Redis数据库

 Redis:

• KV cache and store

in-memory
持久化
主从(借助于sentinel实现一定意义上的HA)
Clustering(分布式)　

• 数据结构服务器：

String, List, Hash, Set, Sorted Set, Bitmap, HyperLoglog　　

• 存储系统有三类：

RDBMS

NoSQL:
    KV NoSQL：redis
    Column Family NoSQL: HBase
    Documentation NoSQL: MongoDB
    Graph NoSQL: Neo4j

NewSQL　　

• Redis的组件：

redis.io　　

• Redis守护进程：

监听端口：6379/tcp　　

 数据操作：

• Strings:

SET key value [EX #] [NX|XX]
    ex：过期时间
    nx：不存在是才创建并设定值，否则不会设定
    xx：存在是才创建并设定值，否则不会设定

APEEND：在字符中追加字符串
GET：获取字符串的值
INCR：值自加
DECR：值自减
EXIST　　

• Lists:

RPUSH：右新加元素
LPUSH：左新加元素
LPOP：左边弹出一个元素
RPOP：右边弹出一个元素
LIDEX：查看列表元素
LSET l1 1 fri：修改列表下标为1的值为新值　　

• Sets:

SINTER：求交集
SMEMBERS：获取所有元素
SADD：定义集合
SUNION：求并集
SISMEMBER：查看是否还有该元素　　

• Sorted Sets:

ZADD：定义有序集合
	ZADD weekday1 1 mon 2 tue 3 wed
ZCARD：获取元素个数
ZRANK：查看元素的索引
    ZRANK weekday1 tue
    (integer) 1
ZSCORE：返回成员member的score值
	ZSCORE weekday1 wed
	"3"
ZRANGE：获取指定范围内的元素
	RANGE weekday1 0 2
	1) "mon"
	2) "tue"
	3) "wed"　　

• Hashes:

HSET：创建一个哈希
	HSET h1 a mon
HSETEX：创建一个哈希，并设置过期时间
HGET：获取一个键值
	HGET h1 a
HGETALL：获取所有字段和值
HKEYS：获取所有可用的键
HVALS：获取所有值
HDEL：删除键　　

• Bitmaps, HyperLogLog

 认证实现方法：

(1) 修改配置文件redis.conf

requirepass PASSWORD　　

(2) 客户端启动后，需要认证

redis-cli
AUTH PASSWORD　　

 清空数据库：

FLUSHDB：清空当前库
FLUSHALL：清空所有库　　

 事务：

通过MULTI, EXEC, WATCH等命令实现事务功能；将一个或多个命令归并为一个操作提请服务器按顺序执行的机制；不支持回滚操作；

• MULTI：启动一个事务
• EXEC: 执行事务

事务：一次性将事务中的所有操作执行完成后返回给客户端

• WATCH：乐观锁；在EXEC命令执行之前，用于监视指定数量键；如果监视中的某任意键数据被修改，则服务器拒绝执行事务

 Connection相关的命令：

AUTH
ECHO
PING
QUIT
SELECT　　

 Server相关的命令：

CLIENT SETNAME connection-name：设置当前链接的名称
CLIENT GETNAME：获取当前链接的名称
CLIENT KILL ip:port：杀死客户端链接

CONFIG GET：获取当前conf配置
CONFIG RESETSTAT：重置info显示的信息
CONFIG SET parameter value：设置键的新值
CONFIG REWRITE：把设置的新值同步到配置文件中去

DBSIZE

BGSAVE
SAVE
LASTSAVE　　

 发布与订阅(publish/subscribe)

频道：消息队列

• SUBSCRIBE: 订阅一个或多个队列；
• PUBLISH: 向频道发布消息；
• UNSUBSCRIBE：退订此前订阅的频道；
• PSUBSCRIBE：模式订阅（支持正则表达式）

 Redis的持久化：

 RDB和AOF

• RDB: snapshot，二进制格式；按事先定制的策略，周期性地将数据保存至磁盘；数据文件默认为dump.rdb

客户端也可显式使用SAVA或BGSAVE命令启动快照保存机制
SAVE: 同步，在主线程中保存快照；此时会阻塞所有客户端请求
BGSAVE：异步

• AOF：Append Only File

记录每一次写操作至指定的文件尾部实现持久化；当redis重启时，可通过重新执行文件中的命令在内存重建数据库
BGREWRITEAOF：AOF文件重写
不会读取正在使用AOF文件，而通过将内存中的数据以命令的方式保存到临时文件中，完成之后替换原来的AOF文件　　

