【狂神说Java】redis

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系列专栏 ：【狂神说Java】
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舞台再大，你不上台，永远是个观众。平台再好，你不参与，永远是局外人。能力再大，你不行动，只能看别人成功！没有人会关心你付出过多少努力，撑得累不累，摔得痛不痛，他们只会看你最后站在什么位置，然后羡慕或鄙夷。

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Jedis

我们要使用java来操作Redis

什么是Jedis

Jedis是Redis官方推荐的java连接开发工具，使用java操作Redis中间件！如果要使用Java操作Redis，要对Jedis十分熟悉

导入依赖

  
  <dependency>
    <groupId>redis.clientsgroupId>
    <artifactId>jedisartifactId>
    <version>3.3.0version>
  dependency>
  
  <dependency>
    <groupId>com.alibabagroupId>
    <artifactId>fastjsonartifactId>
    <version>1.2.83version>
  dependency>

修改配置

（1）修改redis的配置文件

vim /usr/local/bin/redis-20231111.conf

1. 取消只绑定本地注释（注解掉那个bind127.0.0.0）
2. 保护模式改为protected-mode no
3. 允许后台运行 daemonize yes

（2）开放端口6379

firewall-cmd --zone=public --add-port=6379/tcp --permanet

或者直接关掉防火墙
service firewalld stop
service stop iptables

（3）重启防火墙服务

systemctl restart firewalld.service

（4）去阿里云服务器控制台配置安全组
（5）重启redis-server 启动要设置配置文件目录！

redis-server redis-20231111.conf

idea连接并操作

public class TestPing {
    public static void main(String[] args) {
        Jedis jedis = new Jedis("192.168.3.22", 6379);
        String response = jedis.ping();
        System.out.println(response); // PONG
    }
}

事务

public class TestTX {
    public static void main(String[] args) {
        Jedis jedis = new Jedis("192.168.3.22", 6379);
 
        JSONObject jsonObject = new JSONObject();
        jsonObject.put("hello", "world");
        jsonObject.put("name", "kuangshen");
        // 开启事务
        Transaction multi = jedis.multi();
        String result = jsonObject.toJSONString();
        // jedis.watch(result)
        try {
            multi.set("user1", result);
            multi.set("user2", result);
            // 执行事务
            multi.exec();
        }catch (Exception e){
            // 放弃事务
            multi.discard();
        } finally {
            // 关闭连接
            System.out.println(jedis.get("user1"));
            System.out.println(jedis.get("user2"));
            jedis.close();
        }
    }
}

常用api

import redis.clients.jedis.Jedis;

public class JedisType {
    public static void main(String[] args) {
        Jedis jedis = new Jedis("127.0.0.1", 6379);

        System.out.println("=================== String =========================");
        System.out.println(jedis.set("name", "zs"));
        System.out.println(jedis.get("name"));
        System.out.println(jedis.append("name", "+value"));
        System.out.println(jedis.get("name"));
        System.out.println(jedis.strlen("name"));

        System.out.println("=================== List =========================");
        System.out.println(jedis.lpush("listKey", "l1", "l2", "l3"));
        System.out.println(jedis.lrange("listKey", 0, -1)); // [l3, l2, l1]
        System.out.println(jedis.llen("listKey"));

        System.out.println("=================== Hash =========================");
        System.out.println(jedis.hset("hashKey", "k1", "v1"));
        System.out.println(jedis.hset("hashKey", "k2", "v2"));
        System.out.println(jedis.hset("hashKey", "k3", "v3"));
        System.out.println(jedis.hmget("hashKey", "k1", "k2", "k3")); // [v1, v2, v3]
        System.out.println(jedis.hgetAll("hashKey")); // {k3=v3, k2=v2, k1=v1}

        System.out.println("=================== Set =========================");
        System.out.println(jedis.sadd("setKey", "s1", "s2", "s3", "s4"));
        System.out.println(jedis.smembers("setKey")); // [s2, s1, s4, s3]
        System.out.println(jedis.scard("setKey"));

