Nosql-------redis缓存技术学习

1 什么是redis

redis是一个key-value存储系统。和Memcached类似，它支持存储的value类型相对更多，包括string(字符串)、list(链表)、set(集合)和zset(有序集合)。这些数据类型都支持push/pop、add/remove及取交集并集和差集及更丰富的操作，而且这些操作都是原子性的。在此基础上，redis支持各种不同方式的排序。与memcached一样，为了保证效率，数据都是缓存在内存中。区别的是redis会周期性的把更新的数据写入磁盘或者把修改操作写入追加的记录文件，并且在此基础上实现了master-slave(主从)同步。

2 Redis与memcache的最大区别

1：memcache和redis都是将数据存储到内从中，都是内存数据库，不过memcache还可以缓存其他东西，图片视频等。

2：存储类型不同，memcache只支持k-v结构，redis支持五种数据类似，字符串，链表，哈希，集合，有序集合。

3：虚拟内存，当redis物理内存使用完后，可以将一些很久没有使用过的value交换到磁盘

4：分布式设定memcache集群，利用magenta做一主多从，redis可以做一主多从，也可以一主一从。

5：存储数据redis持久化，memcache关机后数据消失

6：数据恢复，memcache挂掉后，数据不可恢复，redis数据丢失后可以通过AOF日志恢复

7：应用场景不同，redis除啦作为数据库使用之外，还能做消息队列，数据堆栈和数据缓存等，memcache适用于缓存sql语句，数据集，用户临时性数据，延迟查询数据 session等

3 用get/set方式使用Redis

作为一个key value存在，很多开发者自然的使用set/get方式来使用Redis，实际上这并不是最优化的使用方法。尤其在未启用VM情况下，Redis全部数据需要放入内存，节约内存尤其重要。

假如一个key-value单元需要最小占用512字节，即使只存一个字节也占了512字节。这时候就有一个设计模式，可以把key复用，几个key-value放入一个key中，value再作为一个set存入，这样同样512字节就会存放10-100倍的容量。

这就是为了节约内存，建议使用hashset而不是set/get的方式来使用Redis

4 Redis是否支持集群

支持

redis主从复制配置和使用都非常简单。通过主从复制可以允许多个slave server拥有和master server相同的数据库副本。下面是关于redis主从复制的一些特点
1.master可以有多个slave
2.除了多个slave连到相同的master外，slave也可以连接其他slave形成图状结构
3.主从复制不会阻塞master。也就是说当一个或多个slave与master进行初次同步数据时，master可以继续处理client发来的请求。相反slave在初次同步数据时则会阻塞不能处理client的请求。
4.主从复制可以用来提高系统的可伸缩性,我们可以用多个slave 专门用于client的读请求，比如sort操作可以使用slave来处理。也可以用来做简单的数据冗余
5.可以在master禁用数据持久化，只需要注释掉master 配置文件中的所有save配置，然后只在slave上配置数据持久化。
下面介绍下主从复制的过程
当设置好slave服务器后，slave会建立和master的连接，然后发送sync命令。无论是第一次同步建立的连接还是连接断开后的重新连 接，master都会启动一个后台进程，将数据库快照保存到文件中，同时master主进程会开始收集新的写命令并缓存起来。后台进程完成写文件 后，master就发送文件给slave，slave将文件保存到磁盘上，然后加载到内存恢复数据库快照到slave上。接着master就会把缓存的命 令转发给slave。而且后续master收到的写命令都会通过开始建立的连接发送给slave。从master到slave的同步数据的命令和从 client发送的命令使用相同的协议格式。当master和slave的连接断开时slave可以自动重新建立连接。如果master同时收到多个 slave发来的同步连接命令，只会使用启动一个进程来写数据库镜像，然后发送给所有slave。

5 Redis命令总结

Redis提供了丰富的命令（command）对数据库和各种数据类型进行操作，这些command可以在Linux终端使用。在编程时，比如使用Redis 的Java语言包，这些命令都有对应的方法，比如上面例子中使用的sadd方法，就是对集合操作中的SADD命令。下面将Redis提供的命令做一总结。

