redis

redis是一种数据库，是存储数据、管理数据的软件       nosql数据库            非关系型数据库，采用聚合数据结构存储数据          //聚合结构：k-v

根据数据不同的特点选不同的数据库

MySQL是关系型数据库， 采用关系数据模型：维护表与表的关系

BSON：数据保存在键值对中，数据与数据采用逗号隔开，{ }表对象 [ ]表数组

{
 "student":{
   "id":1001,
   "name":"zhangsan",
   "addresses":{"province":"beijing","city":"daxingqu","street":"liangshuihe"},
   "courses":[
   	{
     		"id":01,
     		"name":"java"
     	},
	{
     		"id":02,
     		"name":"mybatis"
     	},
	{
     		"id":03,
     		"name":"spring"
     	}
    ]
  }
}

redis基于内存并支持持久化，其中的数据大部分时间存储在内存，所以访问很快，适合存储访问频繁，数据量小的数据                  //所以又叫缓存数据库
 

Redis的特点

1. 支持数据持久化：Redis支持数据的持久化，可以将内存中的数据保持在磁盘中，重启的时候可以再次加载进行使用。
2. 支持多种数据结构：Redis不仅仅支持简单的key-value类型的数据，同时还提供list，set，zset，hash等数据结构的存储。
3. 支持数据备份：Redis支持数据的备份，即master-slave模式的数据备份。

安装：
        下载Linux安装包。传输过去，解压到opt下
        在redis根目录下，编译redis，进入解压目录，并且执行make命令：make
        报错：gcc命令未找到：安装gcc          yum -y install gcc         //查看查看Linux内核版本：gcc –v
        清理上次make产生的文件:make distclean        //然后再make命令
        执行make install安装redis       并且把redis的命令放到环境变量中

后台启动redis服务：redis-server &
                                 端口号
启动redis服务时，指定配置文件：  //可以控制redis服务运行中的一些参数，如端口号等，没有使用配置文件使用默认参数
                                redis-server redis.conf &
                                

关闭redis服务：redis-cli shutdown

使用redis：redis的客户端：用来连接redis服务，向redis服务端发送命令，并且显示redis服务处理结果。
                   redis-cli：是redis自带客户端，使用命令redis-cli就可以启动redis的客户端程序。                //默认连接127.0.0.1本机的6379端口上的redis服务
                    1）连接客户端：        redis-cli
                                                       redis-cli -p 端口号        //连接127.0.0.1本机的指定端口号上的redis服务
                                                       redis-cli –h IP地址 -p 端口号          //连接指定主机的指定端口号上的redis服务                                                     
                   2）退出客户端：quit

 基本知识：

redis-benchmark：命令，测试redis性能          //启动redis后可以测试  

连接客户端之后使用 ：
        Redis沟通命令，查看状态：//redis给我们返回PONG，表示redis服务运行正常
        查看redis服务器的统计信息：info      、       info 信息段     //查看指定信息段的信息
        

redis的数据库实例：作用类似于mysql的数据库实例
                                 不同：redis中的数据库实例只能由redis服务来创建和维护，开发人员不能修改和自行创建数据库实例；
                                            默认情况下，redis会自动创建16个数据库实例，并且给这些数据库实例进行编号，从0~15，使用时通过编号来使用数据库；
                                            可以通过配置文件，指定redis自动创建的数据库个数；redis的每一个数据库实例本身占用的存储空间是很少的，所以也不造成存储空间的太多浪费。
                                            默认情况下，redis客户端连接的是编号是0的数据库实例；
                                            切换数据库实例：select 编号

查看当前数据库实例中所有key的数量：dbsize
查看当前数据库实例中所有的key：keys *   
清空数据库实例：flushdb
清空所有的数据库实例：flushall
查看redis中的配置信息：config get *                       //查看所有的                 //就是那个配置文件redis.conf
                                        config get 字段               //查看指定的配置信息     //字段就是配置文件对应的字段                                        

redis的5中数据结构

程序是用来处理数据的，Redis是用来存储数据的；程序处理完的数据要存储到redis中，不同特点的数据要存储在Redis中不同类型的数据结构中
                                                                                                 数据结构
字符串：           zhangsan  20   true                                            string    单key:单value:             username:zhangsan age:20
list列表：          13900009999 [email protected] 321321                  list        单key:多有序value:      contacts:13900009999,xxx,xxxx                          //顺序与放进去的顺序有关 有序
set集合：          beijing shanghai chongqing tianjin                     set       单key:多无序value:      city:bj sh cq tj
pojo：               id:1001,name:zhangsan,age:20                        hash     单key: 对象(属性:值):    student：id:1001,name:zhangsan,age:20