        System.out.println("=================== Zset =========================");
        System.out.println(jedis.zadd("ZKey", 90, "z1"));
        System.out.println(jedis.zadd("ZKey", 80, "z2"));
        System.out.println(jedis.zadd("ZKey", 85, "z3"));
        System.out.println(jedis.zrange("ZKey", 0, -1)); // [z2, z3, z1]
    }
}

import java.util.Set;
import redis.clients.jedis.Jedis;

public class TestKey {
    public static void main(String[] args) {
        Jedis jedis = new Jedis("127.0.0.1", 6379);
        System.out.println("清空数据：" + jedis.flushDB());
        System.out.println("判断某个键是否存在：" + jedis.exists("username"));
        System.out.println("新增<'username','kuangshen'>的键值对：" + jedis.set("username", "kuangshen"));
        System.out.println("新增<'password','password'>的键值对：" + jedis.set("password", "password"));
        System.out.print("系统中所有的键如下：");
        Set<String> keys = jedis.keys("*");
        System.out.println(keys);
        System.out.println("删除键password:" + jedis.del("password"));
        System.out.println("判断键password是否存在：" + jedis.exists("password"));
        System.out.println("查看键username所存储的值的类型：" + jedis.type("username"));
        System.out.println("随机返回key空间的一个：" + jedis.randomKey());
        System.out.println("重命名key：" + jedis.rename("username", "name"));
        System.out.println("取出改后的name：" + jedis.get("name"));
        System.out.println("按索引查询：" + jedis.select(0));
        System.out.println("删除当前选择数据库中的所有key：" + jedis.flushDB());
        System.out.println("返回当前数据库中key的数目：" + jedis.dbSize());
        System.out.println("删除所有数据库中的所有key：" + jedis.flushAll());
        
        jedis.connect();
        jedis.disconnect();
        jedis.flushAll();
    }
}

import java.util.concurrent.TimeUnit;
import redis.clients.jedis.Jedis;

public class TestString {

    public static void main(String[] args) {
        Jedis jedis = new Jedis("127.0.0.1", 6379);
        jedis.flushDB();
        System.out.println("===========增加数据===========");
        System.out.println(jedis.set("key1", "value1"));
        System.out.println(jedis.set("key2", "value2"));
        System.out.println(jedis.set("key3", "value3"));
        
        System.out.println("删除键key2:" + jedis.del("key2"));
        System.out.println("获取键key2:" + jedis.get("key2"));
        System.out.println("修改key1:" + jedis.set("key1", "value1Changed"));
        System.out.println("获取key1的值：" + jedis.get("key1"));
        System.out.println("在key3后面加入值：" + jedis.append("key3", "End"));
        System.out.println("key3的值：" + jedis.get("key3"));
        System.out.println("增加多个键值对：" + jedis.mset(new String[]{"key01", "value01", "key02", "value02", "key03", "value03"}));
        System.out.println("获取多个键值对：" + jedis.mget(new String[]{"key01", "key02", "key03"}));
        System.out.println("获取多个键值对：" + jedis.mget(new String[]{"key01", "key02", "key03", "key04"}));
        System.out.println("删除多个键值对：" + jedis.del(new String[]{"key01", "key02"}));
        System.out.println("获取多个键值对：" + jedis.mget(new String[]{"key01", "key02", "key03"}));
        jedis.flushDB();
        System.out.println("===========新增键值对防止覆盖原先值==============");
        System.out.println(jedis.setnx("key1", "value1"));
        System.out.println(jedis.setnx("key2", "value2"));
        System.out.println(jedis.setnx("key2", "value2-new"));
        System.out.println(jedis.get("key1"));
        System.out.println(jedis.get("key2"));
        System.out.println("===========新增键值对并设置有效时间=============");
        System.out.println(jedis.setex("key3", 2, "value3"));
        System.out.println(jedis.get("key3"));

        try {
            TimeUnit.SECONDS.sleep(3L);
        } catch (InterruptedException var3) {
            var3.printStackTrace();
        }

