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Redis学习
一、Redis简介
1.redis是什么
Redis是一款开源的，ANSI C语言编写的，高级键值(key-value)缓存和支持永久存储'NoSQL数据库'产品。
Redis采用内存(In-Memory)数据集(DataSet) 。
支持多种数据类型。
运行于大多数POSIX系统，如Linux、*BSD、OS X等。
redis就是非关系型数据库的一种，存储方式是：key:value
2.redis的作用
1.会话保持（键设置过期时间）
2.缓存（放在数据库前面，memcache，mongodb），Redis数据存储在内存
3.消息队列（kafka）,一般与elk结合使用
利用Redis list类型
3.为什么要用Redis
1.redis'功能全面'
2.redis企业使用率高
4.redis优点
1.高速读写
将所有数据存储在内存，单线程服务，使用C语言
#线程多，事件的处理速度不一定快
#redis性能稳定，硬件限制一般是内存
2.部署简单，使用稳定
3.'数据类型'丰富
String： 字符串类型
Hash： 哈希类型
List： 列表类型
Set： 集合类型
Sorted set： 顺序集合类型
4.支持'持久化'
将内存的数据写入磁盘
5.多种内存分配及回收策略（#例：回收过去的session占用的内存）
6.支持事物、锁
7.消息队列、消息订阅
8.支持'高可用'
哨兵模式（类似于MHA）
9.支持'分布式'分片集群，企业中最少5个节点 一个副本
分布式： 1.数据分开存储 2.数据分开读取
副本：另一个节点的从库
10.支持的'客户端语言'很多
java，php，python，nodejs，C语言
5.redis帮助
官方网站：https://redis.io/
下载网站：http://download.redis.io/releases/
帮助网站：http://redisdoc.com/
6.缓存服务对比
#Memcached:
1.优点：高性能读写、单一数据类型、支持客户端式分布式集群、一致性hash多核结构、多线程读写性能高。
2.缺点：无持久化、节点故障可能出现缓存穿透、分布式需要客户端实现、跨机房数据同步困难、架构扩容复杂度高
#Redis:
1.优点：高性能读写、多数据类型支持、数据持久化、高可用架构、支持自定义虚拟内存、支持分布式分片集群、单线程读写性能极高
2.缺点：多线程读写较Memcached慢
#Tair：
1.优点：高性能读写、支持三种存储引擎（ddb、rdb、ldb）、支持高可用、支持分布式分片集群、支撑了几乎所有淘宝业务的缓存。
2.缺点：单机情况下，读写性能较其他两种产品较慢
#对比结论：
1.Memcached：多核的缓存服务，更加'适合于多用户并发访问'次数（访问次数较少的应用场景）。
2.Redis：单核缓存服务，在单节点情况下，更加'适合少量用户(web)，多次访问'的应用场景。
二、Redis使用场景
1.缓存
放在'数据库前面'
2.会话保持（生存时间）
登录cookie、session
折扣券，代金券
3.排行榜（#Redis values排序）(socket set类型)
4.计数器（#Redis values运算）（string类型）
论坛帖子点赞点踩
5.社交软件(集合)(set类型)
QQ共同好友，微博共同爱好
6.消息队列(list类型)
结合ELK做日志收集
7.存储(hash类型)
三、redis搭建
1.下载软件包
[root@db01 ~]# rz redis-3.2.12.tar.gz
或者
[root@db01 ~]# wget http://download.redis.io/releases/redis-3.2.12.tar.gz
2.安装依赖
[root@db01 ~]# yum install -y gcc gcc-c++
3.解压移动
[root@db01 ~]# tar xf redis-3.2.12.tar.gz
[root@db01 ~]# mv redis-3.2.12 /usr/local/
[root@db01 ~]# ln -s /usr/local/redis-3.2.12 /usr/local/redis
4.安装
方法一
[root@db01 ~]# cd /usr/local/redis
[root@db01 redis]# make && make install
方法二（交互式）
[root@db02 ~]# cd /usr/local/redis/utils/
[root@db02 redis]# ll
-rwxrwxr-x 1 root root 8529 Jun 13 2018 install_server.sh
端口
配置文件名字
日志路径
数据目录
可执行文件
5.启动redis
不指定配置文件启动
[root@db01 redis]# ./src/redis-server &
