Redis?簡介

Remote Dictionary Server(Redis)是一個開源的使用 ANSI C 語言編寫、支持網(wǎng)絡、可基于內存亦可持久化的日志型仓技、Key-Value 數(shù)據(jù)庫，并提供多種語言的 API。

它通常被稱為數(shù)據(jù)結構服務器足画，因為值（value）可以是 字符串(String), 哈希(Map),列表(list), 集合(sets) 和 有序集合(sorted sets)等類型。

Redis 的特點

1. 支持多種數(shù)據(jù)結構佃牛，如 string(字符串)淹辞、 list(雙向鏈表)、dict(hash 表)俘侠、set(集合)象缀、zset(排序 set)、hyperloglog(基數(shù)估算)

2. 支持持久化操作爷速，可以進行 aof 及 rdb 數(shù)據(jù)持久化到磁盤央星，從而進行數(shù)據(jù)備份或數(shù)據(jù)恢復等操作，較好的防止數(shù)據(jù)丟失的手段惫东。

3. 支持通過 Replication 進行數(shù)據(jù)復制莉给，通過 master-slave 機制，可以實時進行數(shù)據(jù)的同步復制凿蒜，支持多級復制和增量復制禁谦，master-slave 機制是 Redis 進行 HA 的重要手段。

4. 單進程請求废封，所有命令串行執(zhí)行州泊，并發(fā)情況下不需要考慮數(shù)據(jù)一致性問題。

安裝 Redis 單機版

第一步 需要在 linux 系統(tǒng)中安裝 gcc

命令：yum install -y gcc-c++

第二步 需要將下載好的 redis 壓縮包添加到 linux 服務器中版本：redis-3.0.0.tar.gz

redis 的版本：副版本號奇數(shù)版本號是測試版漂洋，不建議在生產(chǎn)環(huán)境中使用遥皂。偶數(shù)版本時穩(wěn)定版建議在生產(chǎn)環(huán)境中使用。3.0 版本更新比較大刽漂。集成了集群技術

第三步 解壓壓縮包

命令：tar -zxvf redis......

第四步 編譯 redis

命令：進入 redis 的解壓完畢的根目錄下 執(zhí)行命令：make

第五步 安裝 redis

命 令 ： 進 入 redis 的 解 壓 完 畢 的 根 目 錄 下 演训， 執(zhí) 行 命 令 ： make install ?PREFIX=/usr/local/redis

第六步：啟動 redis

1，前端啟動

在 bin 目錄下執(zhí)行命令： ./redis-server （ctrl+c）退出 redis

2.后端啟動

(1)先將 redis 解壓目錄下的 redis.conf 文件拷貝到 安裝好的 redis 的 bin 目錄下

命令：cp redis.conf /usr/local/redis/bin

(2)修改拷貝過來的 redis.conf 配置文件

命令：vim redis.conf

將 daemonize no 改為 yes

(3)啟動 redis

在 bin 目錄下執(zhí)行命令：./redis-server redis.conf

(4)查看 redis 啟動是否成功

輸入命令：ps aux|grep redis

(5) 關閉 redis 的命令

./redis-cli shutdown

第七步：測試 redis

在 bin 目錄下啟動 redis 自帶的客戶端 ./redis-cli

使用平命令：返回pong表示服務正常運行

ping--->pong

Redis 數(shù)據(jù)類型

String(字符串)

Redis 字符串是字節(jié)序列贝咙。Redis 字符串是二進制安全的样悟，這意味著他們有一個已知的長度沒有任何特殊字符終止，所以你可以存儲任何東西，512 兆為上限

