Redis-入門筆記-15min帶你一覽redis

    如果轉載，請注明博文來源： www.cnblogs.com/xinysu/   ，版權歸 部落格園 蘇家小蘿蔔 所有。望各位支援！

    少年入門筆記，整理出來一起入坑！入門的視屏來自imooc的：http://www.imooc.com/learn/839

1 NOSQL概述

• 什麼是noSQL
• not only sql
• 非關系型資料庫
• 為什麼需要NoSQL
• web2.0大規模動态網站的興起
• high performance ，高并發讀寫，動态頁面展示與互動，比如微網誌點贊評論等操作，實時統計線上人數排行榜等
• huge storage，海量資料的高效存儲和通路，大型網站的使用者登入系統
• high scalability && high availability，高可擴充性和高可用性
• 主流NOSQL産品
• redis，mongodb，couchdb
• NoSQL的特點
• 易擴充
• 靈活資料模型
• 大資料量，高性能
• 高可用
• NoSQL資料庫的四大分類
• 鍵值存儲，redis
• 優勢，快速查詢
• 劣勢，存儲資料缺少結構化
• 列存儲，hbase
• 劣勢，功能局限
• 文檔資料庫，mongodb
• 優勢，資料結構要求不嚴格
• 劣勢，查詢性能并非特别高，缺少統一查詢的文法
• 圖形資料庫，infogate
• 優勢，社交網絡，利用圖結構的相關算法
• 劣勢，需要對整個圖做算法分析，不利于分布式方案

2 redis概述

    C語言編寫的高性能鍵值對資料，支援的鍵值資料類型：

• 字元串類型
• 清單類型
• 有序集合類型
• 散列
• 集合類型

    Redis的應用場景：

• 緩存
• 網站通路統計
• 任務隊列
• 資料過期處理
• 應用排行榜
• 分布式叢集架構中的session分離

3 redis安裝和使用

3.1 redis安裝

• 依賴環境
• gcc-c++

1 環境準備
#官網下載下傳 redis 3.2.5版本
wget http://download.redis.io/releases/redis-4.0.1.tar.gz
 
#安裝 C 編譯環境
    yum -y install cpp binutils glibc glibc-kernheaders glibc-common glibc-devel gcc gcc-c++
 
2 安裝
    解壓安裝包後，進入檔案目錄編譯，編譯結束時，會提示 Hint: It's a good idea to run 'make test'  ，建議在安裝前先測試預安裝下，make test預安裝後，遇到錯誤：You need tcl 8.5 or newer in order to run the Redis test ，缺失安裝包tcl，是以需要先安裝這個 安裝包後再次運作 make test，正常後再進行redis安裝。
    詳細步驟如下：
 
#解壓二進制包
tar -zvxf /opt/redis-3.2.5
 
#進入到檔案目錄
cd redis-3.2.5
 
#編譯
make
 
#測試安裝（稍微耗費點時間）
make test
 
#可能會提醒需要安裝最新版的tcl
#yum install tcl 
 
#指定路徑安裝
make PREFIX=/usr/local/redis install 
      

  安裝結束後，進入到安裝路徑中，

[root@bogon bin]# ls -lh /usr/local/redis/bin/

total 22M

-rwxr-xr-x. 1 root root 2.4M Aug 13 18:40 redis-benchmark

-rwxr-xr-x. 1 root root 5.5M Aug 13 18:40 redis-check-aof

-rwxr-xr-x. 1 root root 5.5M Aug 13 18:40 redis-check-rdb

-rwxr-xr-x. 1 root root 2.5M Aug 13 18:40 redis-cli

lrwxrwxrwx. 1 root root   12 Aug 13 18:40 redis-sentinel -> redis-server

-rwxr-xr-x. 1 root root 5.5M Aug 13 18:40 redis-server

    這幾個指令用途分别是：

• redis-benchmark
• 性能測試工具
• redis-check-aof
• aof檔案修複工具
• redis-check-rdb
• rdb檔案檢查工具
• redis-cli
• redis用戶端
• redis-server
• redis伺服器啟動指令
• redis-sentinel

