前言
关系型数据库：ACID（atomicity,consistancy,isolation,durability）
非关系型数据库：分布式架构，CAP(consistency强一致性，availability高可用性，partition tolerance分区容忍性)，三者最多只能满足两个，其中，P必需，一般A/C中选1。 AP是大多数网站架构的选择（强一致性不重要），CP的典型例子是 redis/mongodb。
特点：AP + BASE(basically available基本可用,soft state软状态，eventually consistent最终一致。)
分类：
1.kv键值型：redis
2.文档型：mongodb
3.列存储：HBase
4.图关系型：
redis(remote dictionary server)：高性能K/V分布式内存数据库。
特点：持久化；支持多种数据类型；master-slave的数据备份；异步保存数据到硬盘；设置过期时间等
提供的服务种类：
redis-server 启动redis服务器
redis-cli 作为客户端调用redis
redis-benchmark 测试
redis-sentinel 作为哨兵对主从复制进行自动监控
特点：
1.单进程 ：epoll包装请求
2.默认16个库 select
常用命令：
exists key1:key1是否存在
move key1 1:将key1移动到db1
expire key1 10: key1的过期时间为10s
ttl key1:key1还有多久过期，-1永不过期，-2已过期
type key1:查看key1的类型
DBSIZE:当前db的key数量
FLUSHDB:清空单个db的key
FLUSHALL:清空所有db的key
数据类型：
String:一个key对应一个value,二进制安全，可以包含任何数据（如图片/序列化对象）
set/get/append/strlen
incr/decr/incrby/decrby(对string的数字才有效)
getrange/setrange
setex(set with expire)/setnx(set if not exist)
mset/mget:同时操作多个
List：底层是链表，前后都可添加数据，一个key对应多个value
lpush/rpush/lrange(查看range内的值)
lpop/rpop
lindex(按下标获取元素)
lrem:lrem key1 2 3(删除key1中的2个3)
ltrim:ltrim key1 2 4(从key1中获取2 4 两个index范围内的值并重新赋给key1)
rpoplpush key1 key2(rpop key1的值，lpush到key2)
lset key index value
insert key before/after value
值若全移除，则键消失
两端操作快，中间操作慢
Set：无序集合，一个key对应多个value
sadd/smembers(查看所有成员)/sismember（是否是成员）
scard:获取集合的元素个数
srem :删除某个元素
srandmember:随机获取一个值（不出栈）
spop:随机出栈
sdiff key1 key2：差集，在key1中，但不在key2中
sinter key01 key02:交集
sunion key01 key02:并集
Hash：键值对集合，key/value模式不变，但value是键值对
hset/hget/hmset/hmget/hgetall/hdel
hlen
hexists key keykey:key对应的hash中是否有keykey对应的值
hkeys/hvals
hincrby/hincrbyfloat
hsetnx(set if not exist)
ZSet：每个元素关联一个double类型的分数，通过分数排序；成员唯一但分数（score）可以重复。
在set基础上增加一个score，之前set是 sadd k1 v1 v2 v3，现在是zadd k1 score1 v1 score2 v2 score3 v3
zadd zset01 50 v1 60 v2 70 v3 80 v4（50：分数 v1：值）
zrange zset01 0 -1 withscores
zrangebyscore zset01 60 90：获取zset01中分数在60 - 90之间的值
zrangebyscore zset01 60 (90：获取zset01中分数在60 - 90之间的值，不包含90
zrangebyscore zset01 60 90 limit 1 2：获取zset01中分数在60 - 90之间的值，从结果中索引为1 处获取2个值返回
zrem zset01 v6:删除
zcard zset01 :获取总个数
zcount zset01 60 80：统计个数
zrevrange:与zrange反序
redis.conf配置文件结构：
一，介绍等；
二，general通用
1.redis默认不以守护进程的方式进行，改为yes可启用守护进程
daemonize no
2.redis以守护进程运行时，pid会被写入到/var/run/redis.pid中，可通过pidfile修改
pidfile /var/run/redis.pid
3.监听端口
port 6379
4.绑定主机地址
bind 127.0.0.1
5.客户端闲置多长时间后关闭连接，指定为0则关闭该功能
timeout 300
6.指定redis日志级别，支持debug/verbose/notice/warning四个级别，默认verbose
loglevel verbose
7.日志记录方式，默认标准输出。redis为守护进程且输出方式为标准输出时，日志将发送到/dev/null
logfile stdout
8.设置数据库数量，默认16个，使用数据库0
database 16
9.指定本地数据库存放目录，不同位置启动redis,存放位置不同
dir /.