示例：

redis 127.0.0.1:6379> SET name kevin

OK

redis 127.0.0.1:6379> GET name

"kevin"

incr 讓當前鍵值以 1 的數(shù)量遞增窟她，并返回遞增后的值
incrby 可以指定參數(shù)一次增加的數(shù)值陈症，并返回遞增后的值
decr 讓當前鍵值以 1 的數(shù)量遞減 并返回遞減后的值
decrby 可以指定參數(shù)一次遞減的數(shù)值，并返回遞減后的值
incrbyfloat 可以遞增一個雙精度浮點數(shù)
append 作用是向鍵值的末尾追加 value震糖。如果鍵不存在則將該鍵的值設置為 value录肯。返回值是追加后字符串的總長度。
mget/mset 作用與 get/set 相似吊说，不過 mget/mset 可以同時獲得/設置多個鍵的鍵值
del 根據(jù) key 來刪除 value
flushdb 清除當前庫的所有數(shù)據(jù)

Hash(hash 表)

Redis 的哈希是鍵值對的集合论咏。 Redis 的哈希值是字符串字段和字符串值之間的映射，因此它們被用來表示對象

示例：

redis 127.0.0.1:6379> HSET key field value

OK

redis 127.0.0.1:6379> HGET key field

value

hset 存儲一個哈希鍵值對的集合????????hset key field value

hget 獲取一個哈希鍵的值????????????????????hget key field

hmset 存儲一個或多個哈希是鍵值對的集合????????????hmset key field1 value1 ......fieldN keyN

hmget 獲取多個指定的鍵的值????????????????????hmget key field1 ... fieldN

hexists 判斷哈希表中的字段名是否存在 如果存在返回 1 否則返回 0 ?????????????hexists key field

hdel 刪除一個或多個字段????????????hdel key field

hgetall 獲取一個哈希是鍵值對的集合????????????hgetall key

hvals 只返回字段值????????????hvals key

hkeys 只返回字段名????????????hkeys key

hlen 返回 key 的 hash 的元素個數(shù)????????????hlen key

List(鏈表)

Redis 的鏈表是簡單的字符串列表颁井，排序插入順序厅贪。您可以添加元素到 Redis 的列表的頭部或尾部

示例：

redis 127.0.0.1:6379> lpush tutoriallist redis
(integer) 1

redis 127.0.0.1:6379> lpush tutoriallist mongodb
(integer) 2

redis 127.0.0.1:6379> lpush tutoriallist rabitmq
(integer) 3

redis 127.0.0.1:6379> lrange tutoriallist 0 10
1) "rabitmq"
2) "mongodb"
3) "redis

lpush key value 向鏈表左側添加
rpush key value 向鏈表右側添加
lpop key 從左邊移出一個元素
rpop key 從右邊移出一個元素
llen key 返回鏈表中元素的個數(shù) 相當于關系型數(shù)據(jù)庫中 select count(*)
lrange key start end lrange 命令將返回索引從 start 到 stop 之間的所有元素。Redis 的列表起始索引為 0蚤蔓。
lrange 也支持負索引 lrange nn -2 -1 如 -1 表示最右邊第一個元素 -2 表示最右邊第二個元素卦溢，依次類推。
lindex key indexnumber 如果要將列表類型當做數(shù)組來用秀又，lindex 命令是必不可少的单寂。
lindex 命令用來返回指定索引的元素，索引從 0 開始如果是負數(shù)表示從右邊開始計算的索引吐辙，最右邊元素的索引是-1宣决。
Lset key indexnumber value 是另一個通過索引操作列表的命令，它會將索引為 index的元素賦值為 value昏苏。

Set(集合)

Redis 的集合是字符串的無序集合尊沸。

示例：

redis 127.0.0.1:6379> sadd tutoriallist redis
(integer) 1

redis 127.0.0.1:6379> sadd tutoriallist mongodb
(integer) 1

redis 127.0.0.1:6379> sadd tutoriallist rabitmq
(integer) 1

redis 127.0.0.1:6379> sadd tutoriallist rabitmq
(integer) 0

redis 127.0.0.1:6379> smembers tutoriallist
1) "rabitmq"
2) "mongodb"
3) "redis"

sadd key value 添加一個 string 元素到,key 對應的 set 集合中，成功返回 1,如果元素已經(jīng)在集合中返回 0
scard key 返回 set 的元素個數(shù)贤惯，如果 set 是空或者 key 不存在返回 0
smembers key 返回 key 對應 set 的所有元素洼专，結果是無序的
sismember key value 判斷 value 是否在 set 中，存在返回 1孵构，0 表示不存在或者 key 不存在
srem key value 從 key 對應 set 中移除給定元素屁商，成功返回 1，如果 value 在集合中不存在或者 key 不存在返回 0