[root@db01 redis]# netstat -lntp
tcp 0 0 0.0.0.0:6379 0.0.0.0:* LISTEN 11759/./src/redis-s
指定配置文件启动
[root@db02 ~]# /usr/local/redis/src/redis-server /service/redis/6379/redis.conf
连接Redis
[root@db02 ~]# /usr/local/redis/src/redis-cli -a ''
关闭Redis
[root@db02 ~]# /usr/local/redis/src/redis-cli -a '' shutdown
6.连接redis
#配置环境变量，或者 cd /usr/local/redis/ && make install
[root@db01 redis]# vim /etc/profile.d/redis.sh
export PATH=/usr/local/redis/src:$PATH
#连接
[root@db01 redis]# redis-cli
127.0.0.1:6379>
7.关闭redis
[root@db01 redis]# redis-cli shutdown
11759:M 03 Aug 10:20:20.535 # User requested shutdown...
11759:M 03 Aug 10:20:20.535 * Saving the final RDB snapshot before exiting.
11759:M 03 Aug 10:20:20.546 * DB saved on disk
11759:M 03 Aug 10:20:20.546 # Redis is now ready to exit, bye bye...
[1]+ Done ./src/redis-server
[root@db01 redis]# redis-cli
127.0.0.1:6379> shutdown
11851:M 03 Aug 10:20:59.580 # User requested shutdown...
11851:M 03 Aug 10:20:59.580 * Saving the final RDB snapshot before exiting.
11851:M 03 Aug 10:20:59.584 * DB saved on disk
11851:M 03 Aug 10:20:59.584 # Redis is now ready to exit, bye bye...
not connected> quit
[1]+ Done ./src/redis-server
四、redis配置文件
1.配置
#默认的配置文件
[root@db01 redis]# pwd
/usr/local/redis
[root@db01 redis]# ll
-rw-rw-r-- 1 root root 46695 Jun 13 2018 redis.conf
#创建reids配置文件目录（位置随意）
[root@db01 redis]# mkdir /service/redis/6379 -p
#编写配置文件
[root@db01 redis]# vim /service/redis/6379/redis.conf
#监听地址（注意顺序）
bind 172.16.1.52 127.0.0.1
#端口
port 6379
#后台启动
daemonize yes
#pid文件位置
pidfile /service/redis/6379/redis_6379.pid
#日志级别
loglevel notice
#指定日志文件
logfile "/service/redis/6379/redis_6379.log"
#密码
requirepass 123
#Redis持久化（不能配置较短的时间）
save 900 1
save 300 10
save 60 10000
[root@db02 redis]# grep -Ev '^#|^$' /usr/local/redis/redis.conf
2.指定配置文件启动
#配置文件位置随意
[root@db01 redis]# redis-server /service/redis/6379/redis.conf
五、redis操作
1.基本操作
1.连接redis，默认进入'0'库
[root@db01 redis]# redis-cli
127.0.0.1:6379>
2.查看所有数据,先查看数据量DBSIZE
127.0.0.1:6379> DBSIZE
127.0.0.1:6379> keys *
3.添加数据
127.0.0.1:6379> set k1 v1
OK
4.查看数据
127.0.0.1:6379> keys *
1) "k1"
127.0.0.1:6379> get k1
"v1"
