【Redis】使用教程

1. 安装&配置

1.1 安装

1. cd /usr/local/software
2. wget http://download.redis.io/releases/redis-5.0.3.tar.gz
3. tar -xzf redis-5.0.3.tar.gz -C /usr/local/
4. ln -s redis-5.0.3 redis
5. cd redis
6. make && make install

1.2 配置

cd redis
mkdir config
mkdir data
cp redis.conf config

配置文件
daemonize yes
port 6381
dir "/usr/local/redis/data"
logfile "6381.log"

启动：redis-server config/redis-6381.conf

2. API

2.1 通用API

keys [*, ja*, h-l, ph?] : 当前数据库的键, 一般不要在生成环境中使用, 时间复杂度=O(n)
dbsize : 当前数据库的大小
exists key : 判断一个key是否存在, 存在=1，不存在=0
del key [key ...] : 删除一个或多个key, 成功=1，失败=0
expire key second : 设置key的过期时间
ttl key : 查看key的过期时间, -2=key已经不存在了, -1=key存在并且没有过期时间
persist key : 去掉key的过期时间
type key : key的数据类型

2.2 字符串API - string

字符串键值结构 = key - value，value不能大于512MB，建议在100kb以内
应用场景 = 缓存、计数器、分布式锁 等

get key = 获取key对应的value
mget key1 key2 key3 ... = 批量获取key, 原子操作

set key value = 设置key-value, 不管key是否存在都设置
mset key1 value1 key2 value2 = 批量设置key-value
setnx key value = key不存在, 才设置
set key value xx = key存在, 才设置

del key = 删除key-value
incr key = key自增1, 如果key不存在, 自增后get(key)=1 
decr key = key自减1, 如果key不存在, 自减后get(key)=-1
incrby key num = key自增num, 如果key不存在, 自增后get(key)=num 
decrby key num = key自减num, 如果key不存在, 自减后get(key)=-num

getset key newvalue = 设置新值, 返回旧值
append key value = 将value追加到旧值上
strlen key = 返回字符串的长度(注意中文,'足球'=2)
getrange key start end = 获取字符串指定下标所有的值
setrange key index value = 设置指定下标所有对应的值
incrbyfloat key 3.5 = 增加key对应的值3.5

2.3 哈希API - hash

哈希键值结构 = key - value(field, value) field不能相同，value可以相同
hget key field = 获取hash key对应的field的value
hset key field value = 设置hash key对应的field的value
hdel key field = 删除hash key对应field的value
hexists key field = 判断hash key是否有field
hlen key = 获取hash key field的总数
hmget key field1 field1 ... fieldN = 批量获取hash key的一批field对应的值
hmset key field1 value1 ... fieldN valueN = 批量设置hash key的一批field value

hgetall key = 返回所有的key和value
hvals key = 返回所有的value
hkeys key = 返回所有的field 

hsetnx key field value
hincrby key field intCounter
hincrbyfloat key field floatCounter

2.4 列表API - list

列表结构 = key - elements
特点 = 有序、可以重复、左右两边插入弹出
rpush key value1 value2 ... valueN = 从列表右端插入值(1-N个)
lpush key value1 value2 ... valueN = 从列表左端插入值(1-N个)
linsert key before|after value newValue = 在list指定的key 之前|之后 插入newValue
lpop key = 从list左边弹出一个item
rpop key = 从list右边弹出一个item
lrem key count value = 根据count值，从列表删除所有value相等的项
ltrim key start end = 按照索引范围修剪列表
lrange key start end = 获取列表指定范围所有的item
lindex key index = 获取列表指定索引的item
llen key = 获取列表长度
lset key index newValue = 设置列表指定索引值为newValue

blpop key timeout
brpop key timeout

2.5 集合API - set

集合结构 = key values
特点 = 无序、无重复、集合间操作
sadd key element = 向集合key添加element(如果element已经存在，添加失败)
srem key element = 删除element
scard key = 计算集合大小
sismember key element = 判断element是否在集合key中
srandmember key count = 从集合中随机挑选count个元素
spop key = 随机弹出一个元素
smembers key = 获取集合所有元素