        System.out.println(jedis.get("key3"));
        System.out.println("===========获取原值，更新为新值==========");
        System.out.println(jedis.getSet("key2", "key2GetSet"));
        System.out.println(jedis.get("key2"));
        System.out.println("获得key2的值的字串：" + jedis.getrange("key2", 2L, 4L));
    }
}

import redis.clients.jedis.Jedis;

public class TestList {

    public static void main(String[] args) {
        Jedis jedis = new Jedis("127.0.0.1", 6379);
        jedis.flushDB();
        System.out.println("===========添加一个list===========");
        jedis.lpush("collections", new String[]{"ArrayList", "Vector", "Stack", "HashMap", "WeakHashMap", "LinkedHashMap"});
        jedis.lpush("collections", new String[]{"HashSet"});
        jedis.lpush("collections", new String[]{"TreeSet"});
        jedis.lpush("collections", new String[]{"TreeMap"});
        System.out.println("collections的内容：" + jedis.lrange("collections", 0L, -1L));
        System.out.println("collections区间0-3的元素：" + jedis.lrange("collections", 0L, 3L));
        System.out.println("===============================");
        System.out.println("删除指定元素个数：" + jedis.lrem("collections", 2L, "HashMap"));
        System.out.println("collections的内容：" + jedis.lrange("collections", 0L, -1L));
        System.out.println("删除下表0-3区间之外的元素：" + jedis.ltrim("collections", 0L, 3L));
        System.out.println("collections的内容：" + jedis.lrange("collections", 0L, -1L));
        System.out.println("collections列表出栈（左端）：" + jedis.lpop("collections"));
        System.out.println("collections的内容：" + jedis.lrange("collections", 0L, -1L));
        System.out.println("collections添加元素，从列表右端，与lpush相对应：" + jedis.rpush("collections", new String[]{"EnumMap"}));
        System.out.println("collections的内容：" + jedis.lrange("collections", 0L, -1L));
        System.out.println("collections列表出栈（右端）：" + jedis.rpop("collections"));
        System.out.println("collections的内容：" + jedis.lrange("collections", 0L, -1L));
        System.out.println("修改collections指定下标1的内容：" + jedis.lset("collections", 1L, "LinkedArrayList"));
        System.out.println("collections的内容：" + jedis.lrange("collections", 0L, -1L));
        System.out.println("===============================");
        System.out.println("collections的长度：" + jedis.llen("collections"));
        System.out.println("获取collections下标为2的元素：" + jedis.lindex("collections", 2L));
        System.out.println("===============================");
        jedis.lpush("sortedList", new String[]{"3", "6", "2", "0", "7", "4"});
        System.out.println("sortedList排序前：" + jedis.lrange("sortedList", 0L, -1L));
        System.out.println(jedis.sort("sortedList"));
        System.out.println("sortedList排序后：" + jedis.lrange("sortedList", 0L, -1L));
    }
}

import redis.clients.jedis.Jedis;

