Redis入門知識點有哪些
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- 2023-05-27 11:24:151461瀏覽
1、Redis簡介
REmote DIctionary Server(Redis)是由Salvatore Sanfilippo寫的key-value儲存系統。 Redis是一個開源的使用ANSI C語言編寫、遵守BSD協定、支援網路、可基於記憶體亦可持久化的日誌型、Key-Value資料庫，並提供多種語言的API。它通常被稱為資料結構伺服器，因為值（value）可以是 字串(String), 雜湊(Map), 列表(list), 集合(sets) 和 有序集合(sorted sets)等類型。
大家都知道了redis是基於key-value的no sql資料庫，因此，先來了解一下關於key相關的知識點
1、任何二進位的序列都可以當作key使用
2、Redis有統一的規則來設計key
3、對key-value允許的最大長度是512MB
2、支援的語言
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、Redis的應用程式場景到底有哪些？ ？
1、最常用的就是會話快取
2、訊息佇列，例如支付
3、活動排行榜或計數
4 、發布、訂閱訊息(訊息通知)
5、商品清單、評論清單等
4、Redis安裝
關於redis安裝與相關的知識點介紹請參考Nosql資料庫服務之redis
安裝的大概步驟如下：
Redis是c語言開發的，安裝redis需要c語言的編譯環境
如果沒有gcc需要線上安裝：yum install gcc-c
第一步：取得原始碼套件：wget http://download.redis.io/rele...
第二步：解壓縮redis：tar zxvf redis-3.0.0.tar.gz
第三步：編譯。進入redis源碼目錄(cd redis-3.0.0)。執行 make
第四步：安裝。 make install PREFIX=/usr/local/redis
PREFIX參數指定redis的安裝目錄
5、Redis資料型別
#Redis共支援五種資料型別
1、string(字串)
2、hash(哈希)
3、list(列表)
4、set (集合)
5、zset（sorted set 有序集合）
string(字串)
Redis最基本的資料型別是鍵值對，其中一個鍵對應一個值，需要注意的是，一個鍵值對最大能夠儲存512MB。
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"
相關指令介紹
set 為一個Key設定value（值）
get 得到某個key對應的value（值）
getset 為一個Key設定value（值）並傳回對應的值
mset 為多個key設定value（值）
hash(雜湊)
redis hash是一個鍵值對的集合， 是一個string類型的field和value的映射表，適合用於儲存物件
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"
#相關命令介紹
hset 將Key對應的hash中的field配置為value，如果hash不存則自動創建，
hget 獲得某個hash中的field配置的值
# hmset 批次配置同一個hash中的多個field值
hmget 批次獲得同一個hash中的多個field值
list(列表)
##是redis簡單的字串列表，它按插入順序排序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
相關命令介紹
lpush 向指定的列表左側插入元素，返回插入後清單的長度rpush 向指定的清單右側插入元素，傳回插入後清單的長度llen 傳回指定清單的長度lrange 傳回指定清單中指定範圍的元素值set(集合)
是string類型的無序集合，也不可重複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"
#相關指令介紹
sadd 加入一個string元素到key對應的set集合中，成功回傳1，如果元素存在回傳0smembers 傳回指定的集合中所有的元素srem 刪除指定集合的某個元素zset（sorted set 有序集合）
是string類型的有序集合，也不可重複sorted set中的每個元素都需要指定一個分數，根據分數對元素進行升序排序，如果多個元素有相同的分數，則以字典序進行升序排序，sorted set 因此非常適合實現排名
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"
相關指令介紹
zadd 在指定的sorteset中新增1個或多個元素zrem 從指定的sorteset中刪除1個或多個元素zcount 查看指定的sorteset中指定分數範圍內的元素數量zscore 查看指定的sorteset中指定分數的元素zrangebyscore 查看指定的sorteset中指定分數範圍內的所有元素6、鍵值相關的指令
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 stringexists
#確認key是否存在
#del#刪除key
expire#設定Key過期時間(單位秒)##persist
#移除Key過期時間的設定rename
#重新命名 keytype
#傳回值的類型7、Redis服務相關的命令
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) 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 配置密码之后，就需要进行认证 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 实际测试同时执行100万的请求 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 redis快照到dump文件时，会自动生成dump.rdb的文件 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 将备份文件备份到其它目录 删除数据 关闭服务，将原备份文件拷贝回save备份目录 登录查看数据是否恢复 AOF自动备份 redis服务默认是关闭此项配置 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 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。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)
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
127.0.0.1:6379> CONFIG GET requirepass 1) "requirepass" 2) ""
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"
[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>
[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
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
# The filename where to dump the DB dbfilename dump.rdb -rw-r--r-- 1 root root 253 Apr 17 20:17 dump.rdb
# 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
[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/
127.0.0.1:6379> del key1 (integer) 1 127.0.0.1:6379> get key1 (nil)
[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
[root@test ~]# redis-cli -a foobared 127.0.0.1:6379> mget key key1 key2 1) "001" 2) "002" 3) "003"
###### APPEND ONLY MODE ########## appendonly no # The name of the append only file (default: "appendonly.aof") appendfilename "appendonly.aof" # appendfsync always appendfsync everysec # appendfsync no
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
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