Redis에 대한 입문 지식 포인트는 무엇입니까?

1. Redis 소개

REmote DIctionary Server(Redis)는 Salvatore Sanfilippo가 작성한 키-값 저장 시스템입니다. Redis는 ANSI C 언어로 작성된 오픈소스 로그형 Key-Value 데이터베이스로, BSD 프로토콜을 준수하고, 네트워크를 지원하며, 메모리 기반 및 영속성이 가능하며, 다국어 API를 제공합니다. 값은 문자열(String), 맵(Map), 목록(List), 세트(Set), 정렬된 세트(Sorted Set)와 같은 유형이 될 수 있으므로 데이터 구조 서버라고도 합니다.

redis가 키-값 기반의 no sql 데이터베이스라는 것은 누구나 알고 있으므로 먼저 키 관련 지식 포인트에 대해 알아보겠습니다

1. 모든 바이너리 시퀀스를 키로 사용할 수 있습니다

2. Redis에는 통합된 규칙이 있습니다. 디자인 키

3. 키-값의 최대 허용 길이는 512MB입니다

2. 지원 언어 ​​

ActionScript Bash  C  C#  C++  Clojure Common LispCrystal  D  Dart  Elixir  emacs  lisp  Erlang  Fancy  gawk  GNU Prolog  Go  Haskell  Haxe  Io Java  Javascript  Julia  Lua  Matlab  mruby  Nim  Node.js  Objective-C  OCaml Pascal  Perl  PHP  Pure Data  Python  R  Racket  Rebol  Ruby  Rust Scala  Scheme  Smalltalk  Swift  Tcl  VB  VCL

3. Redis의 적용 시나리오는 무엇입니까? ?

1. 가장 일반적으로 사용되는 것은 세션 캐시

2. 결제 등의 메시지 큐

3. 활동 순위 또는 횟수

4. 메시지 게시 및 구독(메시지 알림)

5. 상품 목록, 코멘트 목록 잠깐

4. Redis 설치

Redis 설치 소개 및 관련 지식 포인트는 Nosql 데이터베이스 서비스 redis

를 참고하세요. 대략적인 설치 단계는 다음과 같습니다.

Redis는 C 언어로 개발되었으며, redis 컴파일 환경을 설치하려면 c 언어가 필요합니다

gcc가 없으면 온라인으로 설치해야 합니다: yum install gcc-c++

1단계: 소스 패키지 받기: wget http://download.redis .io/rele...

2단계: redis 압축 풀기 :tar zxvf redis-3.0.0.tar.gz

3단계: 컴파일합니다. Redis 소스 코드 디렉터리(cd redis-3.0.0)를 입력합니다. make

를 실행합니다. 4단계: 설치합니다. make install PREFIX=/usr/local/redis

PREFIX 매개변수는 redis

5의 설치 디렉터리를 지정합니다. Redis 데이터 유형

Redis는 총 5가지 데이터 유형

1을 지원합니다. 2. hash(해시)

3, list(리스트)

4, set(세트)

5, zset(sorted set 주문 세트)

string(string)

Redis의 가장 기본적인 데이터 타입 키-값 쌍으로, 하나의 키가 값에 해당합니다. 키-값 쌍은 최대 512MB까지 저장할 수 있습니다.

127.0.0.1:6379> set key "hello world"  OK  127.0.0.1:6379> get key  "hello world"  127.0.0.1:6379> getset key "nihao"  "hello world"  127.0.0.1:6379> mset key1 "hi" key2 "nihao" key3 "hello"  OK  127.0.0.1:6379> get key1  "hi"  127.0.0.1:6379> get key2  "nihao"  127.0.0.1:6379> get key3  "hello"

관련 명령어 소개

set는 Key의 값을 설정

get은 key에 해당하는 값을 가져옴

getset은 Key의 값을 설정하고 해당 값을 반환

mset은 값(value)을 설정 다중 키용

hash(해시)

redis 해시는 키-값 쌍의 모음, 문자열 유형 필드와 값의 매핑 테이블이며 개체 저장에 적합합니다.

127.0.0.1:6379> hset redishash 1 "001"  (integer) 1  127.0.0.1:6379> hget redishash 1  "001"  127.0.0.1:6379> hmset redishash 1 "001" 2 "002"  OK  127.0.0.1:6379> hget redishash 1  "001"  127.0.0.1:6379> hget redishash 2  "002"  127.0.0.1:6379> hmget redishash 1 2  1) "001"  2) "002"

관련 명령 소개

hset 키에 해당하는 해시의 필드를 값으로 구성합니다. 해시가 없으면 자동으로 생성됩니다.

hget은 특정 해시의 필드 구성 값을 얻습니다.

hmset는 동일한 해시를 일괄적으로 구성합니다.

hmget의 필드 값은 동일한 해시에서 일괄적으로 여러 필드 값을 얻습니다.

list(list)

는 삽입 순서로 정렬된 Redis의 간단한 문자열 목록입니다.