SortedSet(有序集合)zset

Redis 的有序集合類似于 Redis 的集合颈墅，字符串不重復的集合蜡镶。

示例：

redis 127.0.0.1:6379> zadd tutoriallist 0 redis
(integer) 1

redis 127.0.0.1:6379> zadd tutoriallist 0 mongodb
(integer) 1

redis 127.0.0.1:6379> zadd tutoriallist 0 rabitmq
(integer) 1

redis 127.0.0.1:6379> zadd tutoriallist 0 rabitmq
(integer) 0

redis 127.0.0.1:6379> ZRANGEBYSCORE tutoriallist 0 1000
1) "redis"
2) "mongodb"
3) "rabitmq"

zadd key score value 將一個或多個 value 及其 socre 加入到 set 中
zrange key start end 0 和-1 表示從索引為 0 的元素到最后一個元素（同 LRANGE 命令相似）
zrange key 0 -1 withscores 也可以連同 score 一塊輸出，使用 WITHSCORES 參數(shù)
zremrangebyscore key start end 可用于范圍刪除操作

Redis 中的其他命令

ping 測試 redis 是否鏈接 如果已鏈接返回 PONG
echo value 測試 redis 是否鏈接 如果已鏈接返回 echo 命令后給定的值
keys * 返回所有的 key 可以加*通配
exists key 判斷 string 類型一個 key 是否存在 如果存在返回 1 否則返回 0
expire key time(s) 設置一個 key 的過期時間 單位秒恤筛。時間到達后會刪除 key 及 value
ttl key 查詢已設置過期時間的 key 的剩余時間 如果返回-2 表示該鍵值對已經(jīng)被刪除
persist 移除給定 key 的過期時間
select dbindex 選擇數(shù)據(jù)庫(0-15)
move key dbIndex 將當前數(shù)據(jù)庫中的 key 轉移到其他數(shù)據(jù)庫中
dbsize 返回當前數(shù)據(jù)庫中的 key 的數(shù)目
info 獲取服務器的信息和統(tǒng)計
flushdb 刪除當前選擇的數(shù)據(jù)庫中的 key
flushall 刪除所有數(shù)據(jù)庫中的所有 key
quit 退出連接

Redis 的數(shù)據(jù)持久化

RDB 方式

對內存中數(shù)據(jù)庫狀態(tài)進行快照

RDB 方式：將 Redis 在內存中的數(shù)據(jù)庫狀態(tài)保存到磁盤里面官还，RDB 文件是一個經(jīng)過壓縮的二進制文件琐鲁，通過該文件可以還原生成 RDB 文件時的數(shù)據(jù)庫狀態(tài)（默認下赂蠢，持久化到dump.rdb 文件，并且在 redis 重啟后古程，自動讀取其中文件，據(jù)悉屯伞，通常情況下一千萬的字符串類型鍵述么，1GB 的快照文件，同步到內存中的 時間是 20-30 秒）

RDB 的生成方式：

1）執(zhí)行命令手動生成

有兩個 Redis 命令可以用于生成 RDB 文件愕掏，一個是 SAVE，另一個是 BGSAVE SAVE命令會阻塞 Redis 服務器進程顶伞，直到 RDB 文件創(chuàng)建完畢為止饵撑，在服務器進程阻塞期間，服務器不能處理任何命令請求唆貌，BGSAVE 命令會派生出一個子進程滑潘，然后由子進程負責創(chuàng)建RDB 文件，服務器進程（父進程）繼續(xù)處理命令請求锨咙，創(chuàng)建 RDB 文件結束之前语卤，客戶端發(fā)送的 BGSAVE 和 SAVE 命令會被服務器拒絕