public class TestSet {


    public static void main(String[] args) {
        Jedis jedis = new Jedis("127.0.0.1", 6379);
        jedis.flushDB();
        System.out.println("============向集合中添加元素（不重复）============");
        System.out.println(jedis.sadd("eleSet", new String[]{"e1", "e2", "e4", "e3", "e0", "e8", "e7", "e5"}));
        System.out.println(jedis.sadd("eleSet", new String[]{"e6"}));
        System.out.println(jedis.sadd("eleSet", new String[]{"e6"}));
        System.out.println("eleSet的所有元素为：" + jedis.smembers("eleSet"));
        System.out.println("删除一个元素e0：" + jedis.srem("eleSet", new String[]{"e0"}));
        System.out.println("eleSet的所有元素为：" + jedis.smembers("eleSet"));
        System.out.println("删除两个元素e7和e6：" + jedis.srem("eleSet", new String[]{"e7", "e6"}));
        System.out.println("eleSet的所有元素为：" + jedis.smembers("eleSet"));
        System.out.println("随机的移除集合中的一个元素：" + jedis.spop("eleSet"));
        System.out.println("随机的移除集合中的一个元素：" + jedis.spop("eleSet"));
        System.out.println("eleSet的所有元素为：" + jedis.smembers("eleSet"));
        System.out.println("eleSet中包含元素的个数：" + jedis.scard("eleSet"));
        System.out.println("e3是否在eleSet中：" + jedis.sismember("eleSet", "e3"));
        System.out.println("e1是否在eleSet中：" + jedis.sismember("eleSet", "e1"));
        System.out.println("e1是否在eleSet中：" + jedis.sismember("eleSet", "e5"));
        System.out.println("=================================");
        System.out.println(jedis.sadd("eleSet1", new String[]{"e1", "e2", "e4", "e3", "e0", "e8", "e7", "e5"}));
        System.out.println(jedis.sadd("eleSet2", new String[]{"e1", "e2", "e4", "e3", "e0", "e8"}));
        System.out.println("将eleSet1中删除e1并存入eleSet3中：" + jedis.smove("eleSet1", "eleSet3", "e1"));
        System.out.println("将eleSet1中删除e2并存入eleSet3中：" + jedis.smove("eleSet1", "eleSet3", "e2"));
        System.out.println("eleSet1中的元素：" + jedis.smembers("eleSet1"));
        System.out.println("eleSet3中的元素：" + jedis.smembers("eleSet3"));
        System.out.println("============集合运算=================");
        System.out.println("eleSet1中的元素：" + jedis.smembers("eleSet1"));
        System.out.println("eleSet2中的元素：" + jedis.smembers("eleSet2"));
        System.out.println("eleSet1和eleSet2的交集:" + jedis.sinter(new String[]{"eleSet1", "eleSet2"}));
        System.out.println("eleSet1和eleSet2的并集:" + jedis.sunion(new String[]{"eleSet1", "eleSet2"}));
        System.out.println("eleSet1和eleSet2的差集:" + jedis.sdiff(new String[]{"eleSet1", "eleSet2"}));
        jedis.sinterstore("eleSet4", new String[]{"eleSet1", "eleSet2"});
        System.out.println("eleSet4中的元素：" + jedis.smembers("eleSet4"));
    }
}

import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
import redis.clients.jedis.Jedis;

public class TestHash {
    public TestHash() {
    }

    public static void main(String[] args) {
        Jedis jedis = new Jedis("127.0.0.1", 6379);
        jedis.flushDB();
        Map<String, String> map = new HashMap();
        map.put("key1", "value1");
        map.put("key2", "value2");
        map.put("key3", "value3");
        map.put("key4", "value4");
        jedis.hmset("hash", map);
        jedis.hset("hash", "key5", "value5");
        System.out.println("散列hash的所有键值对为：" + jedis.hgetAll("hash"));
        System.out.println("散列hash的所有键为：" + jedis.hkeys("hash"));
        System.out.println("散列hash的所有值为：" + jedis.hvals("hash"));
        System.out.println("将key6保存的值加上一个整数，如果key6不存在则添加key6：" + jedis.hincrBy("hash", "key6", 6L));
        System.out.println("散列hash的所有键值对为：" + jedis.hgetAll("hash"));
        System.out.println("将key6保存的值加上一个整数，如果key6不存在则添加key6：" + jedis.hincrBy("hash", "key6", 3L));
        System.out.println("散列hash的所有键值对为：" + jedis.hgetAll("hash"));
        System.out.println("删除一个或者多个键值对：" + jedis.hdel("hash", new String[]{"key2"}));
        System.out.println("散列hash的所有键值对为：" + jedis.hgetAll("hash"));
        System.out.println("散列hash中键值对的个数：" + jedis.hlen("hash"));
        System.out.println("判断hash中是否存在key2：" + jedis.hexists("hash", "key2"));
        System.out.println("判断hash中是否存在key3：" + jedis.hexists("hash", "key3"));
        System.out.println("获取hash中的值：" + jedis.hmget("hash", new String[]{"key3"}));
        System.out.println("获取hash中的值：" + jedis.hmget("hash", new String[]{"key3", "key4"}));
    }
}