127.0.0.1:6379> lpush word  hi  (integer) 1  127.0.0.1:6379> lpush word  hello  (integer) 2  127.0.0.1:6379> rpush word  world  (integer) 3  127.0.0.1:6379> lrange word 0 2  1) "hello"  2) "hi"  3) "world"  127.0.0.1:6379> llen word  (integer) 3

소개 관련 명령

lpush는 지정된 목록의 왼쪽에 요소를 삽입하고 삽입된 목록의 길이를 반환합니다.

rpush는 지정된 목록의 오른쪽에 요소를 삽입하고 삽입된 목록의 길이를 반환합니다.

llen은 지정된 목록의 길이

lrange는 지정된 목록의 요소 값 범위를 반환합니다.

set(세트)

는 순서가 지정되지 않은 문자열 유형 집합이며 반복할 수 없습니다.

127.0.0.1:6379> sadd redis redisset  (integer) 1  127.0.0.1:6379> sadd redis redisset1  (integer) 1  127.0.0.1:6379> sadd redis redisset2  (integer) 1  127.0.0.1:6379> smembers redis  1) "redisset1"  2) "redisset"  3) "redisset2"  127.0.0.1:6379> sadd redis redisset2  (integer) 0  127.0.0.1:6379> smembers redis  1) "redisset1"  2) "redisset"  3) "redisset2"  127.0.0.1:6379> smembers redis  1) "redisset1"  2) "redisset3"  3) "redisset"  4) "redisset2"  127.0.0.1:6379> srem redis redisset (integer) 1  127.0.0.1:6379> smembers redis  1) "redisset1"  2) "redisset3"  3) "redisset2"

관련 항목 소개 명령

sadd는 키에 해당하는 세트 세트에 문자열 요소를 추가하고, 1을 성공적으로 반환하고, 요소가 존재하는 경우 0을 반환합니다.

smembers 지정된 세트의 모든 요소를 ​​반환합니다.

srem 지정된 세트의 요소를 삭제합니다

zset(sorted set order set)

은 문자열 형식의 Sorted set이며, 반복할 수도 없습니다.

sorted set의 각 요소는 점수를 지정해야 하며, 요소는 점수에 따라 오름차순으로 정렬됩니다. 여러 요소의 점수가 동일하므로 사전순으로 오름차순으로 정렬됩니다. 따라서 정렬된 집합은 순위 지정에 매우 적합합니다.

127.0.0.1:6379> zadd nosql 0 001  (integer) 1  127.0.0.1:6379> zadd nosql 0 002  (integer) 1  127.0.0.1:6379> zadd nosql 0 003  (integer) 1  127.0.0.1:6379> zcount nosql 0 0   (integer) 3  127.0.0.1:6379> zcount nosql 0 3  (integer) 3  127.0.0.1:6379> zrem nosql 002  (integer) 1  127.0.0.1:6379> zcount nosql 0 3  (integer) 2  127.0.0.1:6379> zscore nosql 003  "0"  127.0.0.1:6379> zrangebyscore nosql 0 10  1) "001"  2) "003"  127.0.0.1:6379> zadd nosql 1 003  (integer) 0  127.0.0.1:6379> zadd nosql 1 004  (integer) 1  127.0.0.1:6379> zrangebyscore nosql 0 10  1) "001"  2) "003"  3) "004"  127.0.0.1:6379> zadd nosql 3 005  (integer) 1  127.0.0.1:6379> zadd nosql 2 006  (integer) 1  127.0.0.1:6379> zrangebyscore nosql 0 10  1) "001"  2) "003"  3) "004"  4) "006"  5) "005"

관련 명령 소개

zadd 지정된 sorteset에 하나 이상의 요소를 추가하세요

zrem 지정된 sorteset에서 1개 이상의 요소 제거

zcount 지정된 sorteset 보기 점수 범위 내의 요소 수

zscore 지정된 sorteset에서 지정된 점수를 가진 요소 보기

zrangebyscore 다음에서 지정된 점수 범위 내의 모든 요소 보기 지정된 sorteset

6. 키 값 관련 명령

127.0.0.1:6379> exists key  (integer) 1  127.0.0.1:6379> exists key1  (integer) 1  127.0.0.1:6379> exists key100  (integer) 0  127.0.0.1:6379> get key  "nihao,hello"  127.0.0.1:6379> get key1  "hi"  127.0.0.1:6379> del key1  (integer) 1  127.0.0.1:6379> get key1  (nil)  127.0.0.1:6379> rename key key0  OK  127.0.0.1:6379> get key(nil)  127.0.0.1:6379> get key0  "nihao,hello"  127.0.0.1:6379> type key0  string

exists

# 키가 존재하는지 확인

del                                                      #삭제 키                                                                                                         .