10.同一时间最大客户端连接数
maxclients 128
redis持久化：
存在rdb和aof两种存储模式。
RDB主线程不负责IO（所以性能极高），会fork()一个线程单独进行快照文件的备份，每到时间间隔形成一个快照文件（dump.rdb格式），并用这个文件替换之前的快照文件。如果需要进行大规模的数据恢复，且恢复的完整性相对不敏感的情况下，性能优于AOF，但最后一次持久化的数据可能丢失。
RDB
rdb(redis database):指定时间间隔内将内存中的数据集快照（snapshot快照）写入磁盘，恢复时将快照文件读回磁盘。
redis.conf文件中 SNAPSHOT板块对存储策略进行了设置，如save 300 10，300s内存在10次以上key的修改，则进行一次存储。
此处修改为每120秒超过十次更改，则生成一次dump.rdb文件。dump.rdb文件存储位置可在redis.conf中修改，新地址为图示第二列。
执行命令：
生成文件如下：
将该文件拷贝，删除源文件与redis中的数据，重新启动redis-server，可以看到没有数据：
将dump.rdb复制到原位置，重启redis-server，并执行keys *,数据已恢复：
快照生成：1.按照.conf的默认配置进行（定期冷拷贝到其他机器，可对数据做备份）；2.save(同步阻塞保存)或bgsave（异步保存）。
快照恢复：备份文件移动到redis安装目录（即.conf中dir 所配置的位置）并启动服务。
优劣：适合大规模的数据恢复，数据完整性和一致性要求不高，但由于定期做备份的策略，机器意外停止时，最后一次的信息会丢失部分，另外fork会导致数据膨胀一倍。
aof(append only file)
记录redis执行过的所有写指令（不记录读指令），只追加不改写，redis启动时读取该文件（appendonly.aof格式），根据文件内容执行所有指令以恢复数据。
.conf中的append only mode中
手动编辑.aof文件，重新运行server，数据恢复：
.rdb和.aof同时存在时，优先通过.aof恢复数据。
因为意外原因导致的.aof乱码可通过redis-check-aof --fix appendonly.aof修复。
.conf中append only mode可对aof进行设置：
appendonly yes为配置开启；
appendfsync配置持久化策略（always:同步持久化，记录每次的数据变更，性能较差但完整；
everysec：出场默认设置，异步，每秒记录）
auto-aof-rewrite-percentage :重写基准值设置
auto-aof-rewrite-min-size ：重写基准值设置
aof的rewrite机制：aof采取文件追加机制，文件越来越大，当大小超过阈值时，redis启动aof文件的内容压缩，通过fork新进程对文件进行重写，保留可恢复数据的最小指令集。默认文件是上一次的一倍或者超过64M时，进行触发。
优劣：aof文件有序保存指令，易读易分析，但数据太大，效率慢
官网建议：
RDB定期存储数据快照，AOF记录操作指令。如果只希望在服务运行时存在数据， 持久化也可省略。
建议同时开启这两种持久化方式：redis重启时优先获取AOF文件，AOF文件比RDB更完整；但也不要只使用AOF，因为RDB更适合作为备份数据库，AOF变化快，且有潜在bug，RDB可作为万一的手段。
性能建议：
RDB作为后备，建议只在slave上持久化RDB文件，15分钟一次即可（只保留save 900 1这条）；
enable AOF的话，最坏情况也不会丢失超过两秒的数据，启动脚本简单（只load AOF文件即可），但存在持续IO,且rewrite时新数据写到新文件必然存在阻塞，所以应该减小IO频率，改大rewrite的大小阈值（如5G）；
不enable AOF的话，仅靠主从架构也可实现高可用，节省IO和rewrite带来的阻塞和系统波动，但master/slave同时倒下时会丢失十几分钟的数据，启动脚本的时候也需要比较主从中的两个RDB文件，载入较新的那个。
redis的事务：
一次处理多条redis命令（序列化），串行，不被打扰。不支持原子性（部分支持，下面场景4即不支持）
事务命令：discard:取消事务，放弃所有命令
exec:执行事务中的所有命令
multi:标记一个事务块的开始
unwatch:取消watch命令对所有key的监控
watch key[key...]:监控一个/多个key，key被修改则事务被打断
场景：
1.执行事务
2.放弃事务
3.全体连坐：一条命令出错，所有命令不被执行。类似于受查一场，指令出错，入栈时已经失败
4.冤头债主：类似于运行时异常，运行时才发现错误，但指令入栈没问题。因此redis对事务是部分支持。
5.watch监控：
悲观锁：很悲观，认为每次拿数据时别人都会修改，因此先加锁再更改，如行锁，表锁
乐观锁：很乐观认为每次拿数据时别人都不会修改，因此先更改，每版信息都有一个version信息，提交之前进行对比，大于存储的版本信息才会进行存储，典型算法如CAS
watch对特定key进行监控，类似于乐观锁，执行multi时如果其他人对这个key做了更改，执行时会返回nil。
开启：muti
入队：命令入队，先不执行，放到执行队列中
执行：exec命令触发（执行exec后，之前添加的锁全部失效）
发布订阅
不常用
支持通配符：
主从复制（master/slave）
主机数据更新后，备机根据策略进行备份，master以写为主，slave以读为主。
作用：读写分离，容灾恢复。
用法：1.配从（库）不配主（库）：salveof 主库IP 主库端口，每次与master断开后，需要重新进行连接，除非写入到.conf中。