SpringBoot整合

导入依赖

<dependency>
  <groupId>org.springframework.bootgroupId>
  <artifactId>spring-boot-starter-data-redisartifactId>
dependency>

编写配置文件

# 配置redis
spring.redis.host=xxx.xxx.xxx.xxx
spring.redis.port=6379

使用RedisTemplate

@SpringBootTest
class Redis02SpringbootApplicationTests {
 
    @Autowired
    private RedisTemplate redisTemplate;
 
    @Test
    void contextLoads() {
 
        // redisTemplate 操作不同的数据类型，api和我们的指令是一样的
        // opsForValue 操作字符串 类似String
        // opsForList 操作List 类似List
        // opsForHah
 
        // 除了基本的操作，我们常用的方法都可以直接通过redisTemplate操作，比如事务和基本的CRUD
 
        // 获取连接对象
        //RedisConnection connection = redisTemplate.getConnectionFactory().getConnection();
        //connection.flushDb();
        //connection.flushAll();
 
        redisTemplate.opsForValue().set("mykey","kuangshen");
        System.out.println(redisTemplate.opsForValue().get("mykey"));
    }
}

测试结果

回到redis查看数据发现全是乱码，但是控制台可以正常输出
这时候就关系到存储对象的序列化问题，在网络中传输的对象也是一样需要序列化，否者就全是乱码。
默认的序列化器是采用JDK序列化器，后续我们定制RedisTemplate就可以对其进行修改。

定制RedisTemplate模板

@Configuration
public class RedisConfig {
 
   @Bean
    public RedisTemplate<String, Object> redisTemplate(RedisConnectionFactory redisConnectionFactory) throws UnknownHostException {
        // 将template 泛型设置为 
        RedisTemplate<String, Object> template = new RedisTemplate();
        // 连接工厂，不必修改
        template.setConnectionFactory(redisConnectionFactory);
        /*
         * 序列化设置
         */
        // key、hash的key 采用 String序列化方式
        template.setKeySerializer(RedisSerializer.string());
        template.setHashKeySerializer(RedisSerializer.string());
        // value、hash的value 采用 Jackson 序列化方式
        template.setValueSerializer(RedisSerializer.json());
        template.setHashValueSerializer(RedisSerializer.json());
        template.afterPropertiesSet();
        
        return template;
    }
}

这样，只要实体类进行了序列化，我们存什么都不会有乱码的担忧了。

自定义Redis工具类

使用RedisTemplate需要频繁调用.opForxxx然后才能进行对应的操作，这样使用起来代码效率低下，工作中一般不会这样使用，而是将这些常用的公共API抽取出来封装成为一个工具类，然后直接使用工具类来间接操作Redis,不但效率高并且易用。
工具类参考文档：
SpringBoot整合Redis及Redis工具类撰写 - zeng1994 - 博客园
java redisUtils工具类很全 - 静静别跑 - 博客园

持久化

RDB

什么是RDB

在指定时间间隔后，将内存中的数据集快照写入数据库 ；在恢复时候，直接读取快照文件，进行数据的恢复 ；
默认情况下， Redis 将数据库快照保存在名字为** dump.rdb**的二进制文件中。文件名可以在配置文件中进行自定义。

工作原理

在进行RDB的时候，redis的主线程是不会做io操作的，主线程会fork一个子线程来完成该操作；

1. Redis 调用forks。同时拥有父进程和子进程。
2. 子进程将数据集写入到一个临时 RDB 文件中。
3. 当子进程完成对新 RDB 文件的写入时，Redis 用新 RDB 文件替换原来的 RDB 文件，并删除旧的 RDB 文件。

这种工作方式使得 Redis 可以从写时复制（copy-on-write）机制中获益(因为是使用子进程进行写操作，而进程依然可以接收来自客户端的请求。)

