❤ 超强、超详细 | Redis入门详解

文章目录

    • 一、Nosql与Redis概述
    • 二、Redis6安装与使用
    • 三、常用五大数据类型
    • 四、Redis6配置文件详解
    • 五、Redis6的发布和订阅
    • 六、Redis6新数据类型
    • 七、Jedis操作Redis6
    • 八、Redis6与Spring Boot整合
    • 九、Redis6的事务操作
    • 十、Reids6持久化
    • 十一、Redis6的主从复制
    • 十二、Reids集群
    • 十三、Redis6应用问题解决
    • 十四、Redis6新功能

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一、Nosql与Redis概述

1、Nosql的优势

(1)使用nosql解决cpu与内存压力

(2)使用nosql解决I/O压力

2、Nosql数据库的概述

(1)NoSql= Not Only SQL

(2)采用key-value模式存储

(3)不遵循SQL标准

(4)性能远超过SQL

3、使用场景

(1)数据的高并发读写

(2)海量数据读写

(3)数据可扩展性

4、不适用场景

(1)需要事务的支持

(2)基于sql的结构化查询存储,需要即席查询

5、 Redis概述

(1)开源的key-value系统

(2)支持String、List、Set、zset、hash等数据类型

(3)数据库支持push/pop/add/remove操作

(3)支持不同方式的排序

(4)可写入内存也可以持久化

(5)主从同步功能

二、Redis6安装与使用

1、官网下载:放入liunx对应目录内

  • https://redis.io/

2、使用yum安装gcc编译环境

yum -y install gcc gcc-c++ kernel-devel //安装gcc、c++编译器以及内核文件

测试gcc版本,gcc --version 或者 gcc -v
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3、解压缩:tar zxvf redis-6.2.5.tar.gz (我的放在新建的soft目录下了)
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4、进入redis-6.2.5 目录执行make命令

cd /soft/redis-6.2.5
make

5、执行安装make install
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6、验证安装成功

cd /usr/local/bin
ll

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7、相关软件介绍:

  • redis-benchmar:性能测试工具
  • redis-check-aof:修改有问题的AOF
  • redis-check-rdb:修改有问题的rdb文件
  • redis-sentinel:Redis的集群使用
  • redis-server:Redis服务器集群使用
  • redis-cli:客户端,操作入口

8、前台启动(不推荐)
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9、后台启动
(1)复制配置文件

cp -r redis.conf /opt/

在这里插入图片描述
(2)修改参数配置,将 daemonize no 改为 daemonize yes ,让服务支持在后台启动

[root@localhost redis-6.2.4]# cd /opt/
[root@localhost opt]# vi redis.conf

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(3)启动redis

[root@localhost bin]# cd /usr/local/bin/
[root@localhost bin]# redis-server /opt/redis.conf 
[root@localhost bin]# ps -ef|grep redis

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(4)使用redis-cli测试
在这里插入图片描述
10、redis关闭

(1)redis-cli shutdown(进入终端shutdown也可以)

(2)kill -9 xxx(进程)

三、常用五大数据类型

(一)Redis key操作

  1. 查看所有key:keys *
    在这里插入图片描述

  2. 添加 key value:set
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  3. 判断key是否存在 exists
    在这里插入图片描述

  4. 查看key的类型:type
    在这里插入图片描述

  5. 删除key数据:del
    在这里插入图片描述

  6. 选择非阻塞删除:unlink(异步删除)
    在这里插入图片描述

  7. 设置key的过期时间(秒):expire
    在这里插入图片描述

  8. 查看ttl过期时间(秒):ttl(-1永久不过期,-2已经过期)
    在这里插入图片描述

  9. 切换数据库:select
    在这里插入图片描述

  10. 查看当前数据库的key数量:dbsize
    在这里插入图片描述

  11. 清空当前库内数据 flushdb (慎用)
    在这里插入图片描述

  12. 通杀所有库内数据 flushall (慎用)
    在这里插入图片描述

(二)Redis字符串(String)

  1. 简介:字符串,一个key对应一个value,是二进制安全的,是Redis最基本数据类型,value最多512M,底层为动态字符串,ArrayList

  2. 设置值,相同key值覆盖:set
    set k1 v100
    在这里插入图片描述

  3. 获取值:get
    get k1
    在这里插入图片描述

  4. 追加值:append,返回总长度
    append k1 abcd
    在这里插入图片描述

  5. 获取值的长度:strlen
    strlen k1
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  6. 当key存在时操作:setnx,设置成功返回1,设置失败返回0
    setnx k1 v1
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  7. 将数字类型值+1/-1:incr/decr,原子性操作,不受多线程机制打断。
    incr k3
    decr k3
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  8. 将key存储的数字值递增x/递减x:incrby/decrby
    incrby k3 10
    decrby k3 5
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  9. 同时设置一个或多个key-value键值对:mset
    mset k1 v1 k2 v2 k3 v3
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  10. 同时获取一个或多个value:mget
    mget k1 k2 k3
    在这里插入图片描述

  11. 设置多个key-value(当key都不存在时设置成功):msetnx
    msetnx k11 v11 k12 v12 k13 v13
    msetnx k1 v11 k4 v4
    在这里插入图片描述

  12. 获取范围的值(开始-结束):getrange
    getrange name 0 3
    在这里插入图片描述

  13. 设置范围的值(开始位置-覆盖):setrange,返回总长度
    setrange name 3 abc
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  14. 设置key的同时设置过期时间:setex
    setex age 20 value30
    在这里插入图片描述

  15. 以新值换旧值(显示旧值):getset
    getset name jack
    在这里插入图片描述

(三)Redis列表(List)

  1. 简介:单键多值的字符串列表,可以按照插入顺序排序,底层为双向链表(zipList(数据少时)->quickList(数据多时))

  2. 从左边/右边插入一个或多个值:lpush/rpush,返回数组长度
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  3. 按照索引下标(范围)获取元素,从左到右(0表示左边第一个,-1表示右边第一个):lrange
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  4. 从左边或右边取出一个值:lpop/rpop
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  5. 从k1列表右边吐出一个值,插入到v2列表的左边:rpoplpush
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  6. 按照索引下标(单值)获取元素(从左到右):lindex
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  7. 获取列表的长度:llen
    llen k1
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  8. 在key对应的value前面/后面插入new value:linset before/after
    linsert k1 before "v3" "v31"
    linsert k1 after "v2" "v21"
    在这里插入图片描述

  9. 从左边删除n个对应的value:lrem
    lrem k1 2 "new11"
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  10. 将列表key下标为index的值替换成value:lset
    lset k1 1 "new31"
    在这里插入图片描述

(四)Redis集合(Set)

  1. Redis Set是String类型的无序集合,它的底层其实是一个value为null的hash表,value自动排重且无序

  2. 将一个或多个元素加入到集合key中:sadd,已经存在元素将忽略
    sadd k1 v1 v2 v3
    在这里插入图片描述

  3. 取出集合中的所有值:smembers
    smembers k1
    在这里插入图片描述

  4. 判断key集合中是否包含对应的value:sismember,1有0无
    sismember k1 v1
    在这里插入图片描述

  5. 返回集合中元素个数:scard
    scard k1
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  6. 从集合中删除某一个或多个元素:srem
    srem k1 v1
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  7. 随机从该集合吐出一个元素:spop
    spop k1
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  8. 随机从集合中取出n个值,不会从集合中删除:srandmember
    srandmember k1 2
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  9. 把集合中的一个值从一个集合移动到另一个集合:smove
    smove k1 k2 v3
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  10. 取两个集合的交集/并集/差集(key1中存在,key2中不存在):sinter/sunoin/sdiff
    inter k2 k3
    sunion k2 k3
    sdiff k2 k3
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(五)Redis哈希(Hash)