2）通過配置自動生成

可以設置服務器配置的 save 選項，讓服務器每隔一段時間自動執(zhí)行一次 BGSAVE 命令酪刀，可以通過 save 選項設置多個保存條件粹舵，但只要其中任意一個條件被滿足，服務器就會

執(zhí)行 BGSAVE 命令

例如：

save 900 1

save 300 10

save 60 10000

那么只要滿足以下三個條件中的任意一個骂倘，BGSAVE 命令就會被執(zhí)行

服務器在 900 秒之內眼滤，對數(shù)據(jù)庫進行了至少 1 次修改

服務器在 300 秒之內，對數(shù)據(jù)庫進行了至少 10 次修改

服務器在 60 秒之內历涝，對數(shù)據(jù)庫進行了至少 10000 次修改

AOF 方式

AOF 持久化方式在 redis 中默認是關閉的诅需，需要修改配置文件開啟該方式。

AOF：把每條命令都寫入文件荧库，類似 mysql 的 binlog 日志

AOF 方式：是通過保存 Redis 服務器所執(zhí)行的寫命令來記錄數(shù)據(jù)庫狀態(tài)的文件堰塌。

AOF 文件刷新的方式，有三種：

appendfsync always - 每提交一個修改命令都調用 fsync 刷新到 AOF 文件分衫，非常非常慢场刑，但也非常安全

appendfsync everysec - 每秒鐘都調用 fsync 刷新到 AOF 文件，很快丐箩，但可能會丟失一秒以內的數(shù)據(jù)

appendfsync no - 依靠 OS 進行刷新摇邦，redis 不主動刷新 AOF，這樣最快屎勘，但安全性就差默認并推薦每秒刷新施籍，這樣在速度和安全上都做到了兼顧

AOF 數(shù)據(jù)恢復方式

服務器在啟動時，通過載入和執(zhí)行 AOF 文件中保存的命令來還原服務器關閉之前的數(shù)據(jù)庫狀態(tài)概漱，具體過程：

載入 AOF 文件

創(chuàng)建模擬客戶端

從 AOF 文件中讀取一條命令

使用模擬客戶端執(zhí)行命令

循環(huán)讀取并執(zhí)行命令丑慎，直到全部完成

如果同時啟用了 RDB 和 AOF 方式，AOF 優(yōu)先，啟動時只加載 AOF 文件恢復數(shù)據(jù)

Redis 集群介紹

Redis3.0 版本之后支持 Cluster竿裂。集群要求集群節(jié)點中必須要支持主備模式玉吁，也就說集中的主節(jié)點(Master)至少要有一個從節(jié)點(Slave)每一個藍色的圈都代表著一個 redis 集群中的主節(jié)點。它們任何兩個節(jié)點之間都是相互連通的腻异〗保客戶端可以與任何一個節(jié)點相連接，然后就可以訪問集群中的任何一個節(jié)點悔常。對其進行存取和其他操作

Redis-Cluster 架構圖

Redis-Cluster 選舉:容錯

????????Redis 之間通過互相的 ping-pong 判斷是否節(jié)點可以連接上影斑。如果有一半以上的節(jié)點去ping 一個節(jié)點的時候沒有回應，集群就認為這個節(jié)點宕機了机打，然后去連接它的從節(jié)點矫户。如果某個節(jié)點和所有從節(jié)點全部掛掉，我們集群就進入 fail 狀態(tài)残邀。還有就是如果有一半以上的主節(jié)點宕機皆辽，那么我們集群同樣進入 fail 了狀態(tài)。這就是我們的 redis 的投票機制芥挣，具體原理如下圖所示：

投票過程是集群中所有 master 參與,如果半數(shù)以上 master 節(jié)點與 master 節(jié)點通信超時(cluster-node-timeout),認為當前 master 節(jié)點掛掉.

什么時候整個集群不可用(cluster_state:fail)?