触发机制

• save的规则满足的情况下，会自动触发rdb原则
• 执行flushall命令，也会触发我们的rdb原则
• 退出redis，也会自动产生rdb文件

save
使用save命令，会立刻对当前内存中的数据进行持久化 ,但是会阻塞，也就是不接受其他操作了
由于save 命令是同步命令，会占用Redis的主进程。若Redis数据非常多时，save命令执行速度会非常慢，阻塞所有客户端的请求。
flushall命令
flushall命令也会触发持久化 ；
触发持久化规则
可以通过配置文件redis.conf 对 Redis 进行设置， 让它在“ N 秒内数据集至少有 M 个改动”这一条件被满足时， 自动进行数据集保存操作。
bgsave
bgsave是异步进行，进行持久化的时候，redis 还可以将继续响应客户端请求
bgsave和save对比

RDB优缺点

优点：

• 适合大规模的数据恢复
• 对数据的完整性要求不高

缺点：

• 需要一定的时间间隔进行操作，如果redis意外宕机了，这个最后一次修改的数据就没有了。
• fork进程的时候，会占用一定的内容空间。

AOF

Append Only File 将我们所有的命令都记录下来，history，恢复的时候就把这个文件全部再执行一遍

什么是AOF

快照功能（RDB）并不是非常耐久（durable）： 如果 Redis 因为某些原因而造成故障停机， 那么服务器将丢失最近写入、以及未保存到快照中的那些数据。 从 1.1 版本开始， Redis 增加了一种完全耐久的持久化方式： AOF 持久化。
如果要使用AOF，需要修改配置文件：

**appendonly yes **则表示启用AOF
默认是不开启的，我们需要手动配置，然后重启redis。在大部分的情况下，rdb完全够用
如果这个aof文件有错位，这时候redis是启动不起来的，我需要修改这个aof文件
redis给我们提供了一个修复的工具 redis-check-aof --fix

优点和缺点

优点

• 每一次修改都会同步，文件的完整性会更加好
• 没秒同步一次，可能会丢失一秒的数据
• 从不同步，效率最高

缺点

• 相对于数据文件来说，aof远远大于rdb，修复速度比rdb慢！
• Aof运行效率也要比rdb慢，所以我们redis默认的配置就是rdb持久化

RDB和AOP选择

如何选择使用哪种持久化方式？
一般来说， 如果想达到足以媲美 PostgreSQL 的数据安全性， 你应该同时使用两种持久化功能。
如果你非常关心你的数据， 但仍然可以承受数分钟以内的数据丢失， 那么你可以只使用 RDB 持久化。
有很多用户都只使用 AOF 持久化， 但并不推荐这种方式： 因为定时生成 RDB 快照（snapshot）非常便于进行数据库备份， 并且 RDB 恢复数据集的速度也要比 AOF 恢复的速度要快

Redis发布与订阅

Redis 发布订阅(pub/sub)是一种消息通信模式：发送者(pub)发送消息，订阅者(sub)接收消息。
下图展示了频道 channel1 ， 以及订阅这个频道的三个客户端 —— client2 、 client5 和 client1 之间的关系：

当有新消息通过 PUBLISH 命令发送给频道 channel1 时， 这个消息就会被发送给订阅它的三个客户端：

命令

示例

------------订阅端----------------------
127.0.0.1:6379> SUBSCRIBE sakura # 订阅sakura频道
Reading messages... (press Ctrl-C to quit) # 等待接收消息
1) "subscribe" # 订阅成功的消息
2) "sakura"
3) (integer) 1
1) "message" # 接收到来自sakura频道的消息 "hello world"
2) "sakura"
3) "hello world"
1) "message" # 接收到来自sakura频道的消息 "hello i am sakura"
2) "sakura"
3) "hello i am sakura"
 
--------------消息发布端-------------------
127.0.0.1:6379> PUBLISH sakura "hello world" # 发布消息到sakura频道
(integer) 1
127.0.0.1:6379> PUBLISH sakura "hello i am sakura" # 发布消息
(integer) 1
 
-----------------查看活跃的频道------------
127.0.0.1:6379> PUBSUB channels
1) "sakura"