  1. 简介:是一个String类型的field和value的映射表,hash适合用来存储对象。类似java中Map,底层为zipList(数据量少)或hashtable(数据量较多)
  2. 向hash内添加数据(key-field-value):hset
    hset user:1001 id 1
    hset user:1001 name zhangsan
    在这里插入图片描述
  3. 从集合中取出数据(key-field):hget
    hget user:1001 id
    hget user:1001 name
    在这里插入图片描述
  4. 批量添加数据:hmet
    hmset user:1002 id 2 name lisi age 30
    在这里插入图片描述
  5. 判断哈希表key中,field是否存在:hexists,1有0无
    hexists user:1002 id
    hexists user:1002 name
    hexists user:1002 gender
    在这里插入图片描述
  6. 查看哈希表中所有field:hkeys
    hkeys user:1002
    在这里插入图片描述
  7. 查看哈希表内所有value:hvals
    hvals user:1002
    在这里插入图片描述
  8. 对应的key、field的值增量+1:hincrby
    hincrby user:1002 age 2
    在这里插入图片描述
  9. 添加数据,仅当field不存在时:hsetnx
    hsetnx user:1002 age 40
    hsetnx user:1002 gender 1
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(六)Redis有序集合(Zset)

  1. 简介:有序的,类似set,没有重复元素,关联了score并可以进行排序,底层架构类似Map,Zset底层为hash以及跳跃表
  2. 将一个或多个元素以及score加入到有序集合key中:zadd
    clear
    zadd topn 200 java 300 c++ 400 mysql 500 php
    在这里插入图片描述
  3. 取出返回有序集合key中,下标在之间:zrange,自动按照score排序,[withscores]可以返回评分
    zrange topn 0 -1
    zrange topn 0 -1 withscores
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  4. 取出score值介于min和max之间的成员,按照score从小到大排序:zrangebyscore [withscores] [limit offset count]
    zrangebyscore topn 300 500 withscores
    ❤ 超强、超详细 | Redis入门详解_第31张图片
  5. zrevngebyscore [withscores][limit offset count]
    ❤ 超强、超详细 | Redis入门详解_第32张图片
  6. 为元素score加上增量:zincrby
    zincrby topn 50 java
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  7. 删除该集合中下,指定元素的值:zrem
    zrem topn php
    ❤ 超强、超详细 | Redis入门详解_第34张图片
  8. 统计该集合,分数区间内的元素个数:zcount
    zcount topn 200 300
    ❤ 超强、超详细 | Redis入门详解_第35张图片
  9. 返回该值在集合中的排名,从0开始:zrank
    zrank topn c++
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四、Redis6配置文件详解

1、units单位:

只支持bytes,支持bit,不区分大小写
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2、INCLUDES:

包含其他的配置文件
❤ 超强、超详细 | Redis入门详解_第38张图片
3、NETWORK:网络相关配置

  1. bind:限定是否只能本机连接等
    在这里插入图片描述
  2. protected-mode:是否开启本机保护模式,只可本机访问
    在这里插入图片描述
  3. port:默认端口号6379
    在这里插入图片描述
  4. tcp-backlog:正在进行三次握手的队列总和默认值为511
    ❤ 超强、超详细 | Redis入门详解_第39张图片
  5. timeout:超时时间默认0,永不超时
    ❤ 超强、超详细 | Redis入门详解_第40张图片
  6. tcp-keepalive:检测心跳时间默认300秒
    在这里插入图片描述
  7. daemonize:是否支持后台启动
    ❤ 超强、超详细 | Redis入门详解_第41张图片
  8. pidfile:保存对应的进程号文件
    在这里插入图片描述
  9. loglevel:保存日志的级别
    ❤ 超强、超详细 | Redis入门详解_第42张图片
  10. logfile:设置日志的路径
    在这里插入图片描述
  11. databases:默认使用16个库
    在这里插入图片描述
  12. Security密码设置:
    # foobared 取消注释,设置对应的密码信息
    在这里插入图片描述
  13. LIMITS限制:
    maxclients:最大连接数,默认10000
    在这里插入图片描述
  14. maxmemory:内存上限:
    在这里插入图片描述

五、Redis6的发布和订阅

1、发布与订阅:

(1)发送者:pub发送消息

(2)订阅者:sub接受消息

redis客户端可以订阅任意数量的频道

2、发布订阅流程

(1)客户端可以订阅频道

(2)当这个频道发布消息后,消息就会发送给订阅的客户端

3、发布订阅的命令行实现

  1. 打开一个客户端订阅channel1
    subscribe channel1❤ 超强、超详细 | Redis入门详解_第43张图片
  2. 打开另一个客户端,给channel1发布消息hello
    publish channel1 hello
    在这里插入图片描述
  3. 打开第一个客户端,可以看到发送的消息
    ❤ 超强、超详细 | Redis入门详解_第44张图片

六、Redis6新数据类型

1、Bitmaps

  1. 简介:实现对字符串的位的操作的字符串。是一个以位位单元的数组,数组每个单元只能存储0与1,下标与偏移量,与set相比节省gongjinaq
  2. 设置Bitmaps中某个偏移量的值(0或1):setbit
    ❤ 超强、超详细 | Redis入门详解_第45张图片
  3. 获取Bitmaps中某个偏移量的值:getbit
    getbit users:20210101 1
    在这里插入图片描述
  4. 统计字符串被设置位1的bit数量:bitcount[begin][end]
    bitcount users:20210101
    bitcount users:20210101 1 5
    在这里插入图片描述
  5. 复合操作(交集/并集/非/异或):bitop and/or/not/xor
    设置初始数据:
    ❤ 超强、超详细 | Redis入门详解_第46张图片
    计算出两天都访问过网站的用户数量:(1与9号用户两天都访问了)
    bitop and unique:users:and:20201104_03 unique:users:20201103 unique:users:20201104
    bitcount unique:users:and:20201104_03
    在这里插入图片描述
    计算出任意一天都访问过网站的用户数量
    bitop or unique:users:or:20201104_03 unique:users:20201103 unique:users:20201104
    bitcount unique:users:or:20201104_03
    在这里插入图片描述

2、HyperLogLog

  1. 简介:适用于独立IP数、搜索记录等需要去重和计数时。
  2. 添加指定元素到HyperLogLog:pdadd[element],1成功0失败
    pfadd program "java"
    pfadd program "php"
    pfadd program "java"
    pfadd program "c++" "mysql"
    ❤ 超强、超详细 | Redis入门详解_第47张图片
  3. 统计HLL的pfcount
    在这里插入图片描述
  4. 将一个或多个HLL合并的结果存储在另一个HLL:pfmeger
    pfmerge k100 k1 program
    ❤ 超强、超详细 | Redis入门详解_第48张图片

3、Geospatial

  1. 简介:redis3.2后增加GEO类型,即地理信息的缩写,提供了经纬度的设置、查询、范围查询、举例查询、经纬度hash等
  2. 加地理位置(经度、纬度、名称):geoadd[]...
    有效经纬度:-180°-180°,纬度:-85.05112878°-85.05112878°
    在这里插入图片描述
  3. 获取指定地区的坐标值:geoos[member]...
    geopos china:city shanghai
    geopos china:city beijing
    ❤ 超强、超详细 | Redis入门详解_第49张图片
  4. 获取两个位置之间的直线距离:geodist<单位>
    geodist china:city beijing shanghai km
    在这里插入图片描述
  5. 以给定的经纬度为中心,找出某一半径内的元素:georadiusradius m|km|ft|mi
    在这里插入图片描述

