介紹Redis的各種用途以及使用場景

介紹Redis的各種用途以及使用場景

Redis

一、為什麼使用

1. 解決應用伺服器的cpu和記憶體壓力
2. 減少io的讀操作，減輕io的壓力
3. 關系型資料庫的擴充性不強，難以改變表結構

二、優點：

1. nosql資料庫沒有關聯關系，資料結構簡單，拓展表比較容易
2. nosql讀取速度快，對較大資料處理快

三、适用場景：

1. 資料高并發的讀寫
2. 海量資料的讀寫
3. 對擴充性要求高的資料

四、不适場景：

1. 需要事務支援（非關系型資料庫）
2. 基于sql結構化查詢儲存，關系複雜

五、Redis結構：

Redis是一個開源的key—value型資料庫，支援string、list、set、zset和hash類型資料。對這些資料的操作都是原子性的，redus為了保證效率會定期持久化資料。

六、使用場景：

1. 配合關系型資料庫做高速緩存

• 緩存高頻次通路的資料，降低資料庫io
• 分布式架構，做session共享

1. 可以持久化特定資料。

• 利用zset類型可以存儲排行榜
• 利用list的自然時間排序存儲最新n個資料

七、Linux下redis：

1. redis目錄：usr/local/bin
2. linux下redis常用指令：

1. redis-benchmark：性能測試工具
2. redis-server：啟動redis伺服器
3. redis-cli：啟動redis用戶端，操作入口

八、Redis基礎知識

1. 端口：6379
2. 預設16個資料庫，下标從0開始
3. 單線程：redis是單線程+io多路複用：檢查檔案描述的就緒狀态

Memchached：多線程+鎖

1. redis資料類型：String set list hash zset

九、Redis指令：

1. key操作

keys *	檢視目前庫所有的鍵
exists <key>	判斷是否存在key
del <key>	删除某個鍵
expire <key> <second>	設定鍵過期時間 機關是s秒
ttl <key>	檢視還有多少秒過期 -1表示用不過期 -2表示已經過期
move <key> <db>	把鍵移到另一個庫下
dbsize	檢視資料庫key的數量
flushdb	清空目前庫
flushall	通殺所有庫

1. String類型：String是二進制安全的，可以包含任何資料源，最大512m

get <key>	檢視對應的鍵值
set <key> <value>	添加鍵值對
append <key> <value>	将給定的value 追加到原值的末尾
strlen < key >	擷取值得長度
setnx <key> <value>	當key 不存在的時候設定key值
incr <key>	将key中儲存的數字加1，如果為空，則值為1
decr <key>	将key中儲存的數字減1，如果為空，則值為-1
incrby/decrby <key> <步長>	将key中的數字增減

String批量處理：

mset <key1> <value1> <key2> <value2>	同時設定多個鍵值對
mget <key1> <key 2>	同時獲得多個值
msetnx <key1> <value1> <key2> <value2>	當給定的key都不存在
getrange <key> <start> <stop>	類似sunstring
setrange <key> <start> <stop>	類似sunstring覆寫原始值
setex <key> <過期時間> <value>	設定鍵值的同時，給定過期時間
getset <key> <value>	以舊換新，設定了新的值同時得到舊值

1. List：連結清單

1、特點：

單鍵多值

Redis清單是簡單的字元串清單，從左或者從右插入

底層是雙向連結清單，對兩端的操作性能很高，通過下标查詢性能很低

lpush/rpush <key> <value1> <value2> ..	從左或從右插入多個值
lpop/rpop <key>	從左邊或右邊吐出一個值，值光鍵亡
rpoplpush <key1> <key2>	從key1 右邊吐出一個值到key2的左邊
lrange <key> <index>	按照索引下标擷取元素 從左到右
lindex <key> <index>
llen <key> 擷取清單長度	擷取清單長度
linsert <key> before <value> <newvalue>	在key中value前插入newvalue

1. Set：類似list的無序集合，保證清單中不會有重複資料，底層是一個value為null的hash表

sadd <key> <value1> <value2>	将多個元素加入到key中，重複值忽略
smembers <key>	取出該集合的所有值
sismember <key> <value>	判斷集合key中是否有該value值 有就1 沒有0
scard <key>	傳回該集合的元素個數
srem <key> <value1> <value2>	删除集合中的某個元素
spop <key>	随機吐出該集合一個值
srandmember <key> <n>	随機從集合中取出n個值，不會從集合中删除
smove <key1> <key2> <value>	将key1中的value 移動到key2 中
sinter <key1> <key2>	傳回兩個集合的交集元素
sunion <key1> <key2>	傳回兩個集合的并集

1. hash：鍵值對集合，類似map<String,Object>

hset <key> <filed> <value>	給key 集合中的file 鍵指派value
hget <key1> <field>	從key1 集合file取出value
hmset <key1> <field1> <value1> <field2> <value2>	批量設定hash的值
hexists <key> <field>	檢視key中的field 是否存在
hkeys <key>	列出key中所有的filed
hvals <key>	列出該hash集合中所有的value

1. zset：與set集合非常相似，每個成員都關聯了score，可以用來排序

zadd<key><score1><value1><score2><value2>	将一個或多個元素以及score加入zset
zrange<key><start><stop> withscore	傳回下标在區間内的集合，帶有score
zrangebyscore <ket> <min> <max>[withscore] [limit offset count]	傳回key中 score介于min和max中的成員，升序排列
zrevrangerbyscore <key> <min> <max> [withscore] [limit offset count]	降序
zincrby <key> <increment> <value>	在key集合中的value上增加increment
zrem <key> <value>	删除key集合下的指定元素
zcount <key> <min><max>	統計 區間内的元素個數
zcord <key>	擷取集合中的元素個數
zrank <key><value>	查詢value在key中的排名，從0開始