原理

每个 Redis 服务器进程都维持着一个表示服务器状态的 redis.h/redisServer 结构， 结构的 pubsub_channels 属性是一个字典， 这个字典就用于保存订阅频道的信息，其中，字典的键为正在被订阅的频道， 而字典的值则是一个链表， 链表中保存了所有订阅这个频道的客户端。

客户端订阅，就被链接到对应频道的链表的尾部，退订则就是将客户端节点从链表中移除。

缺点

• 如果一个客户端订阅了频道，但自己读取消息的速度却不够快的话，那么不断积压的消息会使redis输出缓冲区的体积变得越来越大，这可能使得redis本身的速度变慢，甚至直接崩溃。
• 这和数据传输可靠性有关，如果在订阅方断线，那么他将会丢失所有在短线期间发布者发布的消息。

应用

• 消息订阅：公众号订阅，微博关注等等（其实更多是使用消息队列来进行实现）
• 多人在线聊天室。

但是稍微复杂的场景，我们就会使用消息中间件MQ处理。

Redis主从复制

概念

主从复制，是指将一台Redis服务器的数据，复制到其他的Redis服务器。前者称为主节点（Master/Leader）,后者称为从节点（Slave/Follower）， 数据的复制是单向的！只能由主节点复制到从节点（主节点以写为主、从节点以读为主）。
默认情况下，每台Redis服务器都是主节点，一个主节点可以有0个或者多个从节点，但每个从节点只能由一个主节点。

作用

• 数据冗余：主从复制实现了数据的热备份，是持久化之外的一种数据冗余的方式。
• 故障恢复：当主节点故障时，从节点可以暂时替代主节点提供服务，是一种服务冗余的方式
• 负载均衡：在主从复制的基础上，配合读写分离，由主节点进行写操作，从节点进行读操作，分担服务器的负载；尤其是在多读少写的场景下，通过多个从节点分担负载，提高并发量。
• 高可用基石：主从复制还是哨兵和集群能够实施的基础。

为什么使用集群

• 单台服务器难以负载大量的请求
• 单台服务器故障率高，系统崩坏概率大
• 单台服务器内存容量有限。

环境配置

查看当前库的信息：info replication
既然需要启动多个服务，就需要多个配置文件。每个配置文件对应修改以下信息：

• 端口号
• pid文件名
• 日志文件名
• rdb文件名

启动单机多服务集群：

一主二从配置

默认情况下，每台Redis服务器都是主节点；我们一般情况下只用配置从机就好了！
认老大！一主（79）二从（80，81）
使用 SLAVEOF xxx.xxx.xxx.xxx(主机号) 6379(端口号) 就可以为从机配置主机了。

然后主机上也能看到从机的状态：
我们这里是使用命令搭建，是暂时的，真实开发中应该在从机的配置文件中进行配置，这样的话是永久的。

使用规则

1. 从机只能读，不能写，主机可读可写但是多用于写。
2. 当主机断电宕机后，默认情况下从机的角色不会发生变化 ，集群中只是失去了写操作，当主机恢复以后，又会连接上从机恢复原状。
3. 当从机断电宕机后，若不是使用配置文件配置的从机，再次启动后作为主机是无法获取之前主机的数据的，若此时重新配置称为从机，又可以获取到主机的所有数据。这里就要提到一个同步原理(从机会复制其他从机数据）
4. 第二条中提到，默认情况下，主机故障后，不会出现新的主机，有两种方式可以产生新的主机：从机手动执行命令slaveof no one,这样执行以后从机会独立出来成为一个主机使用哨兵模式（自动选举）

如果主机断开了连接，我们可以使用SLAVEOF no one让自己变成主机！其他的节点就可以手动连接到最新的主节点（手动）！如果这个时候老大修复了，那么久重新连接！

哨兵模式

主从切换技术的方法是：当主服务器宕机后，需要手动把一台从服务器切换为主服务器，这就需要人工干预，费事费力，还会造成一段时间内服务不可用。
所有我们推荐使用哨兵模式

