redis
2021-07-12 20:57:17 1 举报AI智能生成
redis简介，redis命令，redis事务，redis的主从策略等等
作者其他创作
大纲/内容
概述
1.简介
Redis是一种数据库。能够存储数据、管理数据的一种软件。
# 用C语言编写的 # 开源的 # 基于内存运行并支持持久化的
# 高性能的nosql数据库
# 高性能的nosql数据库
Redis中的数据大部分时间都是存储在内存中，适合存储频繁访问、且数据量比较小的数据
2.数据库发展历程
1.单机数据库时代：一个应用，一个数据库实例
2.缓存、水平切分时代
3.读写分离时代
4.分库分表时代（集群）
5.nosql时代
3.关系型VS非关系型
关系型数据库：oracle、mysql、DB2、sqlserver、....
非关系型数据库：彻底改变底层存储机制。不再采用关系数据模型，而是采用聚合数据结构存储数据。
redis、mongoDB、HBase、....
redis、mongoDB、HBase、....
4.redis特点
1.支持数据持久化
2.支持多种数据结构
3.支持数据备份
安装/启动/关闭
安装
1.下载
2.解压 tar-zxvf ...
3.编译： make
需要先安装gcc
编译结果：在redis的安装目录下src目录中，生成redis的一系列可执行文件。
需要先安装gcc
编译结果：在redis的安装目录下src目录中，生成redis的一系列可执行文件。
4.make install
把redis的安装目录下src目录中生成redis的一系列可执行文件拷贝到/usr/local/bin中，把任何目录下都可以执行redis命令
把redis的安装目录下src目录中生成redis的一系列可执行文件拷贝到/usr/local/bin中，把任何目录下都可以执行redis命令
启动
1.前台启动：在任何目录下执行 redis-server
2.后台启动：在任何目录下执行 redis-server &
3.启动redis服务时，指定配置文件：redis-server redis.conf &
关闭
1)、通过kill命令：
ps -ef|grep redis查看pid
kill -9 pid
ps -ef|grep redis查看pid
kill -9 pid
2)、通过redis-cli命令关闭：
redis-cli shutdown
redis-cli shutdown
redis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。
命令
redis-cli：默认连接127.0.0.1(本机)的6379端口上的redis服务。
redis-cli -p 端口号：连接127.0.0.1(本机)的指定端口上的redis服务。
redis-cli -h ip地址 -p 端口：连接指定ip主机上的指定端口的redis服务。
退出客户端：exit或者quit
redis基本知识
1)、测试redis服务的性能：
redis-benchmark
redis-benchmark
2)、查看redis服务是否正常运行：
ping 如果正常---pong
ping 如果正常---pong
3)、查看redis服务器的统计信息：
info 查看redis服务的所有统计信息
info [信息段] 查看redis服务器的指定的统计信息，如：info Replication
info 查看redis服务的所有统计信息
info [信息段] 查看redis服务器的指定的统计信息，如：info Replication
4)、redis的数据库实例：
作用类似于mysql的数据库实例，
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；
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开始，一直到15，使用时通过编号来使用数据库；
并且给这些数据库实例进行编号，从0开始，一直到15，使用时通过编号来使用数据库；
如果16个不够用，也可以通过配置文件，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，所以也不会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；可以使用select index切换数据库实例。
5)、查看当前数据库实例中所有key的数量：dbsize
6)、查看当前数据库实例中所有的key：keys *
7)、清空数据库实例：flushdb
8)、清空所有的数据库实例：flushall
9)、查看redis中所有的配置信息：config get *
查看redis中的指定的配置信息：config get parameter
查看redis中的指定的配置信息：config get parameter
redis的五种数据结构
String
单key : 单value
list
单key ：多有序value
这里的顺序是由存放的时候决定的
set
单key ：多无序value
hash
单key ：对象
zset
单key ：多有序value
这里的顺序不由存放的时候决定。
zset的每个元素都会关联一个分数（分数可以重复），redis通过分数来为集合中的成员进行从小到大的排序。
zset的每个元素都会关联一个分数（分数可以重复），redis通过分数来为集合中的成员进行从小到大的排序。
redis中的操作命令
1)、redis中有关key的操作命令
a)查看数据库中的key：keys pattern
*：匹配0个或者多个字符
?: 匹配1个字符
[]:匹配[]里边的1个字符
b)判断key在数据库中是否存在
exists key 如果存在，则返回1；如果不存在，则返回0
exists key [key key ....] 返回值是存在的key的数量
c)移动指定key到指定的数据库实例：move key index
d)查看指定key的剩余生存时间：ttl key
如果key没有设置生存时间，表示永不过期，返回-1
如果key不存在，返回-2
e)设置key的最大生存时间：expire key seconds
f)查看指定key的数据类型：type key
g)重命名key： rename key newkey
h)删除指定的key：del key [key key .....]
