Redis学习笔记-基础篇

Redis初识    

Redis（Remote Dictionary Server )，即远程字典服务，是一个开源的使用ANSI C语言编写、支持网络、可基于内存亦可持久化的日志型、Key-Value数据库，并提供多种语言的API。

        Redis的特点是支持事务，支持持久化，支持集群，效率相较于mysql而言非常高。

        Redis是单线程的。

        redis.conf配置文件的一般配置

        修改redis的绑定ip

        

        修改为0.0.0.0，即可通过外网访问

        

        port可以修改，代表redis的端口号               

        databases 数据库个数，一般不修改

        redis通过守护进程启动，daemonize改成yes，可以后台启动          

设置redis的密码，建议设置，因为远程连接需要有密码

        修改好配置文件之后，即可通过redis-server  配置文件路径启动redis

[root@zhouge ~]# redis-server /etc/redis.conf 

        然后使用redis-cli进入命令行界面

        输入auth + 刚才在配置文件里修改的密码即可登录

        登录redis数据库之后可以进行一些操作。

        redis基础命令。

        登录

                auth + 密码

        选数据库

                select 数字

                数据库索引从0开始

                一共16个（可以在配置文件里修改）

        增删改查

                set

                多次set同一个key可以修改，新值会覆盖掉旧值

                get

                del

        查看key

                keys * 查看所有

                keys name

                keys na* 查看所有以na开头的

        清库

                flushdb 删除当前数据库的数据

                flushall 删除所有数据库的数据

        判断key是否存在

                exists + key_name

                若 key 存在返回 1 ，否则返回 0 。

        设置过期时间

                expire key seconds

                ttl key 查看剩余时间

                setex key seconds value 设置key并指定过期时间

Redis五大数据类型

• string
• list
• hash
• set
• zset

String 

        set + key + value，添加

        get + key，获取value

        del + key，删除

        append + key +value1，在key的value后面拼接value1

        strlen + key，获取value的长度

        incr + key，value+1，累加操作，只能对数字使用

        decr + key，value-1，累减操作，只能对数字使用

        getrange + key + 起始位置 + 结束位置，截取value字符串指定范围的内容

        setrange  + key + 替换起始位置 + 替换字符串，从指定位置开始替换字符串

        setex + key + seconds + value，设置并指定过期时间

        setnx 没有创建，有的话就作废

                        如set name aaa,set name bbb则name为bbb

                        但是setnx  name aaa,setnx bbb则name为aaa

list

        插入

                lpush + 集合名key + value，左进

                rpush + key + value，右进

        弹出

                lpop + key + value，左出

                rpop + key + value，右出

        查看

                lrange + key +起始索引 + 结束索引，双闭区间

                lindex + key + 索引

        长度

                llen + key

        删除

                lrem + key + count + value

                        COUNT 的值可以是以下几种：

                        count > 0 : 从表头开始向表尾搜索，移除与 VALUE 相等的元素，数量为COUNT。

                        count < 0 : 从表尾开始向表头搜索，移除与 VALUE 相等的元素，数量为COUNT                         的绝对值。

                        count = 0 : 移除表中所有与 VALUE 相等的值

        一个list右侧弹出到另一个list左侧

                rpoplpush + 源集合 + 目标集合

        修改指定位置的值

                lset + key + index + value

        插入

                linsert + key + before + value + value1,在key集合中value前面插入一个value1

                after同理

set

        sadd + key + member，添加

        smembers + key，显示key的全部成员

        sismember + key + member，判断是否为key的成员

        scard + key，长度

        srem + key + member，删除key集合中的member成员

        smove + 源集合 + 目标集合 + member，移动

        srandmember + key，返回随机元素

        spop + key，移除元素并返回

        sdiff  + key + key1，key的差集，谁在前为谁的差集

        sunion + key + key1，key和key1的并集

        sinter + key + key1，key和key1的交集

hash

        hset + key表名 + field键 + value值，添加

        hget + key + field，获取value

        hgetall + key，获取表所有数据，所有键值对的键和值都会显示出来

        hdel + key + field，删除对应的value

        hlen + key，获取表长度

        hkeys + key表名，获取该表所有键

        hvals + key，获取该表所有值

        hexists + key + field，判断key表中是否有以field为键的键值对

        hsetnx同String的setnx

        hincrby + key + field + int，累加整数

        hincrbyfloat + key + field + float，累加浮点数

zset

        特点

                有序，有序的基础是给每一个value都加上一个分数，依靠分数排序

                不重复，分数可以重复，但是值不行

        常用api

                zadd + key + score + value，添加

                zrange  + key + start起始位置 + stop结束位置，双闭区间，按照排名的范围查找

                        withscore，加在末尾，显示带着分数的结果

                zrevrange + key + start起始位置 + stop结束位置，双闭区间，按照排名的范围逆序查找

                zrangebyscore + key + min + max，按照分数的范围查找

                        withscores，加在末尾，显示带着分数的结果

                        limit，后面可以加limit用来截取显示结果

                zrem +key + member，删除

                zcard  + key，获取成员个数