左 6379 主 中 6380 从 右 6381 从
常用方法:
1.一主二仆。先set k1 k2 k3，后执行salveof，再set k4。
1.1.成为从机后，主机所有数据都会被备份
1.2.从机无法写入，只能读取
1.3.主机shutdown后，从机依然时slave
1.4.主机重新连接时，从机依然为slave
1.5.一个从机死亡时，其他从机正常工作，死亡的从机重连后变为master，不再保存有之前主机的数据（除非从机对应配置了.conf文件）
1.6.从机第一次连接时，全量复制主机数据，后面存量复制。
2.薪火相传：去中心化，上一个slave是下一个slave的master（类似链表），中途变更转向会清除之前的数据，以保存master的数据。以一串server中只有一个master，其他都是slave。
3.反客为主
主机挂掉后，从机可以作为新的其他主机的master，master重新连接后也不再拥有从机（slaveof no one ：使当前数据库停止与其他数据库的同步）
#复制原理：第一次全量复制，之后增量复制（只要重新连接到master，都会触发一次全量复制）。
slave连接到master后会发送一次sync命令，master接收到命令后启动后台存盘进行，并收集修改数据集的命令，执行完毕后将命令文件传送到slave，以完成完全同步。slave接收到文件后将存盘加载到内存，完成第一次连接时的全量复制；之后master执行的命令，slave都会进行增量复制。
哨兵模式：自动模式的反客为主。
.conf所在文件夹下新建sentinel.conf文件，【sentinel monitor
通过redis-sentinel *.conf 启动哨兵模式。
主机挂掉后，从机经过投票选择出一个新的master
主机79重新连接后，哨兵监控到这一信息，将使79成为新master的一台从机
缺点：写操作在master，读操作在slave,存在读写延迟
Jedis：
windows下用idea连接，报错connection refused:connect
解决：redis.conf中注释掉bind 127.0.0.1这一行，重新启动后又报错：
redis.clients.jedis.exceptions.JedisDataException: DENIED Redis is running in protected mode because protected mode is enabled
解决：redis.conf中修改protected-mode 为yes
问题解决
jedis调用api演示：
```
@Test
void contextLoads() {
Jedis jedis =new Jedis("192.168.64.128", 6379);
jedis.flushAll();
System.out.println("String");
jedis.set("k1", "v1");
jedis.set("k2", "v2");
jedis.set("k3", "v3");
System.out.println(jedis.keys("*"));
// list
System.out.println("List");
jedis.lpush("mylist", "v1", "v2", "v3");
System.out.println(jedis.rpop("mylist"));
jedis.lpush("mylist", "v4", "v5", "v6");
jedis.ltrim("mylist", 1, 4);
System.out.println(jedis.lrange("mylist", 0, -1));
//set
System.out.println("Set");
jedis.sadd("myset","1","2","3","4");
System.out.println(jedis.scard("myset"));
System.out.println("myset members" + jedis.smembers("myset"));
System.out.println(jedis.sismember("myset", "`10"));
jedis.sadd("myset1","5","6","3","4");
System.out.println(jedis.sinter("myset", "myset1"));
// hash
System.out.println("Hash");
jedis.hset("myhash","k1", "v1");
Map map =new HashMap<>();
map.put("k2","v2");
map.put("k3","v3");
map.put("k4","v4");
jedis.hmset("myhash", map);
System.out.println(jedis.hmget("myhash","k2","k3"));
// zset
System.out.println("Zset");
jedis.zadd("myzset",60, "v1");
jedis.zadd("myzset",80, "v2");
jedis.zadd("myzset",90, "v3");
jedis.zadd("myzset",70, "v4");
System.out.println(jedis.zrange("myzset", 0, 2));
System.out.println(jedis.zrangeByScore("myzset", 70, 90));
System.out.println(jedis.zcount("myzset", 70, 90));