2)、redis中有关string类型数据的操作命令
a)将string类型的数据设置到redis中：set 键 值
如果key已经存在，则后来的value会把以前的value覆盖掉.
b)从redis中获取string类型的数据：get 键
c)追加字符串：append key value
返回追加之后的字符串长度
如果key不存在，则新创建一个key，并且把value值设置为value
d)获取字符串数据的长度：strlen key
e)将字符串数值进行加1运算：incr key
返回加1运算之后的数据
如果key不存在，首先设置一个key，值初始化为0，然后进行incr运算
要求key所表示value必须是数值，否则，报错
f)将字符串数值进行减1运算：decr key
返回减1运算之后的数据
如果key不存在，首先设置一个key，值初始化为0，然后进行decr运算
要求key所表示value必须是数值，否则，报错
g)将字符串数值进行加offset运算：incrby key offset
返回加offset运算之后的数据
如果key不存在，首先设置一个key，值初始化为0，然后进行incrby运算
要求key所表示value必须是数值，否则，报错
h)将字符串数值进行减offset运算：decrby key offset
返回减offset运算之后的数据
如果key不存在，首先设置一个key，值初始化为0，然后进行decrby运算
要求key所表示value必须是数值，否则，报错
i)闭区间获取字符串key中从startIndex到endIndex的字符组成的子字符串：getrange key startIndex endIndex
下标自左至右，从0开始，依次往后，最后一个字符的下标是字符串长度-1
字符串中每一个下标也可以是负数，负下标表示自右至左，从-1开始，依次往前，最右边一个字符的下标是-1
j)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 startIndex value
k)设置字符串数据的同时，设置它最大生命周期：setex key seconds value
l)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
m)批量将string类型的数据设置到redis中：mset 键1 值1 键2 值2 .....
n)批量从redis中获取string类型的数据：mget 键1 键2 键3.....
o)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 .....
3)、redis中有关list类型数据的操作命令
概述
一个key对应多个value；
多个value之间有顺序，最左侧是表头，最右侧是表尾；
每一个元素都有下标，表头元素的下标是0，依次往后排序，最后一个元素下标是列表长度-1；
每一个元素的下标又可以用负数表示，负下标表示从表尾计算，最后一个元素下标用-1表示；
元素在列表中的顺序或者下标由放入的顺序来决定
a)将一个或者多个值依次插入到列表的表头(左侧)：lpush key value [value value .....]
b)获取指定列表中指定下标区间的元素：lrange key startIndex endIndex
c)将一个或者多个值依次插入到列表的表尾(右侧)：rpush key value [value value .....]
d)从指定列表中移除并且返回表头元素：lpop key
e)从指定列表中移除并且返回表尾元素：rpop key
f)获取指定列表中指定下标的元素：lindex key index
g)获取指定列表的长度：llen key
h)根据count值移除指定列表中跟value相等的数据：lrem key count value
count>0：从列表的左侧移除count个跟value相等的数据；
count<0：从列表的右侧移除count个跟value相等的数据；
count=0：从列表中移除所有跟value相等的数据
i)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 startIndex endIndex
j)将指定列表中指定下标的元素设置为指定值： lset key index value
k)将value插入到指定列表中位于pivot元素之前/之后的位置： linsert key before/after pivot vlaue
key不存在返回0
没有找到pivot返回 -1
4)、redis中有关set类型数据的操作命令
概述
一个key对应多个vlaue；
value之间没有顺序，并且不能重复；
a)将一个或者多个元素添加到指定的集合中：sadd key value [value value ....]