                zcount + key + min + max，双闭区间，获取指定分数区间的个数

                zrank  + key + member，获取排名，相当于获取索引

                zrevrank + key + member，获取逆序排名

                zscore + key + member，获取分数

Redis数据持久化

面试中的问题

        Redis如何进行数据持久化

持久化的方式主要有两种

        RDB方式

        是什么

                Redis中的一种数据持久化的方式

        流程

                Redis会fork一个子进程，定期的从内存将数据存入到磁盘中，下次再次启动Redis的时候，可以从磁盘中把数据加载到内存

        特点

                性能好，fork了一份子进程，主进程是没有额外的IO负担的，所以备份的效率比较高

                RDB文件比较紧凑，是比较节约空间的

                备份数据有间隙的，可能会造成数据丢失

        使用场景

                适合大规模数据的备份，对数据不敏感的时候可以使用这种方式

        代码实现

                修改redis中的配置

        aof方式

                通过日志的方式记录redis的数据变化，进行数据的持久化

        流程

                写到redis内存的同时，会先写一份aof的日志，后续如果需要恢复的化，从头到尾执行日志里的内容就行了

        特点

                数据不会丢失

                写入的性能差

                恢复的性能差

                文件占用空间大

        应用场景

                对数据完整要求比较高的时候

        重写机制

                aof的文件会越来越大，当文件大小达到阈值的时候，会触发rewrite，这时候会文件进行压缩操作，删除被覆盖掉的、无意义的操作。

        代码实现

        Redis远程连接

                关闭保护模式（不推荐）

                        redis 保护模式默认开启，启动之后远程服务需要密码才能连接，如果 没有设置密码又需要远程连接，则需要把保护模式关闭 ：protected-mode no

                        或者不关闭保护模式，则需要设置密码，jedis 需要带密码连接 redis。

                设置密码（推荐）

                         设置密码：config set requirepass 123456

                        清空密码（需要重启）：config set requirepass ''

                        获取密码：config get requirepass

                防火墙

                        防火墙会阻止远程连接的请求，解决这一问题有两种方式。

                                关闭防火墙：systemctl stop firewalld

                                不关闭防火墙添加开放端口：firewall-cmd --add-port=6379/tcp

                代码实现

        //导入jedis依赖
        
            redis.clients
            jedis
            3.3.0
        

public class TestRedis {
    public static void main(String[] args) {
        // 添加redis的连接的基本信息
        JedisShardInfo shardInfo = new JedisShardInfo("192.168.2.119",6379);
        shardInfo.setPassword("root");
        // 获取jedis对象，jedis就是redis操作封装的工具类，可以通过他执行redis的命令
        Jedis jedis = shardInfo.createResource();
        
        // 进行后续操作
        // 选库，10数据的库
        jedis.select(10);
        // 添加一个name 为xxx
        jedis.set("name", "xxx");
        // 添加一个list
        jedis.lpush("list", "aaa", "bbb");
        String name = jedis.lpop("list");
        System.out.println(name);
        jedis.lpush("list", "aaa", "bbb");
        List list = jedis.lrange("list", 0,-1);
        System.out.println(list);
        jedis.flushDB();
        jedis.close();
    }
}

        Jedis是支持事务操作的

                获取事务对象jedis.multi()

                transcation.exec()提交事务

                transcation.discard() 事务回滚

public class TransactionTest {
    public static void main(String[] args) {
        JedisShardInfo jedisShardInfo = new JedisShardInfo("192.168.2.114",6379);
        jedisShardInfo.setPassword("root");
        Jedis jedis = jedisShardInfo.createResource();

        //获取事务对象
        Transaction transaction = jedis.multi();
        transaction.select(10);
        transaction.set("name","kkk");
        transaction.set("age","10");
        //提交
        //transaction.exec();
        //回滚
        transaction.discard();
    }
}

        Redis连接池

public class JedisPoolUtil {
    /**
     * 数据库连接对象
     */
    private static volatile JedisPool jedisPool = null;

    private JedisPoolUtil() {
    }

    /**
     * 双重锁检查单例模式
     *
     * @return
     */
    public static JedisPool getJedisPoolInstance() {
        if (null == jedisPool) {
            synchronized (JedisPoolUtil.class) {
                if (null == jedisPool) {
                    JedisPoolConfig poolConfig = new JedisPoolConfig();
                    // 控制一个 pool 最多有多少个状态为 idle(空闲)的 jedis 实例
                    poolConfig.setMaxIdle(32);
                    // 表示当 borrow 一个 jedis 实例时，最大的等待时间，如果超过等待时间，则直接抛 JedisConnectionException
                    poolConfig.setMaxWaitMillis(1000);
                    // 获得一个 jedis 实例的时候是否检查连接可用性（ping()）；如果为 true，则得到的 jedis 实例均是可用的
                    poolConfig.setTestOnBorrow(true);
                    jedisPool = new JedisPool(poolConfig, "192.168.2.114", 6379, 2000, "root");
                }
            }
        }
        return jedisPool;
    }