七、Jedis操作Redis6

1、idea建立maven工程
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2、引入相关依赖:

<dependency>
	<groupId>redis.clients</groupId>
	<artifactId>jedis</artifactId>
	<version>3.2.0</version>
</dependency>

3、jedis连接redis测试(Maven)

package cn.tedu.jedis;

import redis.clients.jedis.Jedis;

/**
 * @author archibald
 * @date 2021/9/8
 * @apiNote
 */
public class jedisDemo1 {
    public static void main(String[] args) {
        //创建Jedis对象,需要修改redis.conf的bind(注释)与protected-mode(no)配置
        Jedis jedis =new Jedis("192.168.170.107",6379);
        //测试
        String value = jedis.ping();
        System.out.println(value);
    }
}

显示结果如下:
❤ 超强、超详细 | Redis入门详解_第51张图片

4、Jedis-API:操作key

//操作key
    @Test
    public void demo1(){
        //创建Jedis对象,需要修改redis.conf的bind(注释)与protected-mode(no)配置
        Jedis jedis =new Jedis("192.168.170.107",6379);
        //清空redis
        jedis.flushDB();
        //添加数据
        jedis.set("k1","v1");
        jedis.set("k2","v2");
        jedis.set("k3","v3");
        //查询所有key值
        Set<String> keys = jedis.keys("*");
        for(String key:keys){
            System.out.println(key);
        }
        //根据key获取value
        String value = jedis.get("k1");
        System.out.println("k1对应的value为:"+value);
    }

查看运行结果:
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5、Jedis-API:操作String

//操作String
    @Test
    public void demo2(){
        //创建Jedis对象,需要修改redis.conf的bind(注释)与protected-mode(no)配置
        Jedis jedis =new Jedis("192.168.170.107",6379);
        //清空redis
        jedis.flushDB();
        //添加多个数据
        jedis.mset("str1","v1","str2","v2","str3","v3");
        //查询所有key值
        System.out.println(jedis.mget("str1","str2","str3"));
    }

查看运行结果:
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6、Jedis-API:操作List

//操作List
    @Test
    public void demo3(){
        //创建Jedis对象,需要修改redis.conf的bind(注释)与protected-mode(no)配置
        Jedis jedis =new Jedis("192.168.170.107",6379);
        //清空redis
        jedis.flushDB();
        //添加数据
        jedis.lpush("k1","lucy","mary","jack");
        //查询数据
        List<String> value = jedis.lrange("k1", 0, -1);
        System.out.println(value);
    }

查看运行结果:
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7、Jedis-API:操作set

//操作set
    @Test
    public void demo4(){
        //创建Jedis对象,需要修改redis.conf的bind(注释)与protected-mode(no)配置
        Jedis jedis =new Jedis("192.168.170.107",6379);
        //清空redis
        jedis.flushDB();
        //添加数据
        jedis.sadd("name","luck","mary","jack");
        //查询数据
        Set<String> names = jedis.smembers("name");
        System.out.println(names);
    }

查看运行结果:
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8、Jedis-API:操作set

//操作set
    @Test
    public void demo5(){
        //创建Jedis对象,需要修改redis.conf的bind(注释)与protected-mode(no)配置
        Jedis jedis =new Jedis("192.168.170.107",6379);
        //清空redis
        jedis.flushDB();
        //添加数据
        jedis.sadd("orders","order1");
        jedis.sadd("orders","order2");
        jedis.sadd("orders","order3");
        jedis.sadd("orders","order4");
        //查询数据
        Set<String> orders1 = jedis.smembers("orders");
        System.out.println(orders1);
        //删除后再查询
        jedis.srem("orders","order1");
        Set<String> orders2 = jedis.smembers("orders");
        System.out.println(orders2);
    }

查看运行结果:
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9、Jedis-API:操作Hash

//操作Hash
    @Test
    public void demo6(){
        //创建Jedis对象,需要修改redis.conf的bind(注释)与protected-mode(no)配置
        Jedis jedis =new Jedis("192.168.170.107",6379);
        //清空redis
        jedis.flushDB();
        //添加数据
        jedis.hset("users","age","20");
        //查询数据
        String hget = jedis.hget("users", "age");
        System.out.println(hget);
    }

查看运行结果:
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10、Jedis-API:操作Zset

//操作Zset
    @Test
    public void demo7(){
        //创建Jedis对象,需要修改redis.conf的bind(注释)与protected-mode(no)配置
        Jedis jedis =new Jedis("192.168.170.107",6379);
        //清空redis
        jedis.flushDB();
        //添加数据
        jedis.zadd("china",100d,"shanghai");
        //查询数据
        Set<String> china = jedis.zrange("china", 0, -1);
        System.out.println(china);
    }

查看运行结果:
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八、Redis6与Spring Boot整合

1、idea创建springboot工程
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2、pom文件引入springboot-redis的两个依赖

<!--redis-->
<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-data-redis</artifactId>
</dependency>
<!--spring2.X集合redis所需common-pool2-->
<dependency>
    <groupId>org.apache.commons</groupId>
    <artifactId>commons-pool2</artifactId>
    <version>2.6.0</version>
</dependency>
<dependency>
    <groupId>org.redisson</groupId>
    <artifactId>redisson</artifactId>
    <version>2.10.4</version>
</dependency>

3、springboot配置文件中配置redis相关内容

文件位置为resources下面的application.properties

# Redis服务器地址
spring.redis.host=192.168.170.107
# Redis服务器连接端口
spring.redis.port=6379
# Redis服务器连接密码(默认为空)
spring.redis.password=
# Redis数据库索引(默认为0)
spring.redis.database=0
# 连接超时时间(毫秒)
spring.redis.timeout=1800000
# 连接池最大连接数(使用负值表示没有限制)
spring.redis.jedis.pool.max-active=20
# 连接池最大阻塞等待时间(使用负值表示没有限制)
spring.redis.jedis.pool.max-wait=-1
# 连接池中的最大空闲连接
spring.redis.jedis.pool.max-idle=10
# 连接池中的最小空闲连接
spring.redis.jedis.pool.min-idle=0

4、创建redis配置类:

package cn.tedu.redis_springboot.config;

import com.fasterxml.jackson.annotation.JsonAutoDetect;
import com.fasterxml.jackson.annotation.PropertyAccessor;
import com.fasterxml.jackson.databind.ObjectMapper;
import org.springframework.cache.CacheManager;
import org.springframework.cache.annotation.CachingConfigurerSupport;
import org.springframework.cache.annotation.EnableCaching;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import org.springframework.data.redis.cache.RedisCacheConfiguration;
import org.springframework.data.redis.cache.RedisCacheManager;
import org.springframework.data.redis.connection.RedisConnectionFactory;
import org.springframework.data.redis.core.RedisTemplate;
import org.springframework.data.redis.serializer.Jackson2JsonRedisSerializer;
import org.springframework.data.redis.serializer.RedisSerializationContext;
import org.springframework.data.redis.serializer.RedisSerializer;
import org.springframework.data.redis.serializer.StringRedisSerializer;

import java.time.Duration;

/**
 * @author archibald
 * @date 2021/9/8
 * @apiNote
 */

@EnableCaching
@Configuration
public class RedisConfig extends CachingConfigurerSupport {