5.删除数据（通过删除key，删除名值对）
127.0.0.1:6379> keys *
1) "k1"
127.0.0.1:6379> DEL k1
(integer) 1
127.0.0.1:6379> keys *
(empty list or set)
6.修改数据
127.0.0.1:6379> set k1 v1
OK
127.0.0.1:6379> set k1 v11111
OK
127.0.0.1:6379> get k1
"v11111"
7.追加数据（合并）
127.0.0.1:6379> APPEND k1 000000
(integer) 12
127.0.0.1:6379> get k1
"v11111000000"
8.切换库，Redis数据库默认有16个库（0..15)
127.0.0.1:6379> SELECT 1
OK
127.0.0.1:6379[1]> SELECT 2
OK
127.0.0.1:6379[2]> SELECT 3
OK
127.0.0.1:6379> SELECT 16
(error) ERR invalid DB index （错误）ERR无效的数据库索引
2.密码的设置
1.配置文件配置密码，重启Redis
[root@db01 redis]# vim redis.conf
requirepass 123
2.使用密码连接，为了安全可以创建多级目录来保存Redis密码
[root@db01 redis]# redis-cli -a 123
3.或者登陆后输入密码
[root@db01 redis]# redis-cli
127.0.0.1:6379> AUTH 123
OK
#查看key数量
127.0.0.1:6379> DBSIZE
(integer) 2018041
4.redis连接后获取'配置文件'中密码
127.0.0.1:6379> CONFIG GET requirepass
1) "requirepass"
2) "123"
5.redis连接后'临时修改'密码，无法保存，Redis重启后失效
127.0.0.1:6379> CONFIG set requirepass 234
OK
[root@db01 redis]# redis-cli
127.0.0.1:6379> DBSIZE
(error) NOAUTH Authentication required. #输入密码后才能查看
127.0.0.1:6379> auth 123
(error) ERR invalid password
127.0.0.1:6379> auth 234
OK
3.通用操纵
1.判断key是否存在
127.0.0.1:6379> EXISTS k1
(integer) 1 #存在则返回1
127.0.0.1:6379> EXISTS k22
(integer) 0 #不存在则返回0
#命令行判断可以是否存在（脚本使用）
[root@db02 redis]# redis-cli -a 1 exists k1
(integer) 1
2.修改key的名字，rename
127.0.0.1:6379> KEYS *
1) "k1"
127.0.0.1:6379> RENAME k1 k100
OK
127.0.0.1:6379> KEYS *
1) "k100"
3.查看数据类型，type
127.0.0.1:6379> TYPE k100
string #字符类型
4.设置生存时间,EXPIRE
#以秒为单位
127.0.0.1:6379> set qiudao 666
127.0.0.1:6379> EXPIRE qiudao 10
(integer) 1
#以毫秒为单位
127.0.0.1:6379> PEXPIRE k100 10000
(integer) 1
5.查看生存时间，TTL
127.0.0.1:6379> TTL k100
(integer) 10 #正整数生存时间倒计时
127.0.0.1:6379> TTL k100
(integer) -1 #-1代表没有设置生存时间
127.0.0.1:6379> TTL k100
(integer) -2 #代表设置过生存时间已删除，或者已过期
6.取消生存时间，PERSIST
127.0.0.1:6379> TTL qiudao
(integer) 93
127.0.0.1:6379> PERSIST qiudao
(integer) 1
127.0.0.1:6379> TTL qiudao
(integer) -1
#命令行
[root@db02 ~]# redis-cli -a 123 'bgsave'
Background saving started
六、持久化
1.什么是持久化
将内存中的数据写入到磁盘，永久保存
2.持久化的模式
1.RDB模式（#Redis默认模式）
一般用dump.rdp文件备份
2.AOF模式
3.RDB模式
