⾏ HSET 操作。
如果域 field 已经存在于哈希表中，旧值将被覆盖。

HGET 返回哈希表 key 中给定域 field 的值。如果不存在，返回nil

HEXISTS
HEXISTS key field
查看哈希表 key 中，给定域 field 是否存在。

HGETALL
HGETALL key
返回哈希表 key 中，所有的域和值。
在返回值⾥，紧跟每个域名(field name)之后是域的值(value)，所以返回值的⻓度是哈希表⼤⼩的
两倍。

HKEYS
HKEYS key
返回哈希表 key 中的所有值。

HLEN
返回哈希表 key 中值的数量。

HVALS
HVALS key
返回哈希表 key 中所有域的值。

HINCRBY
HINCRBY key field increment
为哈希表 key 中的域 field 的值加上增量 increment 。
增量也可以为负数，相当于对给定域进⾏减法操作。
如果 key 不存在，⼀个新的哈希表被创建并执⾏ HINCRBY 命令。
如果域 field 不存在，那么在执⾏命令前，域的值被初始化为 0 。
对⼀个储存字符串值的域 field 执⾏ HINCRBY 命令将造成⼀个错误。
本操作的值被限制在 64 位(bit)有符号数字表示之内。

HMGET
HMGET key field [field ...]返回哈希表 key 中，⼀个或多个给定域的值。
如果给定的域不存在于哈希表，那么返回⼀个 nil 值。
因为不存在的 key 被当作⼀个空哈希表来处理，所以对⼀个不存在的 key 进⾏ HMGET 操作将
返回⼀个只带有 nil 值的表。

HMSET
HMSET key field value [field value ...]同时将多个 field-value (域-值)对设置到哈希表 key 中。
此命令会覆盖哈希表中已存在的域。
如果 key 不存在，⼀个空哈希表被创建并执⾏ HMSET 操作。

HSETNX
HSETNX key field value
将哈希表 key 中的域 field 的值设置为 value ，当且仅当域 field 不存在。
若域 field 已经存在，该操作⽆效。
如果 key 不存在，⼀个新哈希表被创建并执⾏ HSETNX 命令。

应⽤场景：例如存储、读取、修改⽤户属性（name，age，pwd等）

4.4 Set（⽆序集合）

SADD
SADD key member [member ...]将⼀个或多个 member 元素加⼊到集合 key 当中，已经存在于集合的 member 元素将被忽略。
假如 key 不存在，则创建⼀个只包含 member 元素作成员的集合。
当 key 不是集合类型时，返回⼀个错误。
SMEMBERS
SMEMBERS key
返回集合 key 中的所有成员。
不存在的 key 被视为空集合。
SISMEMBER
SISMEMBER key member
判断 member 元素是否集合 key 的成员。
SCARD
SCARD key
返回集合 key 的基数(集合中元素的数量)。
SPOP （弹出并从集合删除）
SPOP key
移除并返回集合中的⼀个随机元素。
如果只想获取⼀个随机元素，但不想该元素从集合中被移除的话，可以使⽤ SRANDMEMBER 命
令。
SRANDMEMBER
SRANDMEMBER key [count]如果命令执⾏时，只提供了 key 参数，那么返回集合中的⼀个随机元素。
随机取出 count个元素（不删除）
SINTER
SINTER key [key ...]返回⼀个集合的全部成员，该集合是所有给定集合的交集。
不存在的 key 被视为空集。
SINTERSTORE
SINTERSTORE destination key [key ...]这个命令类似于 SINTER 命令，但它将结果保存到 destination 集合，⽽不是简单地返回结果
集。
如果 destination 集合已经存在，则将其覆盖。
SUNION
SUNION key [key ...]返回⼀个集合的全部成员，该集合是所有给定集合的并集。
不存在的 key 被视为空集。
SUNIONSTORE
SUNIONSTORE destination key [key ...]这个命令类似于 SUNION 命令，但它将结果保存到 destination 集合，⽽不是简单地返回结果
集。
如果 destination 已经存在，则将其覆盖。
SDIFF
SDIFF key [key ...]返回⼀个集合的全部成员，该集合是所有给定集合之间的差集。
不存在的 key 被视为空集。
SDIFFSTORE
SDIFFSTORE destination key [key ...]这个命令的作⽤和 SDIFF 类似，但它将结果保存到 destination 集合，⽽不是简单地返回结果
集。
如果 destination 集合已经存在，则将其覆盖。 destination 可以是 key 本身。
SMOVE
SMOVE source destination member
将 member 元素从 source 集合移动到 destination 集合。SMOVE 是原⼦性操作。
SREM 删除
SREM key member [member ...]移除集合 key 中的⼀个或多个 member 元素，不存在的 member 元素会被忽略。
当 key 不是集合类型，返回⼀个错误。