3.2 配置檔案修改

1 #拷貝conf檔案到/etc目錄
 2 cp /opt/redis/redis-4.0.1/redis.conf /etc/redis.conf
 3  
 4  
 5 #redis.conf 參數說明
 6  
 7 ################################## NETWORK #####################################
 8  
 9 #綁定的主機位址
10 bind 127.0.0.1
11  
12 #保護模式，是否允許 沒有認證配置的主機或接口連接配接redis，預設是啟動保護模式，則不允許這種情況
13 protected-mode yes
14  
15 #指定redis的監聽端口，預設端口是6379，作者在自己的一篇博文中解釋了為什麼選用6379作為預設端口，因為6379在手機按鍵上MERZ對應的号碼，而MERZ取自意大利歌女Alessia Merz的名字，嗯，你開發的，你說了算。
16 port 6379
17  
18 # In high requests-per-second environments you need an high backlog in order
19 # to avoid slow clients connections issues. Note that the Linux kernel
20 # will silently truncate it to the value of /proc/sys/net/core/somaxconn so
21 # make sure to raise both the value of somaxconn and tcp_max_syn_backlog
22 # in order to get the desired effect.
23  
24 tcp-backlog 511
25  
26 #用戶端連結多長時間後關閉連結，機關是秒，指定為0，則表示關閉該功能
27 timeout 0
28  
29 # A reasonable value for this option is 300 seconds, which is the new
30 # Redis default starting with Redis 3.2.1.
31 tcp-keepalive 300
32  
33 ################################# GENERAL #####################################
34  
35 #Redis預設不是以守護程序的方式運作，可以通過該配置項修改，使用yes啟用守護程序
36 daemonize yes
37  
38 # If you run Redis from upstart or systemd, Redis can interact with your
39 # supervision tree. Options:
40 #   supervised no      - no supervision interaction
41 #   supervised upstart - signal upstart by putting Redis into SIGSTOP mode
42 #   supervised systemd - signal systemd by writing READY=1 to $NOTIFY_SOCKET
43 #   supervised auto    - detect upstart or systemd method based on
44 #                        UPSTART_JOB or NOTIFY_SOCKET environment variables
45 # Note: these supervision methods only signal "process is ready."
46 #       They do not enable continuous liveness pings back to your supervisor.
47 supervised no
48        

3.3 服務啟動與關閉 

1 #服務端啟動
 2 [root@bogon redis-4.0.1]# cd /usr/local/redis/
 3 [root@bogon redis]# ./bin/redis-server /etc/redis.conf
 4 74537:C 13 Aug 18:53:30.774 # oO0OoO0OoO0Oo Redis is starting oO0OoO0OoO0Oo
 5 74537:C 13 Aug 18:53:30.774 # Redis version=4.0.1, bits=64, commit=00000000, modified=0, pid=74537, just started
 6 74537:C 13 Aug 18:53:30.774 # Configuration loaded
 7 [root@bogon redis]# ps axu | grep redis
 8 root      74538  0.6  0.2 145248  2168 ?        Ssl  18:53   0:00 ./bin/redis-server 127.0.0.1:6379
 9 root      74665  0.0  0.0 112648   968 pts/4    S+   18:53   0:00 grep --color=auto redis
10  
11 #用戶端啟動
12 redis-cli [-h 127.0.0.1] [-p 6379]
13 127.0.0.1:6379> ping
14 PONG
15  
16 #存儲鍵值對
17 127.0.0.1:6379> set name imooc
18 OK
19  
20 #擷取name對應的value
21 127.0.0.1:6379> get name
22 "imooc"
23  
24 #擷取所有keys
25 127.0.0.1:6379> keys *
26 1) "name"
27  
28 #删除keys
29 127.0.0.1:6379> del name
30 (integer) 1
31 127.0.0.1:6379> get name
32 (nil)
33  
34 #關閉服務端
35 redis-cli shutdow      

4 redis-py的入門

    redis有支援非常多種語言編寫的用戶端，可以從官網檢視  https://redis.io/clients ，redis-py是redis官方網站首選的python用戶端開發包，本人隻會點點python，是以從這個入門。

    redis-py的github位址：https://github.com/andymccurdy/redis-py

 5 redis資料類型

  鍵值對種key的注意事項：

• 不要過長
• 最好不要超過1024個位元組
• 不僅消耗記憶體，也影響查找效率
• 不要過短
• 比如設定為a，沒有實際意義，可能會降低key的可讀性
• 統一命名規範

5.1字元串 string

string中的一個key對應一個value，values最長可達512Mb。

string常用指令：

• 指派
• set key value
• 取值
• get key
• 取值後指派
• getset key value

• 

• 數值增減
• 自增1
• 如果該key不存在，則建立該key，并指派為0，0自增後為1，等同于增加 【key，1】鍵值對
• 如果該key存在，則value自增加1
• incr key
• 自減1
• 如果該key不存在，則建立該key，并指派為0，0自減後為-1，等同于增加 【key，-1】鍵值對
• 如果該key存在，則value自減1
• decr key
• 自增指定值
• 如果該key不存在，則建立該key，并指派為0，0自增numbers，等同于增加 【key，numbers】鍵值對
• 如果該key存在，則value自增numbers
• incrby key numbers
• 自減指定值
• 如果該key不存在，則建立該key，并指派為0，0自減numbers，等同于增加 【key，-numbers】鍵值對
• 如果該key存在，則value自減numbers
• decrby key numbers