                                                                                                    zset      单key:多无序可排列vlaue:        city：1000 tj,1200 cq,1500 sh,2000 bj        //顺序与value值有关，可排列
                                                                                                      （管理一个分数作为排列标准）

Redis的Key的操作命令

查看数据库中的可以：key key键匹配        //key键匹配可以搭配通配符使用                通配符：*任意数量的任意字符         ？任意1个字符        [ ] 匹配[]里边的1个字符          
                                                                                                                                    //例子            key a*b   、   key *                key a?                        key a[zxy]

判断key在数据库中是否存在：exists key键 [key键 key键 key键 ....]           //   如果存在，则返回1；如果不存在，则返回0          //判断多个key是否存在， 返回值是存在的key的数量

移动指定key到指定的数据库实例：move key键 编号

查看指定key的剩余生存时间：ttl key键                                        //返回时间             //如果key没有设置生存时间，返回-1               如果key不存在，返回-2

设置key的最大生存时间：expire key键 秒数

查看指定key的数据类型：type key键                        //就是返回什么5中数据结构

重命名key： rename key键 newkey键

删除指定的key：del key键 [key键 key键 .....]            //返回值是实际删除的key的数量                                                                          

 string数据结构的操作命令                                                string:单key-单value

将string类型的数据设置到redis中：set 键 值                 //若key键存在，会覆盖

从redis中获取string类型的数据：get 键

追加字符串：append 键 值                           //返回追加之后的字符串长度           //若没有该key键，则相当于set命令

获取字符串数据的长度：strlen key键

将字符串数值进行加1运算：incr key键         //返回加1运算之后的数据          //若key键不存在，则set key键 0，再incr运算          要求key所表示value必须是数值，否则，报错

将字符串数值进行减1运算：decr key键       //返回减1运算之后的数据                                          //同上

将字符串数值进行加offset运算：incrby key键 偏移量    //返回加偏移量运算之后的数据               //同上

将字符串数值进行减offset运算：decrby key 偏移量      //返回减偏移量运算之后的数据                //同上

获取字符串key中从startIndex到endIndex的字符组成的子字符串：getrange key键 startIndex endIndex              //下标从0开始，最后一个是长度-1，可以是负数

用value覆盖从下标为startIndex开始的字符串，能覆盖几个字符就覆盖几个字符：setrange key键 startIndex 替换值               //覆盖的长度以替换值为标准

设置字符串数据的同时，设置它最大生命周期：setex key键 秒数 值

设置string类型的数据value到redis数据库中，当key不存在时设置成功，否则，则放弃设置：setnx key value           //若已有key则放弃命令

批量将string类型的数据设置到redis中：mset 键1 值1 键2 值2 .....

批量从redis中获取string类型的数据：mget 键1 键2 键3.....

批量设置string类型的数据value到redis数据库中，当所有key都不存在时设置成功，否则(只要有一个已经存在)，则全部放弃设置：msetnx 键1 值1 键2 值2 .....

 list数据结构的操作命令                                             list：单key-多有序的(可重复)value        

                多个value之间有顺序，最左侧是表头，最右侧是表尾，有下标从0开始，最后一个长度-1，可以为负数，下标由元素放入顺序决定

将一个或者多个值依次插入到列表的表头(左侧)：lpush key键 值[值 值.....]                 //返回列表长度       //每次都放在表头作左，所以会把之前的放的往后挤

将一个或者多个值依次插入到列表的表尾(右侧)：rpush key键 值[值 值.....]                 

获取指定列表中指定下标区间的元素：lrange key键 startIndex endIndex

从指定列表中移除并且返回表头元素：lpop key键

从指定列表中移除并且返回表尾元素：rpop key键

获取指定列表中指定下标的元素：lindex key键 index

获取指定列表的长度：llen key键

根据count值移除指定列表中跟value相等的数据：lrem key键 count数值 value                   count值>0：从列表的左侧移除count个数的跟value相等的数据；
                                                                                                                                             count值<0：从列表的右侧移除count个数(去掉负号的count数值)的跟vlaue相等的数据；
                                                                                                                                             count值=0：从列表中移除所有跟value相等的数据