 RDB：

• 启用RDB的配置

SAVE 900 1      # 900s 有一个键发生变化做一次快照
SAVE 300 10     # 300s 有十个键发生变化做一次快照
SAVE 60 10000   # 60s 有一万个键发生变化做一次快照　　

• 其他配置说明

stop-writes-on-bgsave-error yes ：bgsave报错时停止备份
rdbcompression yes：是否压缩
rdbchecksum yes：是否对rdb文件做校验码
dbfilename dump.rdb：文件名
dir /var/lib/redis：文件保存目录　　

 AOF:

• 重写过程：

redis主进程通过fork创建子进程
子进程根据redis内存中的数据创建数据库重建命令序列于临时文件中
父进程继续client的请求，并会把这些请求中的写操作继续追加至原来AOF文件；额外地，这些新的写请求还会被放置于一个缓冲队列中
子进程重写完成，会通知父进程；父进程把缓冲中的命令写到临时文件中
父进程用临时文件替换老的aof文件　　

• 相关参数：

appendonly no
appendfilename "appendonly.aof"
appendfsync {always|everysec|no} always：每次有写命令即写入磁盘。everysec：每秒做写一次
no-appendfsync-on-rewrite no：做重写操作时，不调用sync
auto-aof-rewrite-percentage 100：当前文件是上一次重写文件2倍大时，除非一次重写
auto-aof-rewrite-min-size 64mb：最小64M以后才触发文件2倍大重写操作(避免文件过小时频繁重写)　　

注意：持久本身不能取代备份；还应该制定备份策略，对redis数据库定期进行备份

 RDB与AOF同时启用

BGSAVE和BGREWRITEAOF不会同时执行
在Redis服务器启动用于恢复数据时，会优先使用AOF　　

 复制：

• 特点

一个Master可以有多个Slave
支持链式复制
Master以非阻塞方式同步数据至slave

　　

slave:
> SLAVAOF MASTER_IP MASTER_PORT　　

注意：如果master使用requirepass开启了认证功能，从服务器要使用masterauth <PASSWORD>来连入服务请求使用此密码进行认证

 sentinel：

• 用于管理多个redis服务实现HA

监控
通知
自动故障转移

流言协议，投票协议　　

• 程序：

redis-sentinel /path/to/file.conf
redis-server /path/to/file.conf --sentinel

(1) 服务器自身初始化，运行redis-server中专用于sentinel功能的代码
(2) 初始化sentinel状态，根据给定的配置文件，初始化监控的master服务器列表
(3) 创建连向master的连接　　

• 专用配置文件：/etc/redis-sentinel.conf

(1) sentinel monitor <master-name> <ip> <redis-port> <quorum> 票数

sentinel monitor mymaster 127.0.0.1 6379 2

(2) sentinel down-after-milliseconds <master-name> <milliseconds> 主服务器不在线的时间

sentinel down-after-milliseconds mymaster 30000

(3) sentinel parallel-syncs <master-name> <numslaves> 新主服务器刚启动时，运行几个从服务器进行链接

sentinel parallel-syncs mymaster 1

(4) sentinel failover-timeout <master-name> <milliseconds> 故障转移的超时时间

sentinel failover-timeout mymaster 180000　　

• 主观下线，客观下线：

主观下线：一个sentinel实例判断出某节点下线
客观下线：多个sentinel节点协商后判断出某节点下线　　

• 专用命令：

SENTINEL masters：列出所有监视的主服务器
SENTINEL slaves <master name>：获取知道主服务器的从节点
SENTINEL get-master-addr-by-name <master name>：根据名字获取地址
SENTINEL reset：重置操作
SENTINEL failover <master name>：手动执行故障转移，并指明新的服务器　　

 Clustering：

分布式数据库，通过分片机制进行数据分布，clustering内的每个节点仅数据库的一部分数据
每个节点持有全局元数据，但仅持有一部分数据