    /**
     * 关闭连接池
     *
     * @param jedisPool
     */
    public static void close(JedisPool jedisPool) {
        if (!jedisPool.isClosed()) {
            jedisPool.destroy();
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        JedisPool jedisPool = JedisPoolUtil.getJedisPoolInstance();
        JedisPool jedisPool2 = JedisPoolUtil.getJedisPoolInstance();
        // 测试是否为单例模式：true
        System.out.println(jedisPool == jedisPool2);
        Jedis jedis = null;
        try {
            jedis = jedisPool.getResource();
            // PONG
            System.out.println(jedis.ping());
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            // 关闭连接池对象
            JedisPoolUtil.close(jedisPool);
        }
    }

}

         rc.local

                rc.local是每次开机的时候都会执行的脚本，可以把一些需要开机自启的程序的启动命令放在这里

                注意事项

                        需要赋予 /etc/rc.d/rc.local 可以执行权限

                                chmod a+x /etc/rc.d/rc.local

                在/etc/rc.local里添加启动命令

                        redis-server redis.conf

        Redi删除策略

                删除策略一般有三种。

                定时器删除。

                        给每个文件设置一个定时器，文件一过期就立即删除。

                        优点：节省存储空间

                        缺点：大量设置定时器太耗费运算资源

                惰性删除。

                        数据过期后，并不会立刻删除，等到下次访问的时候，redis才会删除该数据。

                        优点：节省cpu的资源

                         缺点：可能存在大量的，无人访问的数据会一直存在服务器。

                定期删除。

                        每秒钟定期对redis中每个库的数据进行轮询 轮询的数据，对过期的数据随机删除一部分。如果随机删除的数据占轮训数据的比例超过一定值，继续轮询删除。

        Redis逐出策略

• noeviction：在这种策略下，如果缓存达到了配置的上限，实例将不再处理客户端任何增加缓存数据的请求，比如写命令，实例直接返回错误给客户端。缓存达到上限后，实例只处理删除和少数几个例外请求。
• allkeys-lru：根据LRU（Least recently used，最近最少使用）算法尝试回收最少使用的键，使得新添加的数据有空间存放。
• volatile-lru：根据LRU（Least recently used，最近最少使用）算法尝试回收最少使用的键，但仅限于在过期集合的键，使得新添加的数据有空间存放。
• allkeys-random：回收随机的键使得新添加的数据有空间存放。
• volatile-random：回收随机的键使得新添加的数据有空间存放，但仅限于在过期集合的键。
• volatile-ttl：回收在过期集合的键，并且优先回收存活时间（TTL）较短的键，使得新添加的数据有空间存放。
• allkeys-lfu：从所有键中驱逐最不常用的键。
• volatile-lfu：从具有“expire”字段集的所有键中驱逐最不常用的键。

        Redis主从复制

                主从复制的优点。

                        读写分离。一般读的数据量要比写大很多，所以主机进行写操作，读操作交给多台从机去负责。这样保障了写操作的效率，缓解的读操作的运行压力。

                        容灾处理。因为任意虚拟机都有完整的数据备份，所以任意虚拟机宕机都不会影响数据的完整。

                如何实现主从复制               

                        用单机模拟了分布式的场景时为了避免单机启动多个redis的时候文件冲突的问题需要进行如下配置。

                        修改port，端口号

                        修改pidfile，设置进程的pid的文件

                        修改logfile，日志文件

                        修改dbfilename，持久化文件存储路径

                slave节点需要配置master节点的密码

                        masterauth

                在slave节点执行

                        slaveof host port

                                eg：slaveof 192.168.2.119 6379

                在执行完之后通过info replication 查看情况

                注意事项

                        网络是通的，比如使用同一个wifi

                        master的防火墙是关的（或者端口开放）

                连接方式

                        一主多仆

                                一台主机多台从机

                        薪火相传

                                从机再连接从机，多级传递

                        反客为主

                                master宕机了，slave节点可以接任master节点

                                slaveof no one 不选择任何主节点

                复制方式

                        第一次是全量复制，每次重连的时候是全量复制

                        运行的过程中都是增量复制

                缺点

                        传输过程中会有延迟，当从节点链路过长的时候，延迟更严重

                        一个主节点从节点过多，也会造成主节点的负担

        Redis哨兵模式

                什么是哨兵

                        Sentinel(哨兵)是用于监控Redis集群中Master状态的工具，是Redis高可用解决方案，哨兵可以监视一个或者多个redis master服务，以及这些master服务的所有从服务。

                        某个master服务宕机后，会把这个master下的某个从服务升级为master来替代已宕机的master继续工作。

                添加配置文件

                        在自己新建的sentinel.conf文件中添加

                        添加机器节点 

sentinel monitor    

                        设置密码

sentinel auth-pass  

                        示例：

//一主二仆如下
sentinel monitor redis119-79 192.168.2.119 6379 1
sentinel auth-pass redis119-79 root

sentinel monitor redis145-79 192.168.2.188 6379 1
sentinel auth-pass redis145-79 root

sentinel monitor redis119-80 192.168.2.119 6380 1
sentinel auth-pass redis119-80 root
//若有更多自由添加即可
//所有的都要写在这个文件中

                启动哨兵

redis-sentinel sentinel.conf