应⽤场景：
1.利⽤交集求共同好友。
2.利⽤唯⼀性，可以统计访问⽹站的所有独⽴IP。
3.好友推荐的时候根据tag求交集，⼤于某个threshold（临界值的）就可以推荐。
4.5 SortSet（有序集合）

ZADD
ZADD key score member [[score member] [score member] ...]将⼀个或多个 member 元素及其 score 值加⼊到有序集 key 当中。

ZCARD
ZCARD key
返回有序集 key 的基数。

ZSCORE
ZSCORE key member
返回有序集 key 中，成员 member 的 score 值。
如果 member 元素不是有序集 key 的成员，或 key 不存在，返回 nil 。

ZCOUNT （闭区间）
ZCOUNT key min max
返回有序集 key 中， score 值在 min 和 max 之间(默认包括 score 值等于 min 或 max )的
成员的数量。
关于参数 min 和 max 的详细使⽤⽅法，请参考 ZRANGEBYSCORE 命令。

ZINCRBY
ZINCRBY key increment member
为有序集 key 的成员 member 的 score 值加上增量 increment 。

ZRANGE
ZRANGE key start stop [WITHSCORES]返回有序集 key 中，指定区间内的成员。
其中成员的位置按 score 值递增(从⼩到⼤)来排序。
具有相同 score 值的成员按字典序(lexicographical order )来排列。

ZRANGEBYSCORE
ZRANGEBYSCORE key min max [WITHSCORES] [LIMIT offset count]返回有序集 key 中，所有 score 值介于 min 和 max 之间(包括等于 min 或 max )的成员。有
序集成员按 score 值递增(从⼩到⼤)次序排列。
根据指定的分值范围去查找

ZRANK （排名从0开始）
ZRANK key member
返回有序集 key 中成员 member 的排名。其中有序集成员按 score 值递增(从⼩到⼤)顺序排
列。

ZREVRANGE
ZREVRANGE key start stop [WITHSCORES]返回有序集 key 中，指定区间内的成员。
其中成员的位置按 score 值递减(从⼤到⼩)来排列。
具有相同 score 值的成员按字典序的逆序(reverse lexicographical order)排列。

ZREVRANGEBYSCORE
ZREVRANGE key start stop [WITHSCORES]返回有序集 key 中，指定区间内的成员。

ZREVRANK
ZREVRANK key member
返回有序集 key 中成员 member 的排名。其中有序集成员按 score 值递减(从⼤到⼩)排序。
排名以 0 为底，也就是说， score 值最⼤的成员排名为 0 。
使⽤ ZRANK 命令可以获得成员按 score 值递增(从⼩到⼤)排列的排名。

ZREM
ZREM key member [member ...]移除有序集 key 中的⼀个或多个成员，不存在的成员将被忽略。
当 key 存在但不是有序集类型时，返回⼀个错误。

ZREMRANGEBYRANK
ZREMRANGEBYRANK key start stop
移除有序集 key 中，指定排名(rank)区间内的所有成员。
区间分别以下标参数 start 和 stop 指出，包含 start 和 stop 在内。

ZREMRANGEBYSCORE
ZREMRANGEBYSCORE key min max
移除有序集 key 中，所有 score 值介于 min 和 max 之间(包括等于 min 或 max )的成员。

应⽤场景：可以⽤于⼀个⼤型在线游戏的积分排⾏榜，每当玩家的分数发⽣变化时，可以执⾏zadd更新
玩家分数(score)，此后在通过zrange获取⼏分top ten的⽤户信息。

5 Redis的整合（Jedis） Java for Redis

5.1 导包

<dependency>
 <groupid>redis.clients</groupid>
 <artifactid>jedis</artifactid>
 <version>2.9.0</version></dependency>

5.2 配置

@Configurationpublic class RedisConfig {
 
 @Bean
 public Jedis jedis(){
 Jedis jedis = new Jedis("localhost", 6379);
 return jedis;
 }}

5.3 使⽤

// 直接引⼊ @Autowiredprivate Jedis jedis;// 使⽤ 和在命令⾏客户端操作是⼀样的jedis.set();jedis.get();jedis.hset();jedis.hget();jedis.sadd();...