可以在'指定的时间间隔内'生成数据集的'时间点快照'（point-in-time snapshot）
1）RDB工作模式
1.默认情况下，Redis保存数据集快照到磁盘，名为dump.rdb的二进制文件。你可以设置让Redis在N秒内至少有M次数据集改动时保存数据集，或者你也可以'手动调用SAVE或者BGSAVE命令。'
save ：阻止IO的写入
bgsave ：不会阻止IO的写入
2.在上文中我们已经在配置文件中做过对应的配置：
例如，这个配置会让Redis在'每个60秒内超过1000次键改动时'自动转储数据集到磁盘：
save 60 1000
3.当 Redis 需要保存 dump.rdb 文件时，服务器执行以下操作： #Redis文件保存原理
Redis 调用 fork() ，同时拥有父进程和子进程。
子进程将数据集写入到一个临时的 RDB 文件中。当子进程完成对新 RDB 文件的写入时， Redis 用新RDB 文件替换原来的 RDB 文件，并删除旧的 RDB 文件。
4.这种方式使得 Redis 可以从写时复制机制中获益。（类似于不停机更新）
2）配置RDB持久化
#编辑配置文件
[root@db01 ~]# vim /service/redis/6379/redis.conf
#监听地址
bind 172.16.1.51 127.0.0.1
#启动端口
port 6379
#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 yes
#pid文件路径
pidfile /service/redis/6379/redis_6379.pid
#日志级别（debug verbose notice warning）
loglevel notice
logfile /service/redis/6379/redis_6379.log
#设置redis密码
requirepass 123
#持久化数据文件存储位置
dir /etc/redis/6379
#rdb持久化数据文件名
dbfilename dump.rdb
#900秒（15分钟）内有1个更改，符合条件则帮助用户自动bgsave，关闭Redis自动持久化
save 900 1
#300秒（5分钟）内有10个更改
save 300 10
#60秒（1分钟）内有10000个更改
save 60 10000
[root@db04 src]# redis-server /service/redis/6379/redis.conf
[root@db04 src]# vim /service/redis/6379/redis_6379.log
[root@db04 src]# mkdir /etc/redis/6379 -p
3）使用RDB文件
1.先停止redis
2.将rdb文件放到指定目录下（dbfilename指定的）
3.启动redis，读取指定的rdb文件
[root@db02 ~]# ls /usr/local/redis/dump.rdb
#Redis在哪个目录下启动，就会读取哪个目录下的rdb文件（前提是没有配置dir /etc/redis/6379）
#Redis关闭进程的时候才会在指定的路径生成dump.rdb文件，'小心'覆盖掉该目录下已经存在的dump.rdb文件
报错
1.redis无法启动，查看日志
[root@db04 src]# tailf /service/redis/6379/redis_6379.log
总结
1.Redis支持多个数据库，并且每个数据库的数据是隔离的不能共享
2.redis基于单级才有数据库的概念，如果是集群的话，Redis将没有数据库的概念
3.Redis是一个字典结构的存储服务器，可以将每个字典都理解成一个独立的数据库。
4.每个数据库对外都是一个从0开始的递增数字命名，Redis默认支持16个数据库（可以通过配置文件支持更多，无上限），
可以通过配置databases来修改这一数字。
客户端与Redis建立连接后会自动选择0号数据库，
不过可以随时使用SELECT命令更换数据库
5.Redis存储服务器与数据库的区别
Redis不支持'自定义'数据库的名字，每个数据库都以编号命名，开发者必须自己记录哪些数据库存储了哪些数据。
另外Redis也不支持为每个数据库设置不同的'访问密码'，所以一个客户端要么可以访问全部数据库，要么连一个数据库也没有权限访问。
最重要的一点是多个数据库之间并不是完全隔离的，比如FLUSHALL命令可以清空一个Redis实例中所有数据库中的数据。
5.redis特点
数据库更像是一种命名空间，而'不适宜存储不同应用程序的数据'。比如可以使用0号数据库存储某个应用'生产环境中的数据'，使用1号数据库存储'测试环境中的数据'，
但不适宜使用0号数据库存储'A应用'的数据而使用1号数据库'B应用'的数据，
不同的应用应该使用不同的Redis实例存储数据。
由于Redis非常轻量级，一个空Redis实例占用的内在只有1M左右，所以不用担心多个Redis实例会额外占用很多内存。