#renamekey

Type#반환값의 종류

7 , redis 서비스 관련 명령

127.0.0.1:6379> select 0  OK  127.0.0.1:6379> info  # Server  redis_version:3.0.6  redis_git_sha1:00000000  redis_git_dirty:0  redis_build_id:347e3eeef5029f3  redis_mode:standalone  os:Linux 3.10.0-693.el7.x86_64 x86_64  arch_bits:64  multiplexing_api:epoll  gcc_version:4.8.5  process_id:31197  run_id:8b6ec6ad5035f5df0b94454e199511084ac6fb12  tcp_port:6379  uptime_in_seconds:8514  uptime_in_days:0  hz:10  lru_clock:14015928  config_file:/usr/local/redis/redis.conf  -------------------省略N行  127.0.0.1:6379> CONFIG GET 0  (empty list or set)  127.0.0.1:6379> CONFIG GET 15  (empty list or set)

slect           #选择数据库(数据库编号0-15)

quit             #退出连接

info             #获得服务的信息与统计

monitor       #实时监控

config get   #获得服务配置

flushdb       #删除当前选择的数据库中的key

flushall       #删除所有数据库中的key

8、Redis的发布与订阅

Redis发布与订阅(pub/sub)是它的一种消息通信模式，一方发送信息，一方接收信息。

下图是三个客户端同时订阅同一个频道

下图是有新信息发送给频道1时，就会将消息发送给订阅它的三个客户端

9、Redis事务

Redis事务可以一次执行多条命令

1、发送exec命令前放入队列缓存，结束事务

2、收到exec命令后执行事务操作，如果某一命令执行失败，其它命令仍可继续执行

3、一个事务执行的过程中，其它客户端提交的请求不会被插入到事务执行的命令列表中

一个事务经历三个阶段

开始事务(命令:multi)

命令执行

结束事务(命令:exec)

127.0.0.1:6379> MULTI  OK  127.0.0.1:6379> set key key1  QUEUED  127.0.0.1:6379> get key  QUEUED  127.0.0.1:6379> rename key key001  QUEUED  127.0.0.1:6379> exec  1) OK  2) "key1"  3) OK

10、Redis安全配置

可以通过修改配置文件设备密码参数来提高安全性

 #requirepass foobared

去掉注释#号就可以配置密码

没有配置密码的情况下查询如下

127.0.0.1:6379> CONFIG GET requirepass  1) "requirepass"  2) ""

配置密码之后，就需要进行认证

127.0.0.1:6379> CONFIG GET requirepass  (error) NOAUTH Authentication required.  127.0.0.1:6379> AUTH foobared   #认证OK  127.0.0.1:6379> CONFIG GET requirepass  1) "requirepass"  2) "foobared"

11、Redis持久化

Redis持久有两种方式:Snapshotting(快照),Append-only file(AOF)

Snapshotting(快照)

1、将存储在内存的数据以快照的方式写入二进制文件中，如默认dump.rdb中

2、save 900 1

#900秒内如果超过1个Key被修改，则启动快照保存

3、save 300 10

#300秒内如果超过10个Key被修改，则启动快照保存

4、save 60 10000

#60秒内如果超过10000个Key被修改，则启动快照保存

Append-only file(AOF)