• 

• 删除
• del key
• 擴充
• value追加string内容
• append key string

• 

5.2 哈希 hash

    hash可以存儲多個鍵值對之間的映射，它就像是一個迷你型的redis。

• hset key field value
• hmset key field value [field value ... ]

• 

• hget key field
• hmget key field [field ...]
• hgetall key

• 

• 增加數字
• hincrby key field number

• 

• hdel key field

• 

• 自學指令
• hexists key field
• hlen key
• hkeys key
• hvals key

• 

5.3 字元串清單 list

    lish的順序是按照插入的順序，可以在頭部跟尾部插入資料，如果是在list的兩頭進行操作，那麼效率是很高的，但是如果在list中，則會耗費一定時間。

    list的類型：

• arraylist使用數組方式
• 根據索引查詢速度是非常快的
• 但是新增跟删除操作涉及到位移操作，則會比較慢
• linkedlist使用雙向連結方式
• 每個元素都記錄了前後元素的指針，删除跟新增隻需要修改前後指針，資料操作較快

    list常用的指令：

• 兩端添加
• lpush key value [value ...]
• rpush key value [value ...]
• 檢視清單
• lrange key start stop

• 

• 指定位置push
• lset key index value
• 清單中第幾個位置插入value，注意位置從0開始
• 指定value插入值
• linsert key before|after pivot value
• 在清單中，從左到右，第一個等于pivot這個值的前面或者後面，插入valuse

• 

• 兩端彈出
• lpop key
• 删除清單最左邊的value
• rpop key
• 删除清單最右邊的value
• rpoplpush source distination
• 從source清單右邊删除一個value，并把這個value存儲進入distination清單中
• 适用于消息釋出過程中的備份操作

• 

• 擷取清單元素個數
• llen key
• 擷取清單的長度
• 擴充指令
• lpushx key value
• 如果清單存在，則從左端插入push valuse進入清單中，否則傳回0
• rpushx key value
• 如果清單存在，則從右端插入push valuse進入清單中，否則傳回0
• lrem key count value 
• count>0，從清單的左端開始删除 值等于 value，一共删除count個
• count<0，從清單的右端開始删除 值等于 value，一共删除count個
• count=0，删除 整個清單中所有 值等于 value

• 

5.4 字元串集合 set

    和list類型不同的是，set集合中不允許出現重複的元素，set最大可以包含的元素是 4294967295 。注意，set中是沒有順序的。

     用于維護使用者對象的唯一性，以及處理資料對象之間的關聯關系，可以進行并集交集差集運算。比如購買A産品的使用者ID，放在一個set中，購買另外一個B産品的使用者ID，放在另外一個set中，這樣就很友善計算同時購買兩個産品的使用者等。

    list常用指令：

• 添加删除元素
• sadd key member [member ...]
• srem key member [member ...]
• 擷取集合中的元素
• smembers key

• 

• 差集運算
• sdiff key1 [key ...]
• 求集合key1與其他集合的差集
• sdiffstore destination key1 [key ...]
• 求集合key1與其他集合的差集，并把結果存儲在destination集合中
• 交集運算
• sinter key [key...]
• 求多個集合的交集
• sinterstore destination key [key...]
• 求多個集合的交集，并把結果存儲在destination集合中
• 并集運算
• sunion key [key...]
• 求多個集合的并集
• sunionstore destination key [key...]
• 求多個集合的并集，并把結果存儲在destination集合中

• 

• sismember key member
• 檢視member在key中是否存在
• srandmember key [count]
• 集合key中随機放回 count 個元素
• scard key
• 檢視集合個數

• 

5.5 有序字元串集合 sorted set

    sorted set跟set是比較類似的，集合中不允許出現重複的元素，那麼有啥差別呢？sorted set有順序，從小到大排序，更新操作非常快，通路資料也非常高效。

    應用場景：遊戲排名、微網誌熱點

    常用指令：

• 獲得元素
• zscore key member
• 擷取有序集合中的某個元素的score值
• zrange key start stop [withscores]
• zrangebyscore key mim max [withscores] [limit offset count]
• 添加元素
• zadd key score member [score member ...]