如果元素已经存在，则会忽略。
返回成功加入的元素的个数
b)获取指定集合中所有的元素：smembers key
c)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
d)获取指定集合的长度：scard key
e)移除指定集合中一个或者多个元素：srem key member [member .....]
不存在的元素会被忽略
返回成功成功移除的个数
f)随机获取指定集合中的一个或者多个元素：srandmember key [count]
count>0：随机获取的多个元素之间不能重复
count<0: 随机获取的多个元素之间可能重复
应用场景：抽奖
g)从指定集合中随机移除一个或者多个元素：spop key [count]
h)将指定集合中的指定元素移动到另一个集合:smove source dest member
i)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 key [key key ....]
（差集）
（差集）
j)获取所有指定集合中都有的元素组成的新集合：sinter key key [key key ....]
（交集）
（交集）
k)获取所有指定集合中所有元素组成的大集合：sunion key key [key key .....]
（并集）
（并集）
5)、redis中有关hash类型数据的操作命令
a)将一个或者多个field-vlaue对设置到哈希表中：hset key filed1 value1 [field2 value2 ....]
如果key field已经存在，把value会把以前的值覆盖掉
b)获取指定哈希表中指定field的值：hget key field
c)批量将多个field-value对设置到哈希表中： hmset key filed1 value1 [field2 value2 ....]
d)批量获取指定哈希表中的field的值：hmget key field1 [field2 field3 ....]
e)获取指定哈希表中所有的field和value：hgetall key
f)从指定哈希表中删除一个或者多个field：hdel key field1 [field2 field3 ....]
g)获取指定哈希表中所有的filed个数：hlen key
h)判断指定哈希表中是否存在某一个field：hexists key field
i)获取指定哈希表中所有的field列表：hkeys key
j)获取指定哈希表中所有的value列表：hvals key
k)对指定哈希表中指定field值进行整数加法运算：hincrby key field int
l)对指定哈希表中指定field值进行浮点数加法运算：hincrbyfloat key field float
m)将一个field-vlaue对设置到哈希表中，当key-field已经存在时，则放弃设置；否则，设置field-value：hsetnx key field value
6)、redis中有关zset类型数据的操作命令
概述
有序集合，本质上是集合，所有元素不能重复；
每一个元素都关联一个分数，redis会根据分数对元素进行自动排序；
分数可以重复；
既然有序集合中每一个元素都有顺序，那么也都有下标；
有序集合中元素的排序规则与列表中元素的排序规则不一样
a)将一个或者多个member及其score值加入有序集合：zadd key score member [score member ....]
如果元素已经存在，则会把分数覆盖
b)获取指定有序集合中指定下标区间的元素：zrange key startIndex endIndex [withscores]
c)获取指定有序集合中指定分数区间(闭区间)的元素：zrangebyscore key min max [withscores]
d)删除指定有序集合中一个或者多个元素：zrem key member [member......]