1、使用AOF持久时，服务会将每个收到的写命令通过write函数追加到文件中（appendonly.aof）

2、AOF持久化存储方式参数说明

appendonly yes 

#开启AOF持久化存储方式

appendfsync always

#收到写命令后就立即写入磁盘，效率最差，效果最好

appendfsync everysec

#每秒写入磁盘一次，效率与效果居中

appendfsync no

#完全依赖OS，效率最佳，效果没法保证

12、Redis 性能测试

自带相关测试工具

[root@test ~]# redis-benchmark --help Usage: redis-benchmark [-h <host>] [-p <port>] [-c <clients>] [-n <requests> [-k <boolean>]   -h <hostname>      Server hostname (default 127.0.0.1)   -p <port>          Server port (default 6379)   -s <socket>        Server socket (overrides host and port) -a <password>      Password for Redis Auth   -c <clients>       Number of parallel connections (default 50)   -n <requests>      Total number of requests (default 100000)   -d <size>          Data size of SET/GET value in bytes (default 2)   -dbnum <db>        SELECT the specified db number (default 0)   -k <boolean>       1=keep alive 0=reconnect (default 1)   -r <keyspacelen>   Use random keys for SET/GET/INCR, random values for SADD  Using this option the benchmark will expand the string __rand_int__  inside an argument with a 12 digits number in the specified range  from 0 to keyspacelen-1. The substitution changes every time a command  is executed. Default tests use this to hit random keys in the  specified range.  -P <numreq>        Pipeline <numreq> requests. Default 1 (no pipeline).   -q                 Quiet. Just show query/sec values --csv              Output in CSV format   -l                 Loop. Run the tests forever   -t <tests>         Only run the comma separated list of tests. The test                    names are the same as the ones produced as output.   -I                 Idle mode. Just open N idle connections and wait.  Examples:  Run the benchmark with the default configuration against 127.0.0.1:6379:     $ redis-benchmark Use 20 parallel clients, for a total of 100k requests, against 192.168.1.1:    $ redis-benchmark -h 192.168.1.1 -p 6379 -n 100000 -c 20   Fill 127.0.0.1:6379 with about 1 million keys only using the SET test:     $ redis-benchmark -t set -n 1000000 -r 100000000   Benchmark 127.0.0.1:6379 for a few commands producing CSV output:     $ redis-benchmark -t ping,set,get -n 100000 --csv   Benchmark a specific command line:     $ redis-benchmark -r 10000 -n 10000 eval 'return redis.call("ping")' 0  Fill a list with 10000 random elements:     $ redis-benchmark -r 10000 -n 10000 lpush mylist __rand_int__   On user specified command lines __rand_int__ is replaced with a random integer with a range of values selected by the -r option.</tests></numreq></numreq></keyspacelen></boolean></db></size></requests></clients></password></socket></port></hostname></boolean></requests></clients></port></host>

实际测试同时执行100万的请求

[root@test ~]# redis-benchmark -n 1000000 -q  PING_INLINE: 152578.58 requests per second  PING_BULK: 150308.14 requests per second  SET: 143266.47 requests per second  GET: 148632.58 requests per second  INCR: 145857.64 requests per second  LPUSH: 143781.45 requests per second  LPOP: 147819.66 requests per second  SADD: 138350.86 requests per second  SPOP: 134282.27 requests per second  LPUSH (needed to benchmark LRANGE): 141302.81 requests per second  LRANGE_100 (first 100 elements): 146756.67 requests per second  LRANGE_300 (first 300 elements): 148104.27 requests per second  LRANGE_500 (first 450 elements): 152671.75 requests per second  LRANGE_600 (first 600 elements): 148104.27 requests per second  MSET (10 keys): 132731.62 requests per second

13、Redis的备份与恢复

Redis自动备份有两种方式

第一种是通过dump.rdb文件实现备份

第二种使用aof文件实现自动备份

dump.rdb备份

Redis服务默认的自动文件备份方式(AOF没有开启的情况下)，在服务启动时，就会自动从dump.rdb文件中去加载数据。

**具体配置在redis.conf

save 900 1

save 300 10

save 60 10000**

也可以手工执行save命令实现手动备份

127.0.0.1:6379> set name key  OK  127.0.0.1:6379> SAVE  OK  127.0.0.1:6379> set name key1  OK  127.0.0.1:6379> BGSAVE  Background saving started

redis快照到dump文件时，会自动生成dump.rdb的文件

# The filename where to dump the DB  dbfilename dump.rdb  -rw-r--r-- 1 root root   253 Apr 17 20:17 dump.rdb

SAVE命令表示使用主进程将当前数据库快照到dump文件

BGSAVE命令表示，主进程会fork一个子进程来进行快照备份

两种备份不同之处，前者会阻塞主进程，后者不会。

恢复举例

# Note that you must specify a directory here, not a file name.dir   /usr/local/redisdata/  #备份文件存储路径 127.0.0.1:6379> CONFIG GET dir  1) "dir"  2) "/usr/local/redisdata"  127.0.0.1:6379> set key 001  OK  127.0.0.1:6379> set key1 002  OK  127.0.0.1:6379> set key2 003  OK  127.0.0.1:6379> save  OK

将备份文件备份到其它目录

[root@test ~]# ll /usr/local/redisdata/  total 4 -rw-r--r-- 1 root root 49 Apr 17 21:24 dump.rdb  [root@test ~]# date  Tue Apr 17 21:25:38 CST 2018  [root@test ~]# cp ./dump.rdb /tmp/