• 

• 删除元素
• zrem key member [member...]
• zremrangebyscore key min max 

• 

• 擴充查詢
• zincrby key increment member
• zcount key min max

• 

6 keys的通用操作

• keys *
• 檢視所有keys

• 

• del key [key...]
• 删除多個key
• exists key
• 判斷某個key是否存在，存在傳回1，不存在傳回0
• rename key newkey
• 重命名某個key
• expire key seconds
• 設定某個key的生命期，過了這個時間就是過期資料
• ttl key
• 檢視該key的生命還剩下多少秒

• 

• type key
• 檢視key的類型

• 

7 redis的特性

7.1 多資料庫

redis最多支援16個資料，下标0-15表示第幾個資料庫。預設是在0号資料。切換資料庫可以通過select dbnumber 來切換，也可以通過move 來移動key從目前資料到指定的資料庫。

7.2 事務

    事務的指令：multi、exec、discard。redis中，如果某個指令執行失敗，後面的指令還會繼續執行。multi，開啟事務，這個指令後的指令預設為在同一個事務内，exec等同于送出，discard等同于復原。

8 redis的持久化

    redis的高性能是因為資料都在記憶體中，如果資料庫重新開機，則所有資料都會丢失，那麼如何進行資料持久化呢？

• RDB持久化
• 預設支援，在指定的時間内，把記憶體的資料寫入磁盤
• AOF持久化
• 以日志的形式記錄每一個操作，啟動的時候，重新執行所有log
• 無持久化
• 不進行持久化，則認為redis的作用為緩存，無需持久化資料
• RDB與AOF同時使用

8.1 RDB持久化

• 優勢
• redis資料庫僅包含一個檔案，對于檔案備份是非常友善的，如果系統出現災難時，較容易恢複
• 災難恢複時，備份檔案較為容易單獨轉移到其他存儲媒體
• 資料量很大的時候，啟動速度快
• 劣勢
• 不能夠保證資料無丢失，資料丢失時間 = 目前時間-最近備份時間
• 子程序完成持久化工作，如果資料集很大的時候，可能會造成短時間内redis所在伺服器停止對外服務
• 配置
  • RDB預設配置檔案中就有，可以檢視redis.conf檔案中關于save的設定

    • 

      • save 900 1       ：900秒内至少有1個資料變化，則進行持久化

• • • • save 300 10     ：300秒内至少有10個資料發生變化，則進行持久化
      • save 60 10000 ： 60秒内至少有1w個資料發生變化，則進行持久化

    • 

      • dbfilename 則是命名目前持久檔案的名字
      • dir，則是定義目前持久化檔案的存放路徑

        • 

8.2 AOF持久化

• 更高的資料安全性
• 每秒同步，最高丢失1s資料
• 每操作數同步，每次發生資料的變化都會立即記錄到磁盤中，性能最低
• append追加檔案備份
• 備份過程中出現問題，不會破壞之前的日志備份
• 如果寫入了一半資料，然後出現系奔潰的問題，在redis下一次啟動之前，可以通過redis_check_aof工具解決資料一緻性問題
• 如果日志備份過大
• redis會自動啟動日志重寫機制，append過程中，會把備份資料寫入到老的備份檔案中，并且會用一個新檔案，記錄此期間的修改資料語句
• AOF包含一個格式清晰的資料修改操作語句的日志檔案
• 相同數量的資料集檔案，比RDB的要打
• AOF效率低于RDB
• 需要人員配置，非預設配置
• 在redis.conf檔案中，配置一下内容
• appendonly yes：啟動appendonly，開啟AOF備份
• appendfilename "appendonly.aof" ：AOF備份的檔案名
• appendfsync always   ：每個修改操作同步備份一次
• appendfsync everysec：1s同步備份一次
• appendfsync no          ：不同步
• 測試配置
• 簡單測試案例
• redis中配置AOF，選擇每操作一次就備份的機制，增删改資料後，執行flushall，然後通過備份檔案來恢複資料到flushall之前
• 步驟
• 啟動AOF，選擇每操作一次就備份
• appendonly yes
• appendfsync always
• 重新開機redis
• /usr/local/redis/bin/redis-cli shutdown
• /usr/local/redis/bin/redis-server /etc/redis.conf
• 造資料

• 

• 執行flushall

  • 

• 處理備份檔案
• vim /usr/local/redis/appendonly.aof
• 删除flushall的操作記錄

• 

• 重新開機資料庫
• 檢查資料

  • 

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