Loading... # [Redis简易入门15招](https://segmentfault.com/a/1190000022353594) ## 1、Redis简介 **REmote DIctionary Server(Redis)** 是一个由 **Salvatore Sanfilippo写的key-value存储系统** 。Redis是一个开源的使用ANSI C语言编写、遵守BSD协议、支持网络、可基于内存亦可持久化的日志型、Key-Value数据库，并提供多种语言的API。它通常被称为 **数据结构服务器** ，因为值（value）可以是 字符串(String), 哈希(Map), 列表(list), 集合(sets) 和 有序集合(sorted sets)等类型。 大家都知道了redis是基于key-value的no sql数据库，因此，先来了解一下关于key相关的知识点 > 1、任何二进制的序列都可以作为key使用 > 2、Redis有统一的规则来设计key > 3、对key-value允许的最大长度是512MB [Redis重大版本整理(Redis2.6-Redis7.0)](https://blog.csdn.net/damanchen/article/details/110455024) ## 2、支持的语言 > 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的应用场景到底有哪些？ > 1、最常用的就是会话缓存 > 2、消息队列，比如支付 > 3、活动排行榜或计数 > 4、发布、订阅消息(消息通知) > 5、商品列表、评论列表等 [拓展：Redis 16大应用场景](https://blog.58heshihu.com/index.php/archives/785/) ## 4、Redis安装 关于redis安装与相关的知识点介绍请参考 [Nosql数据库服务之redis](https://blog.58heshihu.com/index.php/archives/867/) **安装的大概步骤如下：** Redis是c语言开发的，安装redis需要c语言的编译环境 如果没有gcc需要在线安装：yum install gcc-c++ > 第一步：获取源码包：wget http://download.redis.io/releases/redis-3.0.0.tar.gz > 第二步：解压缩redis：tar zxvf redis-3.0.0.tar.gz > 第三步：编译。进入redis源码目录(cd redis-3.0.0)。执行 make > 第四步：安装。make install PREFIX=/usr/local/redis **PREFIX参数指定redis的安装目录** ## 5、Redis数据类型 **Redis常用五种数据类型** > 1、string(字符串) > 2、hash(哈希) > 3、list(列表) > 4、set(集合) > 5、zset（sorted set 有序集合） [拓展：Redis data types](https://redis.io/docs/data-types/) ### string(字符串) 它是redis最基本的数据类型，一个key对应一个value，需要注意是一个键值最大存储512MB。 ```bash 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" ``` **相关命令介绍** > set 为一个Key设置value（值） > get 获得某个key对应的value（值） > getset 为一个Key设置value（值）并返回对应的值 > mset 为多个key设置value（值） ### hash(哈希) **redis hash是一个键值对的集合， 是一个string类型的field和value的映射表，适合用于存储对象** ```bash 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" ``` **相关命令介绍** > hset 将Key对应的hash中的field配置为value，如果hash不存则自动创建， > hget 获得某个hash中的field配置的值 > hmset 批量配置同一个hash中的多个field值 > hmget 批量获得同一个hash中的多个field值 ### list(列表) **是redis简单的字符串列表，它按插入顺序排序** ```bash 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 ``` **相关命令介绍** > lpush 向指定的列表左侧插入元素，返回插入后列表的长度 > rpush 向指定的列表右侧插入元素，返回插入后列表的长度 > llen 返回指定列表的长度 > lrange 返回指定列表中指定范围的元素值 ### set(集合) **是string类型的无序集合，也不可重复** ```bash 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" ``` **相关命令介绍** > sadd 添加一个string元素到key对应的set集合中，成功返回1，如果元素存在返回0 > smembers 返回指定的集合中所有的元素 > srem 删除指定集合的某个元素 [拓展：集合(Set)的排序问题](https://blog.csdn.net/ljfrocky/article/details/80376429) ### zset（sorted set 有序集合） **是string类型的有序集合，也不可重复** sorted set中的每个元素都需要指定一个分数，根据分数对元素进行升序排序，如果多个元素有相同的分数，则以字典序进行升序排序， **sorted set 因此非常适合实现排名** ```bash 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" ``` **相关命令介绍** > zadd 向指定的sorteset中添加1个或多个元素 > zrem 从指定的sorteset中删除1个或多个元素 > zcount 查看指定的sorteset中指定分数范围内的元素数量 > zscore 查看指定的sorteset中指定分数的元素 > zrangebyscore 查看指定的sorteset中指定分数范围内的所有元素 ## 6、键值相关的命令 ```bash 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 #确认key是否存在 > del #删除key > expire #设置Key过期时间(单位秒) > persist #移除Key过期时间的配置 > rename #重命名key > type #返回值的类型 ## 7、Redis服务相关的命令 ```bash 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（非原子性）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) ```bash 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 ``` **Redis事务相关命令：** > MULTI ：开启事务，redis会将后续的命令逐个放入队列中，然后使用EXEC命令来原子化执行这个命令系列。 > EXEC：执行事务中的所有操作命令。 > DISCARD：取消事务，放弃执行事务块中的所有命令。 > WATCH：监视一个或多个key,如果事务在执行前，这个key(或多个key)被其他命令修改，则事务被中断，不会执行事务中的任何命令。 > UNWATCH：取消WATCH对所有key的监视。 **为什么Redis不支持事务回滚？** **多数事务失败是由语法错误或者数据结构类型错误导致的，语法错误说明在命令入队前就进行检测的，而类型错误是在执行时检测的，Redis为提升性能而采用这种简单的事务，这是不同于关系型数据库的。** > 严格的说Redis的命令是原子性的，而事务是非原子性的，我们要让Redis事务完全具有事务回滚的能力，需要借助于命令WATCH来实现。 ### 拓展 [彻底搞懂 Redis 事务](https://zhuanlan.zhihu.com/p/135241403) ## 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 ```bash #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** ```bash 127.0.0.1:6379> CONFIG GET requirepass 1) "requirepass" 2) "" ``` **配置密码之后，就需要进行认证** ```bash 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) ```bash 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) ```bash 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 ``` ### 拓展 [Redis 持久化详解及配置](https://zhuanlan.zhihu.com/p/182972002) ## 12、Redis 性能测试 **自带相关测试工具** ```bash [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. ``` **实际测试同时执行100万的请求** ```bash [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 ```bash 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 ```bash 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 ```bash # 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 ```bash # 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 ```bash [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 ```bash 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 ```bash [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 ```bash [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** ```bash ###### 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 ```bash 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](https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzI0MDQ4MTM5NQ==&mid=2247484546&idx=1&sn=d2afa23bad2bf25a4f551bfebba3d65f&chksm=e91b619ede6ce8888c3089ab458d9d153e9684511dd7d63a0e9369be763782b97ea5efb3dd56&scene=21#wechat_redirect)  > 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。当遇到单机内存、并发、流量等瓶颈时，可以采用Cluster架构达到负载均衡的目的。  > 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。 最后修改：2023 年 09 月 15 日 © 允许规范转载 赞 如果觉得我的文章对你有用，请随意赞赏
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