截取指定列表中指定下标区间的元素组成新的列表，并且赋值给key：ltrim key键 startIndex endIndex

将指定列表中指定下标的元素设置为指定值： lset key键 index 值

将value插入到指定列表中位于参考元素之前/之后的位置： linsert key before/after 参考元素 插入值

 set数据结构的操作命令                                             set：单key-无序的(不可重复)value 

                通过key确定集合。取的时候，直接按照值取。

将一个或者多个元素添加到指定的集合中：sadd key键 值[值 值....]             //如果值已有，则忽略该值         //返回成功加入的元素的个数

获取指定集合中所有的元素：smembers key键

判断指定元素在指定集合中是否存在:sismember key member             //存在，返回1        不存在，返回0

获取指定集合的长度：scard key键

移除指定集合中一个或者多个元素：srem key键 值[值 值.....]             //移除不存在的元素会被忽略        //返回成功成功移除的个数

随机获取指定集合中的一个或者多个元素：srandmember key键 [count]       //count>0：随机获取的count个数,元素之间不能重复     //count<0: 随机获取的-count个,元素之间可以重复

从指定集合中随机移除一个或者多个元素：spop key键 [count]           

将指定集合中的指定元素移动到另一个元素:smove 源key键 目标key键 移动的值

获取第一个集合中有、但是其它集合中都没有的元素组成的新集合：sdiff key键1 key键 [key键 key键 ....]

获取所有指定集合中都有的元素组成的新集合：sinter key键 key键 [key键 key键 ....]

获取所有指定集合中所有元素组成的大集合：sunion key键 key键 [key键 key键 .....]

  hash数据结构的操作命令                                         

                                                                                                hash：单key：field-value    
                                                                                                                        field-value 
                                                                                                                        …… 

将一个或者多个field-vlaue对设置到哈希表中：hset key键 filed1 value1 [field2 value2 ....]              //若field存在则覆盖value

获取指定哈希表中指定field的值：hget key键 field域

批量将多个field-value对设置到哈希表中： hmset key键 filed1 value1 [field2 value2 ....] 

批量获取指定哈希表中的field的值：hmget key键 field1 [field2 field3 ....]

获取指定哈希表中所有的field和value：hgetall key键

从指定哈希表中删除一个或者多个field：hdel key键 field1 [field2 field3 ....]

获取指定哈希表中所有的filed个数：hlen key键

判断指定哈希表中是否存在某一个field：hexists key键 field域

获取指定哈希表中所有的field列表：hkeys key键

获取指定哈希表中所有的value列表：hvals key键

对指定哈希表中指定field值进行整数加法运算：hincrby key键 field域 整数

对指定哈希表中指定field值进行浮点数加法运算：hincrbyfloat key键 field域 小数

将一个field-vlaue对设置到哈希表中，当key-field已经存在时：hsetnx key键 field域 value值

zset数据结构的操作命令                                        zset：单key-多无序的(不可重复)可排列的(关联分数)value         

              本质是集合，元素不能重复。但是每个元素都关联一个分数，redis会根据分数进行排列（分数可重复），既然排列了就可以有下标

将一个或者多个member(元素)及其score(分数)值加入有序集合：zadd key键 score1 member1 [score2 member2 ....]                //如果元素已经存在，则把分数覆盖

获取指定有序集合中指定下标区间的元素：zrange key键 startIndex endIndex [withscores]               //withscores：不显示关联分数

获取指定有序集合中指定分数区间(闭区间)的元素：zrangebyscore key键 min分数 max分数 [withscores]

删除指定有序集合中一个或者多个元素：zrem key键 member1 [member2......]

获取指定有序集合中所有元素的个数：zcard key键

获取指定有序集合中分数在指定区间内的元素的个数：zcount key键 min分数 max分数

获取指定有序集合中指定元素的排名(排名从0开始)： zrank key键 member元素

获取指定有序集合中指定元素的排名(按照分数从大到小的排名)：zrevrank key键 member元素

获取指定有序集合中指定元素的分数：zscore key键 member元素

redis配置文件

redis安装完成之后，在redis的根沐会提供一个配置文件(redis.conf)；redis服务可以参考配置文件中的参数进行运行；
只有启动redis服务器指定使用的配置文件，参数才会生效；否则，redis会采用默认的参数运行。 

redis配置信息：
一、redis配置文件中关于网络的配置：
        port：配置redis服务运行的端口号；如果不配置port，则redis服务默认使用6379端口。
        bind: redis服务被客户端连接时，客户端所能使用的ip地址。
                默认情况下，不配置bind，客户端连接redis服务时，通过服务器上任何一个ip都能连接到redis服务；一旦配置了bind，客户端就只能通过bind指定的ip地址连接redis服务
                一般情况下，bind都是配置服务器上某一个真实ip。
        redis-cli ：默认连接127.0.0.1本机上的6379端口服务
        redis-cli -h 127.0.0.1 -p 6379：同上
        redis-cli -h 192.168.11.128 -p 6379：