十、redis持久化：

1. 兩種方式：rdb（redis database）和aof（append of file）
2. RDB：在指定時間間隔内，将記憶體中的資料作為一個快照檔案（snapshot）寫入到磁盤，讀取的時候也是直接讀取snapshot檔案到記憶體中

①持久化過程：redis單獨建立（fork）一個程序來持久化，會先将資料寫入臨時檔案中，待上次持久化結束後，會将該臨時檔案替換上次持久化檔案，比aof高效，但是最後一次資料可能會丢失

②Fork：在linux中，fork（）會産生一個跟主程序一樣的子程序，出于效率考慮，主程序和子程序會公用一段實體記憶體，當發生改變的時候，才會把主程序“”寫時複制”一份給子程序

③Redis備份的檔案：在redis.conf中設定，dbfilename預設為：dump.rdb

④ Rdb儲存政策：

1. 1. 900s 1 file change
   2. 300s 10file change
   3. 60s 10000file change

⑤Rdb的備份：

1. 1. config get dir 得到備份的檔案夾
   2. 複制備份檔案

⑥Rdb恢複：

1. 1. 關閉redis
   2. 将備份檔案複制到工作目錄下
   3. 啟動redis，自動加載

1. AOF : 以日志形式記錄每個寫操作，啟動時通過日志恢複操作
   1. 開啟AOF：預設不開啟，進入redis.conf找到appendonly yes打開
   2. 修複AOF：redis-check-aof –fix appendonly.aof
   3. 同步頻率：每秒記錄一次，如果當機該秒記可能失效
   4. Rewrite：bgrewriteaof 因為日志是追加方式，檔案會越來越大，當超過了設定的門檻值時，日志檔案會壓縮，保留僅可以恢複的日志
2. RDB和AOF對比
   1. 節省磁盤空間
   2. 恢複速度快
   3. RDB優點：

1. 1. ROD缺點：

1. 1. 資料太大時，比較消耗性能
   2. 一段時間儲存一次快照，當機時最後一次可能沒有儲存

c） AOF優點：

i. 備份機制更加穩健

ii. 可讀的日志檔案，通過aof恢複更加穩健，可以處理失誤

d） AOF缺點：

i. 比RDB更占磁盤

ii． 備份速度較慢

1. 1. iii每次都同步日志，有性能壓力

1. RDB和AOF哪個好
   1. 官方推薦都啟用
   2. 對資料不敏感，單獨用RDB
   3. 不建議單獨使用AOF
   4. 若作為純緩存使用，可以都不開啟

十一、Redis事務：輸入multi，輸入的指令都會依次進入到隊列中，但不會執行，直到輸入exec，redis會将之前指令隊列中的指令依次執行，通過discard可以放棄組隊。

1. 主要作用：序列化操作，串聯多個指令防止别的指令插隊
2. 悲觀鎖：每次拿到資料的時候都會上鎖，或者等待别人處理完再去拿鎖，傳統的關系型資料庫裡邊很多用到了這種鎖機制，比如行鎖、表鎖、讀鎖、寫鎖
3. 樂觀鎖：每次拿資料的時候總認為别人不會修改資料，是以不會上鎖。但是更新的時候回去判斷别人有沒有更改資料，使用版本号機制。樂觀鎖适用于多讀的應用類型，可以提高吞吐量。
4. Redis使用樂觀鎖：redis就是利用check-and-set機制實作事務
5. 三大特性：
   1. 單獨的隔離操作：事務中的所有指令都會序列化，按順序執行。不會被其他用戶端打斷
   2. 沒有隔離級别概念：隊列中的指令沒有送出之前不會被執行，事務外不能檢視事務内的更新
   3. 不能保證原子性：跳過錯誤，依舊執行，沒有復原

十二、Redis訂閱/釋出：

是程序中的一種消息通信模式，發送者pub發送消息，訂閱者sub接收消息 剩下的略。。。

十三、Redis主從複制：

1. 是什麼：主從複制就是主機資料更新後根據配置和政策，自動同步到備份機的master/slaver機制，master寫為主，slave讀為主
2. 用處：
   1. 讀寫分離，性能拓展。
   2. 容災快速恢複
3. 配置伺服器（配從不配主）：
   1. 拷貝多個redis.conf檔案
   2. 開啟daemonize yes
   3. Pid檔案名字
   4. 指定端口
   5. Log檔案名字
   6. Dump.rdb名字
   7. Appendonly 關掉或者換名字

十四、Jedis：

1. 所需jar包：
   1. common-pool-1.6jar包
   2. jedis-2.1
2. 擷取jedis對象：Jedis jedis = new Jedis（“ip” ，端口号）；

十五、叢集分布：

實作對redis的水準拓展，啟動n’的redis節點，将整個資料分布在這n個節點中

1. 配置conf檔案：
2. 配置cluster檔案：
   1. cluster-enable yes 打開叢集模式
   2. cluster-config-file xxx.conf 設定生成的節點配置檔案名
   3. cluster-node-timeout 15000設定節點失聯時間，超多該時間（毫秒），叢集自動進入主從切換
   4. 原文位址https://blog.csdn.net/weixin_42786143/article/details/81205453