连接操作相关的命令

quit：关闭连接（connection）

auth：简单密码认证

对value操作的命令

exists(key)：确认一个key是否存在

del(key)：删除一个key

type(key)：返回值的类型

keys(pattern)：返回满足给定pattern的所有key

randomkey：随机返回key空间的一个key

rename(oldname, newname)：将key由oldname重命名为newname，若newname存在则删除newname表示的key

dbsize：返回当前数据库中key的数目

expire：设定一个key的活动时间（s）

ttl：获得一个key的活动时间

select(index)：按索引查询

move(key, dbindex)：将当前数据库中的key转移到有dbindex索引的数据库

flushdb：删除当前选择数据库中的所有key

flushall：删除所有数据库中的所有key

对String操作的命令

set(key, value)：给数据库中名称为key的string赋予值value

get(key)：返回数据库中名称为key的string的value

getset(key, value)：给名称为key的string赋予上一次的value

mget(key1, key2,…, key N)：返回库中多个string（它们的名称为key1，key2…）的value

setnx(key, value)：如果不存在名称为key的string，则向库中添加string，名称为key，值为value

setex(key, time, value)：向库中添加string（名称为key，值为value）同时，设定过期时间time

mset(key1, value1, key2, value2,…key N, value N)：同时给多个string赋值，名称为key i的string赋值value i

msetnx(key1, value1, key2, value2,…key N, value N)：如果所有名称为key i的string都不存在，则向库中添加string，名称key i赋值为value i

incr(key)：名称为key的string增1操作

incrby(key, integer)：名称为key的string增加integer

decr(key)：名称为key的string减1操作

decrby(key, integer)：名称为key的string减少integer

append(key, value)：名称为key的string的值附加value

substr(key, start, end)：返回名称为key的string的value的子串

对List操作的命令

rpush(key, value)：在名称为key的list尾添加一个值为value的元素

lpush(key, value)：在名称为key的list头添加一个值为value的 元素

llen(key)：返回名称为key的list的长度

lrange(key, start, end)：返回名称为key的list中start至end之间的元素（下标从0开始，下同）

ltrim(key, start, end)：截取名称为key的list，保留start至end之间的元素

lindex(key, index)：返回名称为key的list中index位置的元素

lset(key, index, value)：给名称为key的list中index位置的元素赋值为value

lrem(key, count, value)：删除count个名称为key的list中值为value的元素。count为0，删除所有值为value的元素，count>0从头至尾删除count个值为value的元素，count<0从尾到头删除|count|个值为value的元素。

lpop(key)：返回并删除名称为key的list中的首元素

rpop(key)：返回并删除名称为key的list中的尾元素

blpop(key1, key2,… key N, timeout)：lpop命令的block版本。即当timeout为0时，若遇到名称为key i的list不存在或该list为空，则命令结束。如果timeout>0，则遇到上述情况时，等待timeout秒，如果问题没有解决，则对key i+1开始的list执行pop操作。

brpop(key1, key2,… key N, timeout)：rpop的block版本。参考上一命令。

rpoplpush(srckey, dstkey)：返回并删除名称为srckey的list的尾元素，并将该元素添加到名称为dstkey的list的头部

对Set操作的命令

sadd(key, member)：向名称为key的set中添加元素member

srem(key, member) ：删除名称为key的set中的元素member

spop(key) ：随机返回并删除名称为key的set中一个元素

smove(srckey, dstkey, member) ：将member元素从名称为srckey的集合移到名称为dstkey的集合

scard(key) ：返回名称为key的set的基数

sismember(key, member) ：测试member是否是名称为key的set的元素

sinter(key1, key2,…key N) ：求交集

sinterstore(dstkey, key1, key2,…key N) ：求交集并将交集保存到dstkey的集合

sunion(key1, key2,…key N) ：求并集

sunionstore(dstkey, key1, key2,…key N) ：求并集并将并集保存到dstkey的集合

sdiff(key1, key2,…key N) ：求差集

sdiffstore(dstkey, key1, key2,…key N) ：求差集并将差集保存到dstkey的集合

smembers(key) ：返回名称为key的set的所有元素

srandmember(key) ：随机返回名称为key的set的一个元素

对zset（sorted set）操作的命令

zadd(key, score, member)：向名称为key的zset中添加元素member，score用于排序。如果该元素已经存在，则根据score更新该元素的顺序。