                  *强调：一旦redis服务配置了port和bind(如果port不是6379、bind也不是127.0.0.1)，客户端连接redis服务时，就要指定端口和ip：
                     redis-cli：默认连接127.0.0.1上的6379服务

        redis-cli -h bind绑定的ip地址 -p port设置的端口：连接bind绑定的ip地址主机上的port设置的端口redis服务；
        关闭redis服务时：redis-cli -h bind绑定的ip地址 -p port设置的端口 shutdown

        tcp-keepalive：连接保活策略

        
二、常规配置：
        loglevel：配置日志级别。//开发阶段配置debug,上线阶段配置notice或者warning.
        logfile：指定日志文件。redis在运行过程中，会输出一些日志信息；
                     默认情况下，这些日志信息会输出到控制台；我们可以使用logfile配置日志文件，使redis把日志信息输出到指定文件中。
        databases：配置redis服务默认创建的数据库实例个数，默认值是16。         

三、安全配置：
         requirepass：设置访问redis服务时所使用的密码；默认不使用。
                                此参数必须在protected-mode=yes时才起作用。
                                一旦设置了密码验证，客户端连接redis服务时，必须使用密码连接：redis-cli -h ip -p port -a 密码

四、redis持久化配置

redis把数据存在内存中，redis提供持久化策略，在适当的时机采用适当手段把内存中的数据持久化到磁盘中，每次redis服务启动时，都可以把磁盘上的数据再次加载内存中使用。

RDB策略：在指定时间间隔内，redis服务执行指定次数的写操作，会自动触发一次持久化操作。
                  RDB策略是redis默认的持久化策略，redis服务开启时这种持久化策略就已经默认开启了。

           save 秒数 写操作次数：配置持久化策略
           dbfilename：配置redis RDB持久化数据存储的文件   //默认是dump.rdb
           dir:    配置redis RDB持久化文件所在目录
AOF策略：采用操作日志来记录进行每一次写操作，每次redis服务启动时，都会重新执行一遍操作日志中的指令。    //补充RDB策略最后一次操作可能触发不了的缺点
                  效率低下，redis默认不开启AOF功能。

           appendonly:配置是否开启AOF策略，yes表示开启，no表示关闭。默认是no。
           appendfilename：配置操作日志文件

 一般情况，开启RDB足够了。

Redis事务

事务：把一组数据库命令放在一起执行，保证操作原子性，要么同时成功，要么同时失败。                      //注意：redis没有事务回滚
Redis的事务：允许把一组redis命令放在一起，把命令进行序列化，然后一起执行，保证部分原子性。

        1)multi：用来标记一个事务的开始。

        2)exec：用来执行事务队列中所有的命令。

        3)redis的事务只能保证部分原子性：
                a)如果一组命令中，有在压入事务队列过程中发生错误的命令，则本事务中所有的命令都不执行，能够保证事务的原子性。
                b)如果一组命令中，在压入队列过程中正常，但是在执行事务队列命令时发生了错误，则只会影响发生错误的命令，不会影响其它命令的执行，不能够保证事务的原子性。