e)获取指定有序集合中所有元素的个数：zcard key
f)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 min max
g)获取指定有序集合中指定元素的排名(排名从0开始)： zrank key member
h)获取指定有序集合中指定元素的分数：zscore key member
i)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 member
redis的配置文件
概述
在redis根目录下提供redis.conf配置文件；可以配置一些redis服务端运行时的一些参数；
如果不使用配置文件，那么redis会按照默认的参数运行；
如果使用配置文件，在启动redis服务时必须指定所使用的配置文件
关于网络的配置
1、port：指定redis服务所使用的端口，默认使用6379
2、bind: 配置客户端连接redis服务时，所能使用的ip地址，默认可以使用redis服务所在主机上任何一个ip都可以;
一般情况下，都会配置一个ip，而且通常是一个真实ip。
一般情况下，都会配置一个ip，而且通常是一个真实ip。
如果配置了port和bind，则客户端连接redis服务时，必须指定端口和ip：
redis-cli -h 192.168.11.128 -p 6380
redis-cli -h 192.168.11.128 -p 6380 shutdown
3、tcp-keepalive:连接保活策略
假如设置为60秒，则server端会每60秒向连接空闲的客户端发起一次ACK请求，以检查客户端是否已经挂掉，
对于无响应的客户端则会关闭其连接。如果设置为0，则不会进行保活检测
对于无响应的客户端则会关闭其连接。如果设置为0，则不会进行保活检测
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。
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 pwd
redis的持久化
概述
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。
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。
1. 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 <seconds> <changes>：配置持久化策略
dbfilename：配置redis RDB持久化数据存储的文件
dir: 配置redis RDB持久化文件所在目录
dbfilename：配置redis RDB持久化数据存储的文件
dir: 配置redis RDB持久化文件所在目录
2. 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。
由于每次进行写操作都要把redis指令写到操作日志中，而操作日志是在磁盘上，因此该策略会导致redis效率低下。
redis默认不开启AOF功能
appendonly:配置是否开启AOF策略
appendfilename：配置操作日志文件
appendfilename：配置操作日志文件
redis的事务
概述
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。
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。
6)unwatch：放弃监控所有的键。
redis消息的发布与订阅
（工作中基本不会用到，现在都用消息中间件实现）
（工作中基本不会用到，现在都用消息中间件实现）
概述
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。
2)publish：将消息发布到指定频道
3)psubcribe：订阅一个或者多个频道的消息，频道名支持通配符。
redis的主从复制
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
修改配置
bind 127.0.0.1
port 6379
pidfile /var/run/redis_6379.pid
logfile "6379.log"
dbfilename dump6379.rdb
指定配置文件启动
redis-server redis6379.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
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
4)先在6379进行写操作
三台redis服务互相独立，互不影响。
5)设置主从关系：设从不设主
在6380上执行：slaveof 127.0.0.1 6379
在6381上执行：slaveof 127.0.0.1 6379
6)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。
7)增量复制：主库写数据会自动同步到从库。
8)主写从读，读写分离：
在从库上执行写操作会报错。
9)主机宕机、从机原地待命
10)、主机恢复、一切恢复正常
11)、从机宕机、主机少一个从机、其它从机不变
12)、从机恢复、需要重新设置主从关系
13)、从机上位
a)主机宕机、从机原地待命
b)从机断开原来主从关系
在6380上执行：slaveof no one
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
e)天堂变地狱
将6379变成从机的从机
在6379上执行：slaveof 127.0.0.1 6381
在6381上执行：info replication，此时6381既是主机，又是从机
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
概述：主机宕机、从机上位的自动版
1)搭建一主二从集群架构：(17节前五步)
2)提供哨兵配置文件
在redis安装目录下创建配置文件：redis_sentinel.conf
配置文件中配置 sentinel monitor dc-redis 127.0.0.1 6379 1
3)启动哨兵服务
redis-sentinel redis_sentinel.conf
4)主机宕机
哨兵程序自动选择从机上位。（投票机制）
5)之前主机恢复：自动从属于新的主机。
小结
特点
主少从多
主写从读
读写分离
主写同步复制到从
缺点
Redis的主从复制最大的缺点就是延迟，主机负责写，从机负责备份，这个过程有一定的延迟，
当系统很繁忙的时候，延迟问题会更加严重，从机数量的增加也会使这个问题更加严重。
当系统很繁忙的时候，延迟问题会更加严重，从机数量的增加也会使这个问题更加严重。
java操作redis数据库
概述
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。
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。
依赖
<dependency>
<groupId>redis.clients</groupId>
<artifactId>jedis</artifactId>
<version>3.1.0</version>
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<groupId>redis.clients</groupId>
<artifactId>jedis</artifactId>
<version>3.1.0</version>
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