    @Bean
    public RedisTemplate<String, Object> redisTemplate(RedisConnectionFactory factory) {
        RedisTemplate<String, Object> template = new RedisTemplate<>();
        RedisSerializer<String> redisSerializer = new StringRedisSerializer();
        Jackson2JsonRedisSerializer jackson2JsonRedisSerializer = new Jackson2JsonRedisSerializer(Object.class);
        ObjectMapper om = new ObjectMapper();
        om.setVisibility(PropertyAccessor.ALL, JsonAutoDetect.Visibility.ANY);
        om.enableDefaultTyping(ObjectMapper.DefaultTyping.NON_FINAL);
        jackson2JsonRedisSerializer.setObjectMapper(om);
        template.setConnectionFactory(factory);
        //key序列化方式
        template.setKeySerializer(redisSerializer);
        //value序列化
        template.setValueSerializer(jackson2JsonRedisSerializer);
        //value hashmap序列化
        template.setHashValueSerializer(jackson2JsonRedisSerializer);
        return template;
    }

    @Bean
    public CacheManager cacheManager(RedisConnectionFactory factory) {
        RedisSerializer<String> redisSerializer = new StringRedisSerializer();
        Jackson2JsonRedisSerializer jackson2JsonRedisSerializer = new Jackson2JsonRedisSerializer(Object.class);
        //解决查询缓存转换异常的问题
        ObjectMapper om = new ObjectMapper();
        om.setVisibility(PropertyAccessor.ALL, JsonAutoDetect.Visibility.ANY);
        om.enableDefaultTyping(ObjectMapper.DefaultTyping.NON_FINAL);
        jackson2JsonRedisSerializer.setObjectMapper(om);
        // 配置序列化(解决乱码的问题),过期时间600秒
        RedisCacheConfiguration config = RedisCacheConfiguration.defaultCacheConfig()
                .entryTtl(Duration.ofSeconds(600))
                .serializeKeysWith(RedisSerializationContext.SerializationPair.fromSerializer(redisSerializer))
                .serializeValuesWith(RedisSerializationContext.SerializationPair.fromSerializer(jackson2JsonRedisSerializer))
                .disableCachingNullValues();
        RedisCacheManager cacheManager = RedisCacheManager.builder(factory)
                .cacheDefaults(config)
                .build();
        return cacheManager;
    }
}

5、编写RedisTestControll添加测试方法:

package cn.tedu.redis_springboot.controller;

import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.data.redis.core.RedisTemplate;
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;

/**
 * @author archibald
 * @date 2021/9/8
 * @apiNote
 */

@RestController
@RequestMapping("/redisTest")
public class RedisTestController {
    @Autowired
    private RedisTemplate redisTemplate;
    @GetMapping
    public String testRedis(){
        //设置值到redis
        redisTemplate.opsForValue().set("name","lucy");
        //从redis获取值
        String name = (String)redisTemplate.opsForValue().get("name");
        return  name;
    }
}

6、启动类启动Springboot类:RedisSpringbootApplication

显示运行结果:
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浏览器访问验证:http://localhost:8080/redisTest,显示结果:
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九、Redis6的事务操作

1、Redis事务定义

Redis事务是一个单独的隔离操作:事务中的所有命令都会序列化、按顺序的执行。事务在执行的过程中,不会被其他客户端发送来的命令请求所打断。

Redis事务的主要作用就是串联多个命令防止别的命令插队

2、Multi、Exec、discard

基本概念

输入Multi命令开始:输入的命令都会依次进入命令队列中,但不会执行,直到输入Exec后,Redis会将之前的命令队列中的命令依次执行。

组队的过程中可以通过discard来放弃组队

正常场景:
❤ 超强、超详细 | Redis入门详解_第62张图片
异常场景2种:
❤ 超强、超详细 | Redis入门详解_第63张图片
❤ 超强、超详细 | Redis入门详解_第64张图片
3、事务命令演示

  1. 组队-执行案例
    multi
    set key1 value1
    set key2 value2
    exec
    ❤ 超强、超详细 | Redis入门详解_第65张图片
  2. 组队-取消案例
    multi
    set a1 v1
    set a2 v2
    discard
    ❤ 超强、超详细 | Redis入门详解_第66张图片
  3. 组队-错误处理
    multi
    set b1 v1
    set b2 v2
    set b3
    exec
    ❤ 超强、超详细 | Redis入门详解_第67张图片
  4. 组队-执行-错误处理
    multi
    set c1 v1
    incr c1
    set c2 v2
    exec
    ❤ 超强、超详细 | Redis入门详解_第68张图片

4、事务冲突的问题

场景:多个人同时使用一个账户,参加双十一抢购,购买不同的商品,未加事务会产生冲突。

  1. 悲观锁
    每次拿数据适都认为别人会修改,所以每次在拿数据适都会上锁,这样别人想拿数据就会block直到它拿到锁。传统的关系型数据库里边就用到了很多这种锁机制,比如行锁,表锁,读锁,写锁,都是操作前上锁。
    ❤ 超强、超详细 | Redis入门详解_第69张图片

  2. 乐观锁
    每次拿数据的适合都认为别人不会修改,所以不会上锁,但是在更新的适合会判断一下在此期间别人有没有取更新这个数据,可以使用版本号等机制,乐观锁适用于多读的应用类型,这样可以提高吞吐量。Redis就是利用check-and-set机制实现事务的。
    ❤ 超强、超详细 | Redis入门详解_第70张图片

  3. WATCH key[key …]
    含义: 在执行multi之前,先执行wath key1[key2] 可以监视一个或多个key,如果在事务执行之前这些key被其他命令所改动,那么事务讲被打断。

    举例: 同时打开两个客户端,都watch 同一个key,然后第一个窗口exec,第二个窗口再执行exec,被乐观锁住:
    ❤ 超强、超详细 | Redis入门详解_第71张图片
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  4. UNWATCH:
    取消命令对所有key的监视。

5、Redis事务三特性:

  1. 单独的隔离操作:
    事务种的所有名历经都会序列化、按顺利执行,事务在执行的过程中,不会被其他客户端发送来的命令所打断

  2. 没有隔离级别的概念:
    队列中的命令没有提交之前不会实际被执行,因为事务提交前任何执行都不会被实际执行

  3. 不保证原子性
    事务中如果有一条命令执行失败,其中的命令任然会被执行,没有回滚

十、Reids6持久化

1、简介
两种持久化方式
(1)RDB(Redis DataBase):内存中数据直接写入文件中
(2)AOF(Append Of File):以追加的行为把内容写入文件中

2、RDB:

  1. 概念:
    指定的时间间隔内讲内存中的数据集快照写入磁盘,它恢复时可以将快照文件直接读到内存里

  2. RDB持久化流程:
    Redis会单独创建fork一个子进程来进行持久化,先将数据写入一个临时文件中,待持久化过程结束后,再用这个临时文件替换上次持久化的文件,RDB方式比AOF文件更加高效,缺点是最后一次持久化的数据可能丢失。
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  3. Fork:
    写时复制技术:新进程的所有数据(变量、环境变量、程序计数器等)数值都有原进程一致。

  4. redis.conf配置内RDB相关配置(SNAPSHOTTING内配置)
    rdb文件名:dbfilename dump.rdb
    文件产生的路径,默认值(启动程序的位置):dir ./
    dbfilename dump.rdb
    dir ./
    ❤ 超强、超详细 | Redis入门详解_第74张图片
    快照的时间间隔:
    # save 3600 1
    # save 300 100
    # save 60 10000
    ❤ 超强、超详细 | Redis入门详解_第75张图片
    设置手动持久化或自动持久化
    save Vs bgsave:建议设置自动持久化
    # save ""
    Redis无法写入磁盘的化,直接关掉Redis的写操作,默认yes
    stop-writes-on-bgsave-error yes
    是否进行文件压缩:rdbcompre,默认yes
    rdbcompression yes
    检查数据的完整性:rdbchecksum yes,默认yes
    rdbchecksum yes