        4)discard：清除所有已经压入队列中的命令，并且结束整个事务。

        5)watch：监控某一个键，当事务在执行过程中，此键代码的值发生变化，则本事务放弃执行；否则，正常执行。        watch key键

        6)unwatch：放弃监控所有的键。        unwatch key键

redis消息的发布与订阅：redis客户端订阅频道，消息的发布者往频道上发布消息，所有订阅此频道的客户端都能够接受到消息。

        1)subscribe：订阅一个或者多个频道的消息。        subscribe 频道1 频道2 频道3 …… 

        2)publish：将消息发布到指定频道                          publish 频道 信息

        3)psubcribe：订阅一个或者多个频道的消息，频道名支持通配符。        如：subscribe news.*

redis的主从复制：主少从多、主写从读、读写分离、主写同步复制到从。
搭建一主二从redis集群：
        1)搭建三台redis服务：使用一个redis模拟三台redis服务------>提供三分redis配置文件：redis6379.conf、redis6380.conf、redis6381.conf
                        修改三份配置文件:以redis6379.conf为例
                                bind 127.0.0.1
                                port 6379
                                pidfile /var/run/redis_6379.pid
                                logfile "6379.log"
                                dbfilename dump6379.rdb
                        分别使用三个redis配置文件，启动三个redis服务：
                                redis-server redis6379.conf &
                                redis-server redis6380.conf &
                                redis-server redis6381.conf &
        2)通过redis客户端分别连接三台redis服务：
                        redis-cli -h 127.0.0.1 -p 6379
                        redis-cli -h 127.0.0.1 -p 6380
                        redis-cli -h 127.0.0.1 -p 6381
        3)查看三台redis服务在集群中的主从角色：
                        info replication
                        //默认情况下，所有的redis服务都是主机，即都能写和读，但是都还没有从机。           此时：三台rdis服务互相独立，互不影响。
        4)设置主从关系：设从不设主                                             
                        //在从机执行：slaveof 主机IP 主机端口  
                        在6380上执行：slaveof 127.0.0.1 6379       
                        在6381上执行：slaveof 127.0.0.1 6379

                全量复制：一旦主从关系确定，会自动把主库上已有的数据同步复制到从库。
                增量复制：主库写数据会自动同步到从库。
                主写从读，读写分离： 从库只能读不能写，主库既可读又可写，但一般不会操作主库读

若出现意外问题：
        主机宕机：从机原地待命
                关闭6379服务：redis-cli -h 127.0.0.1 -p 6379 shutdown                     //查看6380和6381服务的主从角色：info replication

        主机恢复：一切恢复正常
                重启6379服务：redis-server redis6379.conf &
                客户端连接6379：redis-cli -h 127.0.0.1 -p 6379

        从机宕机：主机少一个从机、其它从机不变
                关闭6380服务： redis-cli -h 127.0.0.1 -p 6380 shutdown
                        查看6379服务的主从角色：info replication
                        查看6381服务的主从角色：info replication
        从机恢复：需要重新设置主从关系
                重启6380服务：redis-server redis6380.conf &
                客户端连接6380：redis-cli -h 127.0.0.1 -p 6380
                在6380上执行： slaveof 127.0.0.1 6379

        5)从机上位：
                a)主机宕机、从机原地待命：
                        关闭6379服务：redis-cli -h 127.0.0.1 -p 6379 shutdown
                        查看6380和6381服务的主从角色：info replication
                b)从机断开原来主从关系：
                        在6380上执行：slaveof no one
                        查看6380服务的主从角色：info replication
                c)重新设置主从关系：
                        在6381上执行：slaveof 127.0.0.1 6380
                d)之前主机恢复、变成孤家寡人：
                        重启6379服务：redis-server redis6379.conf &
                        客户端连接6379：redis-cli -h 127.0.0.1 -p 6379
                e)天堂变地狱：
                        在6379上执行：slaveof 127.0.0.1 6381                 
                        在6381上执行：info replication   既是主机又是从机          //只要有从机角色，都不能写数据
  
小结：一台主机配置多台从机，一台从机又可以配置多台从机，从而形成一个庞大的集群架构。
          减轻一台主机的压力，但是增加了服务间的延迟时间。

 redis哨兵模式：主机宕机、从机上位的自动版。
    1)搭建一主二从集群架构：
    2)提供哨兵配置文件：
                在redis安装目下创建配置文件：redis_sentinel.conf
                在文件里设置内容：sentinel monitor 自定义哨兵名 监控主机IP 监控主机端口号 哨兵的投票数         //哨兵投票数：哪一个从机最先达到规则，那个从机上位
    3)启动哨兵服务：哨兵也占一个端口
                redis-sentinel redis_sentinel.conf配置文件路径
    4)主机宕机：哨兵程序自动选择从机上位。
                关闭6379服务：redis-cli -h 127.0.0.1 -p 6379 shutdown
    5)之前主机恢复：自动从属于新的主机。
                重启6379服务：redis-server redis6379.conf &
                客户端连接6379：redis-cli -h 127.0.0.1 -p 6379

java操作redis数据库：jedis是redis官方提供的操作redis数据的技术。
                                     把所有的redis指令都定义成java工具类的方法，方法名和redis的指令名完全一样；
                                     开发通过程序访问redis，只需要使用工具类及其方法即可。

    在java程序中访问redis：
       1)创建maven版的java工程
       2)添加jedis依赖
                
                        redis.clients
                        jedis
                        3.1.0
                
       3)在Java程序中创建Jedis连接
                Jedis jedis = new Jedis(IP字符串，端口号数值)                                        //注意关闭linux的防火墙
                使用Jedis实例操作redis服务
                jedis.命令(参数)                //方法名与指令同名

                //事务特殊：
                jedis.multi()；返回一个事务对象，操作事务对象来进行事务
                        事务对象.命令(参数)