分布式缓存——Redis
分布式缓存——Redis
一、简介
1、redis是什么？
- REmote DIctionary Server（远程字典服务器）
- 完全开源免费的，用C语言编写的，遵守BSD协议，是一个高性能的(key/value)分布式内存数据库，基于内存运行并支持持久化的NoSQL数据库，是当前最热门的NoSQL数据库之一，也被人们称为数据结构服务器。
- 能满足对海量数据的读写
- redis的键只能是字符串
- redis的值支持多种数据类型：
- 字符串string
- 哈希hash
- 字符串列表list
- 字符串集合set
- 有序集合zset（sorted set）
- HyperLogLog结构：redis2.8.9版本之后才有，用来做统计的算法
- GEO结构：redis3.2版本之后才有，是地理位置相关的数据类型
2、redis的优点？
- 高性能（redis读的速度是11w次/s，写的速度是8.1w/s）
- 原子性（保证数据的准确性）
- 持久存储（两种方式RDB快照，AOF日志）
- 主从结构，主机会自动将数据同步到从机，可以进行读写分离
- 从3.0版本开始，支持集群
3、redis的缺点？
- 由于是内存数据库，所以，单台机器存储的数据量，跟机器本身的内存大小有关。虽然redis本身有key过期策略，但是还是需要提前预估和节约内存。如果内存增长过快，需要定期删除数据。
- 修改配置文件，进行重启，将硬盘中的数据加载进内存，时间比较久。在这个过程中，redis不能提供服务。
4、redis的主要功能？
-
服务端的redis
-
持久化（Persistence）
redis的持久化指的是redis会把内存的中的数据写入到硬盘中，在redis重新启动的时候加载这些数据，从而最大限度的降低缓存丢失带来的影响。 -
哨兵（Sentinel）和复制（Replication）
Sentinel可以管理多个Redis服务器，它提供了监控，提醒以及自动的故障转移的功能；Replication则是负责让一个Redis服务器可以配备多个备份的服务器。Redis也是利用这两个功能来保证Redis的高可用的。此外，Sentinel功能则是对Redis的发布和订阅功能的一个利用。 -
集群（Cluster）
Redis Cluster的具体实现细节则是采用了Hash槽的概念，即预先分配出来16384个槽：在客户端通过对Key进行CRC16（key）% 16384运算得到对应的槽是哪一个；在redis服务端则是每个服务器负责一部分槽，当有新的服务器加入或者移除的时候，再来迁移这些槽以及其对应的数据，同时每个服务器都持有完整的槽和其对应的服务器的信息，这就使得服务器端可以进行对客户端的请求进行重定向处理。
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-
客户端的redis
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数据类型
- string：最基本的数据类型，二进制安全的字符串，最大512M。
- list：按照添加顺序保持顺序的字符串列表。
- set：无序的字符串集合，不存在重复的元素。
- sorted set：已排序的字符串集合。
- hash：key-value对的一种集合。
- bitmap：更细化的一种操作，以bit为单位。
- hyperloglog：基于概率的数据结构。
-
事务
redis事务支持一次性按顺序执行多个命令的能力，并保证其原子性 -
Lua脚本
在事务的基础上，如果我们需要在服务端一次性的执行更复杂的操作（包含一些逻辑判断），则lua就可以排上用场了（比如在获取某一个缓存的时候，同时延长其过期时间）。redis保证lua脚本的原子性，一定的场景下，是可以代替redis提供的事务相关的命令的。相当于基于网络应用的架构风格中介绍到的远程求值（Remote Evluation = REV）的具体实现。 -
管道
因为redis的客户端和服务器的连接时基于TCP的， 默认每次连接都时只能执行一个命令。管道则是允许利用一次连接来处理多条命令，从而可以节省一些tcp连接的开销。管道和事务的差异在于管道是为了节省通信的开销，但是并不会保证原子性。 -
分布式锁
官方推荐采用Redlock算法，即使用string类型，加锁的时候给的一个具体的key，然后设置一个随机的值；取消锁的时候用使用lua脚本来先执行获取比较，然后再删除key。
-
5、redis的应用场景？
- 主要应用在高并发和实时请求的场景
- 关注列表、粉丝列表
- 微博数、粉丝数
- 热门微博
6、redis版本下载？
二、redis安装
1、软件环境
- Centos7
- Redis3.0.4
2、安装准备
yum -y install cpp binutils glibc glibc-kernheaders glibc-common glibc-devel gcc make tcl
3、redis的Linux版安装
-
1、下载安装包，并移植到/usr/local/下
链接: https://pan.baidu.com/s/11XaG8kuy13QWyIdXFXz2Tg 密码: mojq -
2、解压压缩包
[root@node01 local]# tar -zxvf redis-3.0.4.tar.gz -
3、进入解压目录，输入make编译
[root@node01 redis-3.0.4]# pwd /usr/local/redis-3.0.4 [root@node01 redis-3.0.4]# make -
4、输入make install安装