2.6 有序集合API - zset

有序集合结构 = key - value(score, value)
特点 = 无重复元素、有序、element + score
zadd key score element = 添加score和element
zrem key element = 删除元素
zscore key element = 返回元素的分数
zincrby key increScore element = 添加或减少元素的分数
zcard key = 返回元素的总数
zrange key start end [] = 返回指定索引内的升序元素[分值]

3. 持久化

3.2 RDB

1. RDB简介 = RDB程序会将内存中的数据，以快照的方式进行持久化；
	         当符合一定条件，redis会自动持久化；
             当redis重启的时候，RDB程序会重载rdb文件来还原数据库。
2. 触发RDB = save(同步|阻塞)、bgsave(异步|非阻塞)、自动
3. RDB缺点 = 耗时、耗性能、不可控-丢失数据
             耗时 = save是同步-阻塞的，是O(n)的时间复杂度
             耗性能 = bgsave 是异步-非阻塞的，但是会fork()新的进程消耗内存，copy-on-write策略；
                     再加上Disk I/O性能问题；
             不可控-丢失数据 = 当自动触发RDB，并数据量很大的时候，这时宕机了，就会产生大量数据丢失         

3.3 AOF

1. AOF简介

将所有对数据库写入命令保存到AOF文件中

2. AOF策略

always：命令写到硬盘缓冲区中，每条命令fsync刷到硬盘；  
everysec：命令写到硬盘缓冲区中，每秒fsync刷到硬盘，默认选项；  
no：命令写到硬盘缓冲区中，OS操作系统fsync刷到硬盘；

3. 优缺点

命令	always	everysec	no
优点	不丢失数据	每秒一次fsync	不用管
缺点	IO开销大	丢1s数据	不可控

4. AOF重写功能

作用：减少磁盘占用和加速恢复速度
AOF重写方式：bgrewriteaof、AOF重写配置

原生AOF	AOF重写
set hello world	set hello go
set hello java
set hello go

5. AOF重写流程

6. AOF追加阻塞

6. RDB与AOF对比

命令	RDB	AOF
启动优先级	低	高
体积	小	大
恢复速度	快	慢
数据安全性	丢数据	根据策略决定
轻重	重	轻

4. 主从复制

4.1 作用

数据副本和扩展读性能

4.2 配置

1. 主节点

cp redis.conf redis-6379.conf
daemonize yes
pidfile /var/run/redis-6379.pid
port 6379
logfile "6379.log"
# save 900 1
# save 300 10
# save 60 10000
dbfilename dump-6379.rdb
dir /usr/local/redis/data

redis-cli -p 6379
info replication # 查看主节点状态
redis-cli -p 6379 info server | grep run # 查看run-id

2. 从节点

sed "s/6379/6380/g" redis-6379.conf > redis-6380.conf # 全局替换6379-->6380，并生成新文件redis-6380.conf
daemonize yes
pidfile /var/run/redis-6380.pid
port 6380
logfile "6380.log"
# save 900 1
# save 300 10
# save 60 10000
dbfilename dump-6380.rdb
slaveof 127.0.0.1 6379
dir /usr/local/redis/data

redis-cli -p 6380 info replication # 查看从节点状态
redis-cli -p 6380 info server | grep run # 查看run-id

5. Sentinel-哨兵

5.1 安装配置

cat sentinel.conf | grep -v "#" | grep -v "^$" # 取消注释和空行，只看最简配置信息
cat sentinel.conf | grep -v "#" | grep -v "^$" > config/redis-sentinel-26379.conf # 将最简配置写入新conf
vim redis-sentinel-26379.conf
daemonize yes
dir /usr/local/redis/data
logfile "26379.log"
redis-sentinel redis-sentinel-26379.conf
redis-cli -p 26379 # 连接到sentinel
命令：ping、info
sed "s/26379/26380/g" redis-sentinel-26379.conf > redis-sentinel-26380.conf # 快速复制从配置文件

6. 其他

6.1 数据结构和内部编码

redis 是单线程执行命令的
单线程为什么这么快：
1、纯内存-快
2、非阻塞IO
3. 避免线程切换和竞态消耗
单线程注意：
1. 一次只运行一条命令
2. 拒绝慢命令(keys,flushall,flushdb等)


慢查询 = 帮助找到系统瓶颈的命令
pipeline = 提高客户端的效率

6.2 启动流程

6.3 持久化图解