zrem(key, member) ：删除名称为key的zset中的元素member

zincrby(key, increment, member) ：如果在名称为key的zset中已经存在元素member，则该元素的score增加increment；否则向集合中添加该元素，其score的值为increment

zrank(key, member) ：返回名称为key的zset（元素已按score从小到大排序）中member元素的rank（即index，从0开始），若没有member元素，返回“nil”

zrevrank(key, member) ：返回名称为key的zset（元素已按score从大到小排序）中member元素的rank（即index，从0开始），若没有member元素，返回“nil”

zrange(key, start, end)：返回名称为key的zset（元素已按score从小到大排序）中的index从start到end的所有元素

zrevrange(key, start, end)：返回名称为key的zset（元素已按score从大到小排序）中的index从start到end的所有元素

zrangebyscore(key, min, max)：返回名称为key的zset中score >= min且score <= max的所有元素

zcard(key)：返回名称为key的zset的基数

zscore(key, element)：返回名称为key的zset中元素element的score

zremrangebyrank(key, min, max)：删除名称为key的zset中rank >= min且rank <= max的所有元素

zremrangebyscore(key, min, max) ：删除名称为key的zset中score >= min且score <= max的所有元素

zunionstore / zinterstore(dstkeyN, key1,…,keyN, WEIGHTS w1,…wN, AGGREGATE SUM|MIN|MAX)：对N个zset求并集和交集，并将最后的集合保存在dstkeyN中。对于集合中每一个元素的score，在进行AGGREGATE运算前，都要乘以对于的WEIGHT参数。如果没有提供WEIGHT，默认为1。默认的AGGREGATE是SUM，即结果集合中元素的score是所有集合对应元素进行SUM运算的值，而MIN和MAX是指，结果集合中元素的score是所有集合对应元素中最小值和最大值。

对Hash操作的命令

hset(key, field, value)：向名称为key的hash中添加元素field<—>value

hget(key, field)：返回名称为key的hash中field对应的value

hmget(key, field1, …,field N)：返回名称为key的hash中field i对应的value

hmset(key, field1, value1,…,field N, value N)：向名称为key的hash中添加元素field i<—>value i

hincrby(key, field, integer)：将名称为key的hash中field的value增加integer

hexists(key, field)：名称为key的hash中是否存在键为field的域

hdel(key, field)：删除名称为key的hash中键为field的域

hlen(key)：返回名称为key的hash中元素个数

hkeys(key)：返回名称为key的hash中所有键

hvals(key)：返回名称为key的hash中所有键对应的value

hgetall(key)：返回名称为key的hash中所有的键（field）及其对应的value

持久化

save：将数据同步保存到磁盘

bgsave：将数据异步保存到磁盘

lastsave：返回上次成功将数据保存到磁盘的Unix时戳

shundown：将数据同步保存到磁盘，然后关闭服务

远程服务控制

info：提供服务器的信息和统计

monitor：实时转储收到的请求

slaveof：改变复制策略设置

config：在运行时配置Redis服务器

在192.168.134.96 上安装了redis的master

在192.168.134.97 上安装了slave 绑定了192.168.134.96

6 redis的持久化

redis是一个支持持久化的内存数据库，也就是说redis需要经常将内存中的数据同步到磁盘来保证持久化。redis支持两种持久化方式，一种是 Snapshotting（快照rab）也是默认方式，另一种是Append-only file（缩写aof）的方式。

 Aof 3种模式对比

在Redis的配置文件中存在三种同步方式，它们分别是：

appendfsync always     #每次有数据修改发生时都会写入AOF文件。

appendfsync everysec      #每秒钟同步一次，该策略为AOF的缺省策略。

appendfsync no       #从不同步。高效但是数据不会被持久化。