哨兵的作用

• 通过发送命令，让Redis服务器返回监控其运行状态，包括主服务器和从服务器。
• 当哨兵监测到master宕机，会自动将slave切换成master，然后通过发布订阅模式通知其他的从服务器，修改配置文件，让它们切换主机。

哨兵的核心配置
sentinel monitor mymaster 127.0.0.1 6379 1
（数字1表示 ：当一个哨兵主观认为主机断开，就可以客观认为主机故障，然后开始选举新的主机）
当从机代替主机之后，之前被替换掉的主机重新加入不能再继续当主机了

哨兵模式优缺点

1. 哨兵集群，基于主从复制模式，所有主从复制的优点，它都有
2. 主从可以切换，故障可以转移，系统的可用性更好
3. 哨兵模式是主从模式的升级，手动到自动，更加健壮

缺点：

1. Redis不好在线扩容，集群容量一旦达到上限，在线扩容就十分麻烦
2. 实现哨兵模式的配置其实是很麻烦的，里面有很多配置项

缓存穿透与雪崩

缓存穿透

概念

在默认情况下，用户请求数据时，会先在缓存(Redis)中查找，若没找到即缓存未命中，再在数据库中进行查找，数量少可能问题不大，可是一旦大量的请求数据（例如秒杀场景）缓存都没有命中的话，就会全部转移到数据库上，造成数据库极大的压力，就有可能导致数据库崩溃。网络安全中也有人恶意使用这种手段进行攻击被称为洪水攻击。

解决方案

布隆过滤器
对所有可能查询的参数以Hash的形式存储，以便快速确定是否存在这个值，在控制层先进行拦截校验，校验不通过直接打回，减轻了存储系统的压力。
缓存空对象
一次请求若在缓存和数据库中都没找到，就在缓存中方一个空对象用于处理后续这个请求。
这样做有一个缺陷：存储空对象也需要空间，大量的空对象会耗费一定的空间，存储效率并不高。解决这个缺陷的方式就是设置较短过期时间
即使对空值设置了过期时间，还是会存在缓存层和存储层的数据会有一段时间窗口的不一致，这对于需要保持一致性的业务会有影响。

缓存击穿（量太大，缓存过期）

概念

相较于缓存穿透，缓存击穿的目的性更强，一个存在的key，在缓存过期的一刻，同时有大量的请求，这些请求都会击穿到DB，造成瞬时DB请求量大、压力骤增。这就是缓存被击穿，只是针对其中某个key的缓存不可用而导致击穿，但是其他的key依然可以使用缓存响应。
比如热搜排行上，一个热点新闻被同时大量访问就可能导致缓存击穿。

解决方案

1、设置热点数据永不过期
这样就不会出现热点数据过期的情况，但是当Redis内存空间满的时候也会清理部分数据，而且此种方案会占用空间，一旦热点数据多了起来，就会占用部分空间。
2、加互斥锁(分布式锁)
在访问key之前，采用SETNX（set if not exists）来设置另一个短期key来锁住当前key的访问，访问结束再删除该短期key。保证同时刻只有一个线程访问。这样对锁的要求就十分高。

缓存雪崩

概念

大量的key设置了相同的过期时间，导致在缓存在同一时刻全部失效，造成瞬时DB请求量大、压力骤增，引起雪崩。

解决方案

redis高可用
这个思想的含义是，既然redis有可能挂掉，那我多增设几台redis，这样一台挂掉之后其他的还可以继续工作，其实就是搭建的集群
限流降级
这个解决方案的思想是，在缓存失效后，通过加锁或者队列来控制读数据库写缓存的线程数量。比如对某个key只允许一个线程查询数据和写缓存，其他线程等待。
数据预热
数据加热的含义就是在正式部署之前，我先把可能的数据先预先访问一遍，这样部分可能大量访问的数据就会加载到缓存中。在即将发生大并发访问前手动触发加载缓存不同的key，设置不同的过期时间，让缓存失效的时间点尽量均匀。