6 Springboot2.x中Redis进⾏连接（RedisTemplate）

RedisTemplate 简介，SpringBoot对Redis进⾏了⼀层模板化的封装，⽅便我们对对象进⾏操作。底层
在SpringBoot1.x的时候使⽤的是Jedis，在Springboot2.x后使⽤的是lettuce。

6.1 导包

<dependency>
 <groupid>org.springframework.boot</groupid>
 <artifactid>spring-boot-starter-data-redis</artifactid></dependency><!-- 序列化 --><dependency>
 <groupid>com.fasterxml.jackson.core</groupid>
 <artifactid>jackson-core</artifactid>
 <version>2.10.0</version></dependency> <dependency>
 <groupid>com.fasterxml.jackson.core</groupid>
 <artifactid>jackson-databind</artifactid>
 <version>2.10.0</version></dependency>

6.2 配置

@Configurationpublic class RedisConfig {

 @Bean
 public RedisTemplate redisTemplate(RedisConnectionFactory redisConnectionFactory){
 RedisTemplate redisTemplate = new RedisTemplate();
 redisTemplate.setConnectionFactory(redisConnectionFactory);
 
 //定制化模板
 StringRedisSerializer stringRedisSerializer = new StringRedisSerializer();
 redisTemplate.setKeySerializer(stringRedisSerializer);
 // 设置value JackSon序列化⽅式
 Jackson2JsonRedisSerializer jsonRedisSerializer = new  Jackson2JsonRedisSerializer(Object.class);
 
 ObjectMapper objectMapper = new ObjectMapper();
 // 对于不是基本类型的变量显示全类名
 
 objectMapper.enableDefaultTyping(ObjectMapper.DefaultTyping.NON_FINAL);
 //设置值的属性可⻅
 objectMapper.setVisibility(PropertyAccessor.ALL,JsonAutoDetect.Visibility.AN
Y);
 jsonRedisSerializer.setObjectMapper(objectMapper);
 redisTemplate.setValueSerializer(jsonRedisSerializer);
 return redisTemplate;
 }}

6.3 使⽤

 redisTemplate.opsForValue().set();
 redisTemplate.opsForHash().put();
 redisTemplate.opsForList().leftPush();
 redisTemplate.opsForSet().add();
 redisTemplate.opsForZSet().add();

7 Springboot2.x中使⽤Redisson进⾏连接

Redisson：Redisson是⼀个在Redis的基础上实现的Java驻内存数据⽹格（In-Memory Data Grid）。它不仅提供了⼀系列的分布式的Java常⽤对象，还提供了许多分布式服务。其中包括( BitSet , Set ,
Multimap , SortedSet , Map , List , Queue , BlockingQueue , Deque , BlockingDeque ,Semaphore , Lock , AtomicLong , CountDownLatch , Publish / Subscribe , Bloom filter ,Remote service , Spring cache , Executor service , Live Object service , Scheduler service ) Redisson提供了使⽤Redis的最简单和最便捷的⽅法。Redisson的宗旨是促进使⽤者对Redis的关注分离（Separation of Concern），从⽽让使⽤者能够将精⼒更集中地放在处理业务逻辑上。

开源地址：https://github.com/redisson/redisson

7.1 导包

<dependency>
 <groupid>org.redisson</groupid>
 <artifactid>redisson</artifactid>
 <version>3.5.7</version></dependency>

7.2 配置

@Configurationpublic class RedissonConfig {
 
 @Bean
 public RedissonClient getRedisson(){
   Config config = new Config();
   config.useSingleServer().setAddress("redis://localhost:6379");
 return Redisson.create(config);
 }}

7.3 使⽤

参考命令匹配列表

8 Redis内存淘汰策略

Redis官⽅给的警告，当内存不⾜时，Redis会根据配置的缓存策略淘汰部分的Keys，以保证写⼊成功。当⽆淘汰策略时或者没有找到适合淘汰的Key时，Redis直接返回 out of memory错误。

最⼤缓存配置
在Redis中，允许⽤户设置的最⼤使⽤内存⼤⼩
maxmemory 512G

Redis提供8种（5.0以后）数据淘汰策略：

• volatile-lru：从已设置过期时间的数据集中挑选最近最少使⽤的数据淘汰
• volatile-lfu：从已设置过期的Keys中，删除⼀段时间内使⽤次数最少使⽤ 的key
• volatile-ttl：从已设置过期时间的数据集中挑选最近将要过期的数据进⾏淘汰
• volatile-random：从已设置过期时间的数据集中随机选择数据淘汰
• allkeys-lru：从数据集中挑选最近最少使⽤的数据淘汰
• allkeys-lfu：从所有的keys中，删除⼀段时间内使⽤次数最少的key
• allkeys-random：从数据集中随机选择数据淘汰
• no-enviction（驱逐）：禁⽌驱逐数据（不采⽤任何淘汰策略。默认即此配置），内存不⾜时，针对写操作，返回错误信息

建议：了解了Redis的淘汰策略之后，在平时使⽤时应尽量主动设置/更新key的expire时间，主动剔除不活跃的旧数据，有助于提升查询性能

위 내용은 Redis 심층 분석의 상세 내용입니다. 자세한 내용은 PHP 중국어 웹사이트의 기타 관련 기사를 참조하세요!