删除数据

127.0.0.1:6379> del key1  (integer) 1  127.0.0.1:6379> get key1  (nil)

关闭服务，将原备份文件拷贝回save备份目录

[root@test ~]# redis-cli -a foobared shutdown  [root@test ~]# lsof -i :6379  [root@test ~]# cp /tmp/dump.rdb /usr/local/redisdata/  cp: overwrite ‘/usr/local/redisdata/dump.rdb’? y  [root@test ~]# redis-server /usr/local/redis/redis.conf &  [1] 31487

登录查看数据是否恢复

[root@test ~]# redis-cli -a foobared  127.0.0.1:6379> mget key key1 key2  1) "001"  2) "002"  3) "003"

AOF自动备份

redis服务默认是关闭此项配置

###### APPEND ONLY MODE ##########  appendonly no # The name of the append only file (default: "appendonly.aof")  appendfilename "appendonly.aof"  # appendfsync always  appendfsync everysec  # appendfsync no

配置文件的相关参数，前面已经详细介绍过。

AOF文件备份，是备份所有的历史记录以及执行过的命令，和mysql binlog很相似，在恢复时就是重新执次一次之前执行的命令，需要注意的就是在恢复之前，和数据库恢复一样需要手工删除执行过的del或误操作的命令。

AOF与dump备份不同

1、aof文件备份与dump文件备份不同

2、服务读取文件的优先顺序不同，会按照以下优先级进行启动

    如果只配置AOF,重启时加载AOF文件恢复数据

    如果同时 配置了RBD和AOF,启动是只加载AOF文件恢复数据

    如果只配置RBD,启动时将加载dump文件恢复数据

注意：只要配置了aof，但是没有aof文件，这个时候启动的数据库会是空的

14、Redis 生产优化介绍

1、内存管理优化 

hash-max-ziplist-entries 512     hash-max-ziplist-value 64     list-max-ziplist-entries 512     list-max-ziplist-value 64   #list的成员与值都不太大的时候会采用紧凑格式来存储，相对内存开销也较小

在linux环境运行Redis时，如果系统的内存比较小，这个时候自动备份会有可能失败，需要修改系统的vm.overcommit_memory 参数，这个参数是linux系统的内存分配策略

0 表示内核将检查是否有足够的可用内存供应用进程使用；如果有足够的可用内存，内存申请允许；否则，内存申请失败，并把错误返回给应用进程。

1 表示内核允许分配所有的物理内存，而不管当前的内存状态如何。

2 表示内核允许分配超过所有物理内存和交换空间总和的内存

Redis官方的说明是，建议将vm.overcommit_memory的值修改为1，可以用下面几种方式进行修改：

（1）编辑/etc/sysctl.conf 改vm.overcommit_memory=1，然后sysctl -p 使配置文件生效

（2）sysctl vm.overcommit_memory=1

（3）echo 1 > /proc/sys/vm/overcommit_memory

**2、内存预分配

3、持久化机制**

定时快照：效率不高，会丢失数据

AOF：保持数据完整性（一个实例的数量不要太大2G最大）

优化总结

1）根据业务需要选择合适的数据类型

2）当业务场景不需持久化时就关闭所有持久化方式（采用ssd磁盘来提升效率）

3）不要使用虚拟内存的方式，每秒实时写入AOF

4）不要让REDIS所在的服务器物理内存使用超过内存总量的3/5

5）要使用maxmemory

6）大数据量按业务分开使用多个redis实例

15、Redis集群应用

集群是将多个redis实例集中在一起，实现同一业务需求，或者实现高可用与负载均衡

到底有哪些集群方案呢？？

1、haproxy+keepalived+redis集群

1）通过redis的配置文件，实现主从复制、读写分离

2）通过haproxy的配置，实现负载均衡，当从故障时也会及时从集群中T除

3）利用keepalived来实现负载的高可用

2、redis官方Sentinel集群管理工具

Redis集群生产环境高可用方案实战过程

1）sentinel负责对集群中的主从服务监控、提醒和自动故障转移

2）redis集群负责对外提供服务

关于redis sentinel cluster集群配置可参考

3、Redis Cluster

Redis Cluster是Redis的分布式解决方案，在Redis 3.0版本正式推出的，有效解决了Redis分布式方面的需求。Cluster架构可用于实现负载均衡，以解决单机内存、并发和流量等瓶颈问题。

1）官方推荐，毋庸置疑。

2）去中心化，集群最大可增加1000个节点，性能随节点增加而线性扩展。

3）管理方便，后续可自行增加或摘除节点，移动分槽等等。

4）简单，易上手。

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