  5. RDB恢复备份文件
    将持久化的备份文件恢复,重新redis,数据恢复

127.0.0.1:6379> keys *
(empty array)
127.0.0.1:6379> shutdown
not connected> exit
[root@localhost bin]# /usr/local/bin/redis-server /opt/redis.conf
[root@localhost bin]# /usr/local/bin/redis-cli
127.0.0.1:6379> keys *
1) "program"
2) "k100"
3) "k1"
4) "china:city"
[root@localhost bin]# ll
total 18884
-rw-r--r--. 1 root root      92 Jun 14 09:57 dump.rdb
-rw-r--r--. 1 root root     302 Jun 14 09:54 dump.rdb.bak
-rwxr-xr-x. 1 root root 4829592 May 20 06:16 redis-benchmark
lrwxrwxrwx. 1 root root      12 May 20 06:16 redis-check-aof -> redis-server
lrwxrwxrwx. 1 root root      12 May 20 06:16 redis-check-rdb -> redis-server
-rwxr-xr-x. 1 root root 5002840 May 20 06:16 redis-cli
lrwxrwxrwx. 1 root root      12 May 20 06:16 redis-sentinel -> redis-server
-rwxr-xr-x. 1 root root 9486688 May 20 06:16 redis-server
[root@localhost bin]#  
[root@localhost bin]# rm -rf dump.rdb
[root@localhost bin]# mv dump.rdb.bak dump.rdb

3、AOF:

  1. 概念:
    以日志形式来记录每个写操作(增量保存),将Redis执行过的所有写指令记录下来(读操作不记录),只许追加文件但不可以改写文件,redis启动之初会读取该文件重新构建数。

    优点:备份机制更稳健,丢失数据概率更低,通过操作AOF文件可以处理误操作

    缺点:比RDB占用更多磁盘,恢复备份速度慢,每次读写都同步的话有性能压力

  2. AOF持久化流程:

    客户端在请求写命令时会被append追加到AOF缓冲区内

    AOF缓冲区根据AOF持久化策略[always,everysec,no]将操作sync同步到磁盘的AOF文件中

    AOF文件大小超过重写策略或手动重写时,会对AOF文件rewrite重写,压缩AOF文件容量

    Redis服务重启时,会重新load加载AOF文件中的写操作达到数据恢复的目的
    ❤ 超强、超详细 | Redis入门详解_第76张图片

  3. redis.conf关于AOF相关配置:

    开启AOF默认:,默认不开启no,开启需要修改为yes
    appendonly no
    ❤ 超强、超详细 | Redis入门详解_第77张图片
    AOF生成文件名:默认为appendonly.aof,生成的路径同RDB
    appendfilename "appendonly.aof"
    ❤ 超强、超详细 | Redis入门详解_第78张图片
    保存文件生成,同时开启AOF与RDB时,系统会使用AOF保存数据:
    ❤ 超强、超详细 | Redis入门详解_第79张图片

  4. AOF使用与恢复
    执行操作命令:appendonly.aof文件追加了内容:

127.0.0.1:6379> set k11 v11
OK
127.0.0.1:6379> set k12 v12
OK
127.0.0.1:6379> set k13 v13
OK
-rw-r--r--. 1 root root       0 Jun 14 11:29 appendonly.aof
-rw-r--r--. 1 root root     302 Jun 14 09:54 dump.rdb
-rwxr-xr-x. 1 root root 4829592 May 20 06:16 redis-benchmark
lrwxrwxrwx. 1 root root      12 May 20 06:16 redis-check-aof -> redis-server
lrwxrwxrwx. 1 root root      12 May 20 06:16 redis-check-rdb -> redis-server
-rwxr-xr-x. 1 root root 5002840 May 20 06:16 redis-cli
lrwxrwxrwx. 1 root root      12 May 20 06:16 redis-sentinel -> redis-server
-rwxr-xr-x. 1 root root 9486688 May 20 06:16 redis-server
[root@localhost bin]# 
[root@localhost bin]# 
[root@localhost bin]# 
[root@localhost bin]# ll
total 18884
-rw-r--r--. 1 root root     116 Jun 14 11:33 appendonly.aof
-rw-r--r--. 1 root root     302 Jun 14 09:54 dump.rdb
-rwxr-xr-x. 1 root root 4829592 May 20 06:16 redis-benchmark
lrwxrwxrwx. 1 root root      12 May 20 06:16 redis-check-aof -> redis-server
lrwxrwxrwx. 1 root root      12 May 20 06:16 redis-check-rdb -> redis-server
-rwxr-xr-x. 1 root root 5002840 May 20 06:16 redis-cli
lrwxrwxrwx. 1 root root      12 May 20 06:16 redis-sentinel -> redis-server
-rwxr-xr-x. 1 root root 9486688 May 20 06:16 redis-server

❤ 超强、超详细 | Redis入门详解_第80张图片
AOF备份恢复

127.0.0.1:6379> keys *
1) "k12"
2) "k11"
3) "k13"
127.0.0.1:6379> flushdb
OK
127.0.0.1:6379> keys *
(empty array)
127.0.0.1:6379> shutdown
not connected> exit
[root@localhost bin]# redis-server /opt/redis.conf 
[root@localhost bin]# redis-cli 
127.0.0.1:6379> keys *
1) "k11"
2) "k13"
3) "k12"
[root@localhost bin]# cp -r appendonly.aof appendonly.aof.bak
[root@localhost bin]# rm -rf appendonly.aof
[root@localhost bin]# mv appendonly.aof.bak appendonly.aof

异常恢复:

当AOF文件损坏,可通过如下命令执行文件修复:
redis-check-aof --fix appendonly.aof
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  1. AOF同步频率设置

    设置始终同步:appendfsync always,性能较差,但是数据完整性好

    每秒同步:appendfsync everysec
    把同步时机交给操作系统:appendfsync no
    在这里插入图片描述

  2. Rewrite压缩

    当AOF文件大小超过所设定的阈值时(>=64M*2),Redis会启动AOF的内容压缩,只保留可以恢复数据的最小指令集,可以使用命令bgrewriteaof开启此功能。

    使用fork子进程将原来文件重写,把rdb的快照已二进制形式附在新的aof头部,作为已有的历史数据据,替换原有的流水账操作。

    no-appendfsync-on-rewrite no
    ❤ 超强、超详细 | Redis入门详解_第83张图片

十一、Redis6的主从复制

1、概念:

主机数据更新后根据配置和策略,自动同步到备机的master/slaver机制,Master以写为主,Slave以读为主

2、优势:

(1)读写分离,性能扩展

(2)容灾快速恢复

3、主从复制的实现:

  1. 创建/myredis文件夹

  2. 复制redis.conf配置文件到文件夹中

  3. 配置一主两从,创建三个配置文件
    redis6379.conf
    redis6380.conf
    redis6381.conf

  4. 在三个配置文件中写入内容
    配置先关闭AOF或改名,配置redis6379、redis6380、redis6381配置文件

include /myredis/redis.conf
pidfile /var/run/redis_6379.pid
port 6379
dbfilename dump6379.rdb
include /myredis/redis.conf
pidfile /var/run/redis_6380.pid
port 6380
dbfilename dump6380.rdb
include /myredis/redis.conf
pidfile /var/run/redis_6381.pid
port 6381
dbfilename dump6381.rdb
  1. 启动三台redis服务器并查看进程:
[root@localhost myredis]# redis-server redis6379.conf 
[root@localhost myredis]# redis-server redis6380.conf 
[root@localhost myredis]# redis-server redis6381.conf 
[root@localhost myredis]# ps -ef | grep redis
root       3906      1  0 11:53 ?        00:00:08 redis-server *:6379
root       4024      1  0 13:07 ?        00:00:00 redis-server *:6380
root       4030      1  0 13:07 ?        00:00:00 redis-server *:6381
root       4036   3743  0 13:07 pts/3    00:00:00 grep --color=auto redis
  1. 查看三个redis主机运行情况
[root@localhost myredis]# redis-cli -p 6379
127.0.0.1:6379> info replication
# Replication
role:master
connected_slaves:0
master_failover_state:no-failover
master_replid:cc2e7d7d4336c03f7e4333a94a56f4bc9fdbf464
master_replid2:0000000000000000000000000000000000000000
master_repl_offset:0
second_repl_offset:-1
repl_backlog_active:0
repl_backlog_size:1048576
repl_backlog_first_byte_offset:0
repl_backlog_histlen:0
  1. 配从(库)不配主(库):

slaveof :成为某个实例的从服务器:

在6380与6381上执行

127.0.0.1:6380> slaveof 127.0.0.1 6379
127.0.0.1:6381> slaveof 127.0.0.1 6379

4、test主从测试:

场景:主服务6379做写操作,查看从服务器,且从服务器不能做写操作
在这里插入图片描述
5、常用三招:

  1. 一主两从:

    从服务器挂掉后,重启会变成主服务,需要重新加入,数据会从主服务器重新复制一份

    主服务器挂掉后,从服务器还是从服务器,主服务器重启后还是主服务器

  2. 薪火相传:

    从服务器可以配置为别的从服务器的从服务器
    ❤ 超强、超详细 | Redis入门详解_第84张图片

  3. 反客为主:

    当一个master宕机后,可以让一台slave升为master,其后面的slave不用做任何修改
    slaveof no one
    ❤ 超强、超详细 | Redis入门详解_第85张图片

6、主从复制原理

(1)当从服务器连上主服务器之后,从服务器向主服务器发送进行数据同步消息

(2)主服务器接到从服务器发送过来同步消息,把主服务器数据进行持久化,生成RDB文件,把RDB文件发送给从服务器,从服务器拿到RDB进行读取

(3)每次主服务器进行写操作之后,和从服务器进行数同步

7、哨兵模式(sentinel)

  1. 含义:

    反客为主的自动版,能否后台监控主机是否故障,如果故障了根据投票数自动将从库转换为主库

  2. 启动哨兵模式:

    如一主二从的场景下,在myredis文件夹下建立sentinel.conf,配置哨兵模式,启动哨兵

    sentinel monitor mymaster 127.0.0.1 6379 1
    mymaster为监控对象别名,1为至少多少个哨兵同意迁移的数量

    [root@localhost myredis]# redis-sentinel sentinel.conf

    哨兵默认端口为26379
    ❤ 超强、超详细 | Redis入门详解_第86张图片

  3. 当主机挂掉,从服务器选举成为主服务器:
    ❤ 超强、超详细 | Redis入门详解_第87张图片
    ❤ 超强、超详细 | Redis入门详解_第88张图片

  4. 再次启动原来的主服务器,变为从服务器
    ❤ 超强、超详细 | Redis入门详解_第89张图片

  5. 配置哨兵的优先级:

    redis.conf配置文件中:slave-priority 100值越小优先级越高。
    ❤ 超强、超详细 | Redis入门详解_第90张图片
    当优先级相同时选举偏移量最大的

    当偏移量一样的时选举runid最小的(随机)

十二、Reids集群

1、集群概念:

Redis集群实现了对Redis的水平扩容,即启动N个redis节点,将整个数据库分布存储在这N个节点中,每个节点存储总数量的1/N。

Redis集群通过分区(partition)来提供一定程序的可用性(avaliability):即使集群中有一部分节点失效或者无法通讯,集群也可以继续处理命令请求。

Redis集群的优势:实现扩容、分摊压力、无中心配置相对简单

Redis集群的不足:多键操作不被支持、多键事务不支持(lua脚本不支持)、技术出现较晚,已有redis服务迁移到集群复杂度较高

2、redis集群搭建:

  1. 清除原备份文件,并将appendonly配置关闭
    ❤ 超强、超详细 | Redis入门详解_第91张图片
  2. 制作6个实例,6379,6380,6381,6389,6390,6391
[root@localhost myredis]# vi redis6379.conf 

include /myredis/redis.conf
pidfile "/var/run/redis_6379.pid"
port 6379
dbfilename "dump6379.rdb"
#开启集群模式
cluster-enabled yes
#设置节点的名字
cluster-config-file nodes-6379.conf
#超时切换时间
cluster-node-timeout 15000

同样方式复制并修改(VI命令替换操作:%s/6379/6380):

[root@localhost myredis]# cp redis6379.conf redis6380.conf
[root@localhost myredis]# ll
total 104
-rw-r--r--. 1 root root   244 Jun 27 17:42 redis6379.conf
-rw-r--r--. 1 root root   244 Jun 27 17:44 redis6380.conf
-rw-r--r--. 1 root root 93721 Jun 27 17:38 redis.conf
-rw-r--r--. 1 root root   392 Jun 27 15:45 sentinel.conf
[root@localhost myredis]# cp redis6379.conf redis6381.conf
[root@localhost myredis]# cp redis6379.conf redis6389.conf
[root@localhost myredis]# cp redis6379.conf redis6390.conf
[root@localhost myredis]# cp redis6379.conf redis6391.conf
[root@localhost myredis]# vi redis6380.conf 
[root@localhost myredis]# vi redis6381.conf 
[root@localhost myredis]# vi redis6381.conf 
[root@localhost myredis]# vi redis6389.conf 
[root@localhost myredis]# vi redis6390.conf 
[root@localhost myredis]# vi redis6391.conf
  1. 启动6个redis服务
[root@localhost myredis]# redis-server redis6379.conf
[root@localhost myredis]# redis-server redis6380.conf
[root@localhost myredis]# redis-server redis6381.conf
[root@localhost myredis]# redis-server redis6389.conf
[root@localhost myredis]# redis-server redis6390.conf
[root@localhost myredis]# redis-server redis6391.conf
[root@localhost myredis]# ps -ef |grep redis
root       1596      1  0 15:33 ?        00:00:11 redis-server *:6380
root       1603      1  0 15:33 ?        00:00:10 redis-server *:6381
root       1644      1  0 15:42 ?        00:00:18 redis-sentinel *:26379 [sentinel]
root       1661      1  0 15:52 ?        00:00:09 redis-server *:6379
root       1926      1  0 17:53 ?        00:00:00 redis-server *:6389 [cluster]
root       1932      1  0 17:53 ?        00:00:00 redis-server *:6390 [cluster]
root       1938      1  0 17:53 ?        00:00:00 redis-server *:6391 [cluster]
  1. 将6个节点合成一个集群
[root@localhost myredis]# cd /opt/redis-6.2.4/src/
[root@localhost src]# redis-cli --cluster create --cluster-replicas 1 192.168.170.107:6379 192.168.170.107:6380 192.168.170.107:6381 192.168.170.107:6389 192.168.170.107:6390 192.168.170.107:6391

[ERR] Node 192.168.170.107:6379 is not configured as a cluster node.错误需要将redis.conf下的cluster-enabled yes的注释打开

配置6379、6380、6381为master,6389、6390、6391为slaver,yes确认

配置完成:
❤ 超强、超详细 | Redis入门详解_第92张图片
5) 连接集群并查看:

[root@localhost src]# redis-cli -c -p 6379
127.0.0.1:6379> cluster nodes

3、redis集群分配原则:

分配原则:尽量保证每个主数据运行在不同的IP地址,每个主库和从库不在一个IP地址上

选项 --cluster-replicas 1表示我们希望为集群中的每个主节点创建一个从节点。

4、slots(插槽):
在这里插入图片描述
一个Redis集群包含16384个插槽(hash slot),数据库中每个键都属于这16384个插槽的其中之一。

集群使用公式CRC16(key)%16384来计算键key属于哪个槽,其中CRC176(key)语句用于计算键key和CRC16校验和。

集群中的每个节点负责处理一部分插槽。
❤ 超强、超详细 | Redis入门详解_第93张图片
添加数据,即往插槽内添加数据
❤ 超强、超详细 | Redis入门详解_第94张图片
添加多个数据时会报错
在这里插入图片描述
如要插入多条数据,需要分组操作
在这里插入图片描述
计算key对应的插槽值:cluster keyslot k1

计算对应插槽中的数值数量(只能看到属于自己集群的插槽):cluster countkeysinslot 12706

返回操作中n个数值:cluster getkeysinslot 449 1
❤ 超强、超详细 | Redis入门详解_第95张图片
5、故障恢复

(1)使6379集群shutdown,6380从机替换变为主机

❤ 超强、超详细 | Redis入门详解_第96张图片
(2)主-从均挂掉的情况

cluster-require-full-coverage为yes,那么某一段插槽主从挂掉,整个集群都挂掉

cluster-require-full-coverage为no,那么某一段插槽主从挂掉,该段集群的插槽不能提供服务,其他插槽依然可以提供服务
❤ 超强、超详细 | Redis入门详解_第97张图片
6、集群的jedis开发

package cn.tedu.jedis;

import org.apache.commons.pool2.impl.GenericObjectPoolConfig;
import redis.clients.jedis.HostAndPort;
import redis.clients.jedis.JedisCluster;

/**
 * 演示redis集群操作
 */
public class RedisClusterDemo {
    public static void main(String[] args) {
        //创建对象
        HostAndPort hostAndPort = new HostAndPort("192.168.170.107", 6379);
        JedisCluster jedisCluster = new JedisCluster(hostAndPort);
        //进行操作
        jedisCluster.set("b1","value1");
        String value = jedisCluster.get("b1");
        System.out.println(value);
        //关闭jedis连接
        jedisCluster.close();
    }

}

查看运行结果:

SLF4J: Failed to load class "org.slf4j.impl.StaticLoggerBinder".
SLF4J: Defaulting to no-operation (NOP) logger implementation
SLF4J: See http://www.slf4j.org/codes.html#StaticLoggerBinder for further details.
value1

十三、Redis6应用问题解决

1、缓存穿透
❤ 超强、超详细 | Redis入门详解_第98张图片

  1. 现象:

    应用服务器压力变大

    redis命中率降低

    一直查询数据库

  2. 造成原因:

    redis查询不到数据库

    出现很多非正常url访问

  3. 解决方案:

    对空值进行缓存:缓存空结果null值

    设置访问白名单:使用bitmaps类型定义一个可以访问的名单,每次访问时进行拦截

    布隆过滤器:(Bloom Filter)1970年布隆提出的,它实际上是一个很长的二进制向量(位图)和一系列随机映射函数(哈希函数)。布隆过滤器用于检索一个元素是否在一个集合,但是也存在误识别的情况

    进行实时监控:当发现Redis的命中率开始急速降低,需要排查访问对象和访问的数据,和运维人员配合,设置黑名单

2、缓存击穿:
❤ 超强、超详细 | Redis入门详解_第99张图片

  1. 现象:

    数据库的访问压力瞬时增加、redis里面没有出现大量key过期、redis正常运行

  2. 造成原因:

    redis某个key过期了,大量访问使用这个key

  3. 解决方案:

    预先设置热门数据:在redis高峰访问之前,把一些热门数据提前存入到redis内,加大这些热门数据key的时长

    实时调整:现场监控哪些数据热门,实时调整key的过期时长

    使用锁的方式:设置排它锁:在根据key获得的value值为空时,先锁上,再从数据库加载,加载完毕,释放锁。若其他线程发现获取锁失败,则睡眠一段时间后重试

3、缓存雪崩
❤ 超强、超详细 | Redis入门详解_第100张图片

  1. 现象:

    数据库压力变大、服务器崩溃

  2. 造成原因:

    在极少的时间段,查询大量key的集中过期情况

  3. 解决方案:

    构建多级缓存架构:nginx缓存+redis缓存+其他缓存(ehcache等)

    使用锁或队列:用加锁或者队列保证不会有大量的线程对数据库一次性进行读写,从而避免失效时大量并发请求落到底层存储系统上,不适用于高并发情况

    设置过期标志更新缓存:记录缓存数据是否过期(设置提前量),如果过期会触发通知另外的线程在后台更新实际key的缓存

    将缓存失效实际分散开:可以在原有的失效时间基础上增加一个随机值,比如1-5分钟随机,这样每一个缓存的过期时间的重复率就会降低,很难引发集体失效的事件

4、分布式锁:

  1. 解决问题:

    随着业务发展的需要,原单体单机部署的系统被演化成分布式集群系统后,由于分布式多线程,多进程并且分布在不同机器上,这将使原单机部署的情况下并发控制锁策略失效,单纯的Java API并不能提供分布式锁的能力,为了解决这个问题就需要一种跨JVM的互斥机制来控制共享资源的访问,这就是分布式锁要解决的问题。

  2. 分布式锁主流的实现方案

    基于数据库实现分布式锁

    基于缓存Redis等

    基于Zookeeper

  3. 每一种分布式锁解决方案都有各自的优缺点:

    性能:redis最高

    可靠性:zookeeper最高

    这里介绍的是基于redis实现的分布式锁

  4. 实现方案:使用redis实现分布式锁

    使用setnx实现分布式锁:

    127.0.0.1:6379> setnx users 10
    ❤ 超强、超详细 | Redis入门详解_第101张图片
    删除key释放setnx分布式锁:

    192.168.37.8:6381> del users
    在这里插入图片描述
    使用setnx设置分布式锁,再设置过期时间,过期后自动解锁

192.168.37.8:6381> setnx users 10
(integer) 1
192.168.37.8:6381> expire users 10
(integer) 1
192.168.37.8:6381> ttl users

为防止上锁后redis机器故障,使用set nx ex上锁同时设置过期时间:(原子操作)

set users 10 nx ex 12
❤ 超强、超详细 | Redis入门详解_第102张图片

  1. java代码实现分布式锁

    springboot编写的代码如下:

package cn.tedu.redis_springboot.controller;

import io.netty.util.internal.StringUtil;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.data.redis.core.RedisTemplate;
import org.springframework.util.StringUtils;
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;

import java.util.concurrent.TimeUnit;

@RestController
@RequestMapping("/redisTest")
public class RedisTestController {
    @Autowired
    private RedisTemplate redisTemplate;

    @GetMapping("testLock")
    public void testLock(){
        //1获取锁,sentne,并设置锁的过期时间3s
        Boolean lock = redisTemplate.opsForValue().setIfAbsent("lock","111",3, TimeUnit.SECONDS);
        //2获取锁成功、查询num的值
        if(lock){
            Object value = redisTemplate.opsForValue().get("num");
            //2.1判断numb为空return
            if(StringUtils.isEmpty(value)){
                return;
            }
            //2.2有值就转成int
            int num = Integer.parseInt(value+"");
            //2.3把redis的num加1
            redisTemplate.opsForValue().set("num",++num);
            //2.4释放锁,del
            redisTemplate.delete("lock");
        }
        else {
            //3获取锁失败,每隔0.1秒再获取
            try{
                Thread.sleep(100);
                testLock();
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }

    @GetMapping
    public String testRedis(){
        //设置值到redis
        redisTemplate.opsForValue().set("name","lucy");
        //从redis获取值
        String name = (String)redisTemplate.opsForValue().get("name");
        return  name;
    }
}

运行,并在管理台测试,首先建立key->num赋值为0

127.0.0.1:6379> set num "0"
OK
127.0.0.1:6379> get num
"0"

另一个窗口通过ab压力测试工具进行测试,1000个请求,100个请求并发,并且触发分布式锁

ab -n 1000 -c 100 http://192.168.31.12:8080/redisTest/testLock

❤ 超强、超详细 | Redis入门详解_第103张图片
查看num,值累加到1000

127.0.0.1:6379> get num
"1000"
  1. 解决释放错锁的问题(防误删)

    第一步:通过uuid表示不同的操作
    set lock uuid nx ex 10

    第二部:释放锁时候,首先判断当前uuid和要适当锁uuid是否一样

    改造测试代码如下:

package cn.tedu.redis_springboot.controller;

import io.netty.util.internal.StringUtil;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.data.redis.core.RedisTemplate;
import org.springframework.util.StringUtils;
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;

import java.util.UUID;
import java.util.concurrent.TimeUnit;

@RestController
@RequestMapping("/redisTest")
public class RedisTestController {
    @Autowired
    private RedisTemplate redisTemplate;

    @GetMapping("testLock")
    public void testLock(){
        String uuid = UUID.randomUUID().toString();
        //1获取锁,sentne,并设置锁的过期时间3s
        Boolean lock = redisTemplate.opsForValue().setIfAbsent("lock",uuid,3, TimeUnit.SECONDS);
        //2获取锁成功、查询num的值
        if(lock){
            Object value = redisTemplate.opsForValue().get("num");
            //2.1判断numb为空return
            if(StringUtils.isEmpty(value)){
                return;
            }
            //2.2有值就转成int
            int num = Integer.parseInt(value+"");
            //2.3把redis的num加1
            redisTemplate.opsForValue().set("num",++num);
            //2.4释放锁,del
            //判断比较uuid值是否一样
            Object lockUuid = redisTemplate.opsForValue().get("lock");
            if(lockUuid.equals(uuid)){
                redisTemplate.delete("lock");
            }
        }
        else {
            //3获取锁失败,每隔0.1秒再获取
            try{
                Thread.sleep(100);
                testLock();
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }

    @GetMapping
    public String testRedis(){
        //设置值到redis
        redisTemplate.opsForValue().set("name","lucy");
        //从redis获取值
        String name = (String)redisTemplate.opsForValue().get("name");
        return  name;
    }
}
  1. 解决删除操作非原子性问题:

    场景:当比较uuid一样,当a删除操作的时候,正要删除还没有删除时,锁到了过期时间自动释放,此时b上了这把锁,会导致a把b的锁删除掉。

    可以通过定义lua脚本优化代码:

package cn.tedu.redis_springboot.controller;

import io.netty.util.internal.StringUtil;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.data.redis.core.RedisTemplate;
import org.springframework.data.redis.core.script.DefaultRedisScript;
import org.springframework.util.StringUtils;
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;

import java.util.Arrays;
import java.util.UUID;
import java.util.concurrent.TimeUnit;

@RestController
@RequestMapping("/redisTest")
public class RedisTestController {
    @Autowired
    private RedisTemplate redisTemplate;

    @GetMapping("testLock")
    public void testLock(){
        //1声音一个uuid,讲作为一个value放入我们的key对应的值中
        String uuid = UUID.randomUUID().toString();
        //2定义一个锁:lua脚本可以使用同一把锁,来实现删除!
        String skuId = "25";
        String locKey= "lock" + skuId;
        //3取锁,sentne,并设置锁的过期时间3s
        Boolean lock = redisTemplate.opsForValue().setIfAbsent(locKey,uuid,3, TimeUnit.SECONDS);

        //2获取锁成功、查询num的值
        if(lock){
            Object value = redisTemplate.opsForValue().get("num");
            //2.1判断numb为空return
            if(StringUtils.isEmpty(value)){
                return;
            }
            //2.2有值就转成int
            int num = Integer.parseInt(value+"");
            //2.3把redis的num加1
            redisTemplate.opsForValue().set("num",String.valueOf(++num));
            /*使用lua脚本来锁*/
            //定义lua脚本
            String script = "if redis.call('get',KEY[1]) == ARGV[1] then return redis.call('del',KEY[1]) else return 0 end";
            //使用redis执行lua脚本
            DefaultRedisScript<Long> redisScript= new DefaultRedisScript<>();
            redisScript.setScriptText(script);
            //设置一下返回类型为Long
            //因为删除的时候,返回为0,给其封装为数据类型,如果不封装那么默认返回String
            //那么返回字符串与0会发成错误
            redisScript.setResultType(Long.class);
            //第一个要是script脚本,第二个需要判断的key,第三个就是key对应的值
            redisTemplate.execute(redisScript, Arrays.asList(locKey),uuid);
        }
        else {
            //3获取锁失败,每隔0.1秒再获取
            try{
                Thread.sleep(1000);
                testLock();
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }

    @GetMapping
    public String testRedis(){
        //设置值到redis
        redisTemplate.opsForValue().set("name","lucy");
        //从redis获取值
        String name = (String)redisTemplate.opsForValue().get("name");
        return  name;
    }
}
  1. 总结-分布式锁可用性需要同事满足四个条件:

    互斥性: 在任意时刻,只有一个客户端能持有锁。

    不发生死锁: 即使有一个客户端在持有锁的期间崩溃而没有主动解锁,也能保证后续其他客户端能加锁。

    解铃还须系铃人: 加锁和解锁必须是同一个客户端,客户端自己不能把别人加的锁给解了。

    加锁和解锁必须具有原子性。

十四、Redis6新功能

1、ACL(访问控制列表):

  1. 简介

    Access Control List:Redis6提供ACL功能对用户进行更细粒度的权限控制。

  2. 命令

    使用acl list展现用户权限列表
    127.0.0.1:6379> acl list
    在这里插入图片描述
    使用acl cat查看添加权限的指令类别
    ❤ 超强、超详细 | Redis入门详解_第104张图片
    查看当前acl用户:
    127.0.0.1:6379> acl whoami

    添加acl用户:(可用,包含密码,可操作包含cached的key,只能get命令操作)
    127.0.0.1:6379> acl setuser mary on >password ~cached:* +get
    在这里插入图片描述
    切换用户,进行测试:
    127.0.0.1:6379> auth mary password
    ❤ 超强、超详细 | Redis入门详解_第105张图片

2、IO多线程

  1. 简介:

    Redis6加入了多线程:值得是客户端交互部分的网络IO交互处理模板多线程,而非执行命令多线程,Redis6执行命令依然是单线程的。

  2. 原理架构:

    Redis的多线程部分只是用户处理网路数据的读写和协议解析,执行命令依然是单线程的,因为是需要控制key、lua、事务。

    多线程默认是不开启的,需要配置文件中配置
    io-threads 4
    ❤ 超强、超详细 | Redis入门详解_第106张图片

3、工具支持cluster

Redis5之前的版本搭建集合需要单独安装ruby环境,Redis5讲redis-trib.rb的功能集成到了redis-cli,另外官方redis-benchmark工具开始支持cluster模式,通过多线程的方式对多个分片进行压测。
❤ 超强、超详细 | Redis入门详解_第107张图片

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