????????1) 如果集群任意 master 掛掉,且當前 master 沒有 slave驱闷。此時集群進入 fail 狀態(tài),也可以理解成集群的 slot 映射[0-16383]不完整時進入 fail 狀態(tài)。

????2) 如果集群超過半數(shù)以上 master 掛掉九秀，無論是否有 slave遗嗽，集群進入 fail 狀態(tài)

Redis-Cluster 數(shù)據(jù)存儲

當我們的存取的 key 到達的時候，redis 會根據(jù) crc16 的算法得出一個結果鼓蜒，然后把結果對 16384 求余數(shù)痹换，這樣每個 key 都會對應一個編號在 0-16383 之間的哈希槽，通過這個值都弹，去找到對應的插槽所對應的節(jié)點娇豫，然后直接自動跳轉到這個對應的節(jié)點上進行存取操作。

在 Node1 執(zhí)行 set name kevin

1. 使用 CRC16 算法對 key 進行計算畅厢，得到一個數(shù)字冯痢，然后對數(shù)字進行取余。
CRC16 : name = 26384
26384%16384 = 10000

2. 查找到包含 10000 插槽的節(jié)點框杜，比如是 node2浦楣，自動跳轉到 node2

3. 在 node2 上執(zhí)行 set name kevin 命令完成數(shù)據(jù)的插入

4. 如果在 node1 上執(zhí)行 get name，先使用 CRC16 算法對 key 進行計算咪辱，在使用16384 取余振劳，得到插槽的下標，然后跳到擁有該插槽的 node2 中執(zhí)行 get name 命令油狂，并返回結果历恐。

安裝集群（本教程使用一臺虛擬機寸癌，搭建偽集群）

搭建一個 Redis 的最小集群，使用偽集群方式弱贼。Redis 中最小的集群三對主從蒸苇。

在虛擬機中安裝 6 個 redis 實例。

修改redis.conf文件中的端口配置吮旅，6 個 redis 實例的端口分配：7001溪烤、7002、7003庇勃、7004氛什、7005、7006

修改開啟集群 在配置文件中搜索 cluster 找到后 將默認為注釋的 cluster-enabled yes 去掉注釋

redis 集群時需要使用一個 ruby 的腳本來完成集群匪凉。

安裝 ruby 環(huán)境
命令： yum install ruby

安裝 ruby 的包管理器
命令：yum install rubygems

這個腳本的執(zhí)行需要依賴于一些其他的 ruby 包 所以我們還要下載一個

redis-3.0.0.gem

將這個文件上傳到 linux 服務器中

安裝這個 ruby 包

命令：gem install redis-3.0.0.gem

進入到 redis 的安裝目錄下的 src 目錄下找到到 redis-trib.rb 這個文件 這是集群時需要的腳本,

把創(chuàng)建集群的redis-trib.rb 這個腳本復制到集群的根目錄下中

創(chuàng)建一個能夠批量啟動的腳本程序

將6個示例的啟動 和各自配配置文件進行匹配寫入文件中，

將批量啟動腳本設置為可執(zhí)行權限

命令:chmod +x startall.sh

執(zhí)行這個批量啟動的腳本捺檬，查看 redis 是否啟動成功

命令 ps aux|grep redis

創(chuàng)建集群

執(zhí)行腳本文件再层，并附加參數(shù)

./redis-trib.rb create --replicas 1 192.168.1.19:7001 192.168.1.19:7002 192.168.1.19:7003 192.168.1.19:7004 192.168.1.19:7005 192.168.1.19:7006

此時會有確認信息，輸入yes堡纬，確認執(zhí)行

此時集群架設完成聂受！

集群測試

可以連接集群中的任意一個節(jié)點進行測試 注意一定要有-c 參數(shù)，否則能連上烤镐，但是無法操作 redis 集群

連接方法蛋济。通過任何一個redis實例中的客戶端進行連接

命令：./redis01/redis-cli -h 主機ip -p 端口 -c

關閉集群

通過任何一個redis實例中的客戶端進行關閉每個實例，可以編寫一個批處理文件炮叶。方法同批量啟動一樣

關閉一個實例命令：./redis01/redis-cli -h 主機ip -p 端口 shutdown