[root@node01 redis-3.0.4]# make install -
5、安装后的redis命令默认在/usr/local/bin目录
[root@node01 bin]# pwd /usr/local/bin [root@node01 bin]# ll
4、redis的服务端(redis-server)启动
-
输入redis-server
[root@node01 bin]# redis-server -
可以修改配置文件，使之可以后台允许
[root@node01 redis-3.0.4]# pwd /usr/local/redis-3.0.4 [root@node01 redis-3.0.4]# vi redis.conf -
搜索/daemon并修改配置
/daemon daemonize yes -
用修改之后的配置启动
[root@node01 redis-3.0.4]# redis-server redis.conf -
查看进程
[root@node01 redis-3.0.4]# ps aux|grep redis root 2603 0.1 0.3 141004 7456 ? Ssl 17:14 0:00 redis-server *:6379 root 2607 0.0 0.0 112828 972 pts/0 S+ 17:15 0:00 grep --color=auto redis
5、redis的客户端(redis-cli)启动
-
输入redis-cli
[root@node01 redis-3.0.4]# redis-cli 127.0.0.1:6379> -
exit退出
127.0.0.1:6379> exit
6、redis测试
[root@node01 redis-3.0.4]# redis-cli
127.0.0.1:6379> ping
PONG
127.0.0.1:6379> set username root
OK
127.0.0.1:6379> get username
"root"
127.0.0.1:6379> keys *
1) "username"
127.0.0.1:6379>
7、redis服务器停止
-
输入redis-cli shutdown
[root@node01 redis-3.0.4]# redis-cli shutdown -
查看进程
[root@node01 redis-3.0.4]# ps aux|grep redis root 2631 0.0 0.0 112828 972 pts/0 S+ 17:19 0:00 grep --color=auto redis
三、redis其他知识
1、性能测试
-
启动服务端
[root@node01 redis-3.0.4]# redis-server redis.conf -
测试get和set的性能
[root@node01 redis-3.0.4]# redis-benchmark -t get,set ====== SET ====== 100000 requests completed in 0.44 seconds 50 parallel clients 3 bytes payload keep alive: 1 100.00% <= 0 milliseconds 226757.36 requests per second ====== GET ====== 100000 requests completed in 0.43 seconds 50 parallel clients 3 bytes payload keep alive: 1 100.00% <= 0 milliseconds 234192.05 requests per second
2、默认16个库，切库
[root@node01 redis-3.0.4]# redis-cli
127.0.0.1:6379> select 1
OK
127.0.0.1:6379[1]>
3、判断某个key是否存在
127.0.0.1:6379[1]> select 0
OK
127.0.0.1:6379> EXISTS username
(integer) 1
4、为key设置过期时间
127.0.0.1:6379> set k k
OK
127.0.0.1:6379> EXPIRE k 10
(integer) 1
10意思就是10秒
5、查看key过期时间，-2代表已经过期，-1表示不过期
127.0.0.1:6379> ttl k
(integer) -2
6、查看key的类型
127.0.0.1:6379> set k k
OK
127.0.0.1:6379> type k
string
7、将key移动到其他库
127.0.0.1:6379> move k 2
(integer) 1
127.0.0.1:6379> EXISTS k
(integer) 0
127.0.0.1:6379> SELECT 2
OK
127.0.0.1:6379[2]> EXISTS k
(integer) 1
四、redis.conf配置文件解析
1、redis.conf在哪？
2、Units单位，redis配置文件单位不区分大小写
3、INCLUDES包含，可以加入其它自定义配置文件
4、GENERAL通用，一些基本设置，包括端口号，守护进程等
5、NETWORK网络配置，配置一些超时时间等
6、SNAPSHOTTING快照，配置RDB持久化策略的位置
7、REPLICATION复制，配置主从复制的
8、SECURITY安全，设置redis密码
9、LIMITS限制，做一些连接和内存等的限制
10、APPEND ONLY MODE追加，配置AOF的位置