}
```
结果：
jedis事务演示：
```java
@Test
void contextLoads()throws InterruptedException {
Jedis jedis =new Jedis("192.168.64.128", 6379);
//jedis.flushAll();
System.out.println( transactionMethod(jedis));
}
private boolean transactionMethod(Jedis jedis)throws InterruptedException {
int cost =10;
int balance = Integer.parseInt( jedis.get("balance"));
int debt = Integer.parseInt( jedis.get("debt"));;
System.out.println(balance);
System.out.println(debt);
jedis.watch("balance");
Thread.sleep(20000);
if(cost > balance) {
jedis.unwatch();
System.out.println("modified");
return false;
}else {
System.out.println("transaction");
Transaction transaction = jedis.multi();
transaction.decrBy("balance", 10);
transaction.incrBy("debt", 10);
transaction.exec();
balance = Integer.parseInt( jedis.get("balance"));
debt = Integer.parseInt( jedis.get("debt"));
System.out.println(balance);
System.out.println(debt);
return true;
}
```
balance设定为100，debt设定为0， 先对balance进行watch，程序sleep()时对balance进行更改，改为40，事务失败，返回null，控制台如下：
主从复制演示：
```java
@Test
void contextLoads()throws InterruptedException {
Jedis jedis_M =new Jedis("192.168.64.128", 6379);
Jedis jedis_S =new Jedis("192.168.64.128", 6380);
jedis_S.slaveof("192.168.64.128", 6379);
jedis_M.set("k1", "v1");
System.out.println(jedis_S.get("k1"));
}
```
输出可能为v1，可能为空（内存读写比较快，在程序中sleep一段时间就能正常获取到v1）
jedis连接池演示：
```java
public class JedisPoolUtil {
private JedisPoolUtil() {
}
private static volatile JedisPooljedisPool;
public static JedisPoolgetInstance() {
if(jedisPool ==null) {
synchronized (JedisPool.class) {
if(jedisPool ==null) {
JedisPoolConfig poolConfig =new JedisPoolConfig();
poolConfig.setMaxTotal(1000);
poolConfig.setMaxIdle(500);
poolConfig.setMaxWaitMillis(100 *1000);
// 获得新连接时是否检测可用性（ping）
poolConfig.setTestOnBorrow(true);
jedisPool =new JedisPool(poolConfig, "192.168.64.128", 6379);
}
}
}
return jedisPool;
}
public static void release(JedisPool jedisPool, Jedis jedis) {
if(jedis !=null) {
jedisPool.returnResourceObject(jedis);
}
}
}
```
测试代码：
```java
@Test
void contextLoads()throws InterruptedException {
JedisPool jedisPool1 = JedisPoolUtil.getInstance();
JedisPool jedisPool2 = JedisPoolUtil.getInstance();
assert jedisPool1 == jedisPool2;
Jedis jedis =null;
try {
jedis = jedisPool1.getResource();
jedis.set("aa", "bb");
}catch (Exception e){
}finally {
JedisPoolUtil.release(jedisPool1,jedis);
}
}
```
结果：
注：本文为redis学习课程的总结笔记
课程链接：https://www.bilibili.com/video/BV1oW411u75R?p=28