redis简单学习笔记

lcwlucky
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Redis简单学习笔记

（学习来源：www.bilibili.com/video/BV1FZ…）

一、redis介绍

1.1 redis引言

  1. 由于用户量增大，请求数量也随之增大，数据压力过大
  2. 多台服务器之间，数据不同步。
  3. 多台服务器之间的锁，已经不存在互斥性了

1.2 NoSQL

Redis就是一款NoSQL

NoSQL -> 非关系型数据库 -> Not Only SQL

Key-Value：Redis

  1. 文档型：ElasticSearch、Solr、MongoDB
  2. 面向列：Hbase，Cassandra
  3. 图形化：Neo4j

除了关系型数据库都是非关系型数据库。

NoSQL只是一种概念，泛指非关系型数据库，和关系型数据库做一个区分

1.3 redis介绍

有一位意大利人，在开发一款LLOOGG的统计页面，因为MySQL的性能不好，自己研发了一款非关系型数据库，并命名Redis。Redis（Remote Dictionary Server）即远程字典服务，Redis是由C语言去编写，Redis是一款基于Key-Value的NoSQL，而且Redis是基于内存存储数据的，Redis还提供了多种持久化机制，性能可以达到110000/s读取数据，以及81000/s写入数据，Redis还提供了主从、哨兵以及集群的搭建方式，可以更方便的横向扩展以及垂直扩展。

二、redis安装

Mac中通过homebrew安装，
1、输入命令 brew install redis
2、启动服务 brew services start redis

三、 Redis连接

1、终端直接输入redis-cli命令连接

2、可视化工具 Another Redis Desktop Manager

​ 地址：github.com/qishibo/Ano…

四、redis常用命令

3.1 Redis存储数据的结构

常用的5种数据结构

  • key-string： 一个key对应一个值。

  • key-hash：一个key对应一个Map。

  • key-list：一个key对应一个列表。

  • key-set：一个key对应一个集合。

  • key-zset：一个key对应一个有序的集合。

    另外三种数据结构：

    HyperLogLog：计算近似值的。

    GEO：地理位置。

    BIT：一般存储的也是一个字符串，存储的是一个byte[]

五种常用的存储数据结构图

key-string：最常用的，一般用于存储一个值。

key-hash：存储一个对象数据的。

key-list：使用list结构实现栈和队列结构。

key-set：交集、差集和并集的操作。

key-zset：排行榜、积分存储等操作。

3.2 String常用命令

# 1. 添加值
set key value

# 2. 取值
get key

# 3. 批量操作
mset key value [key value...] 
mget key [key...]

# 4. 自增命令（自增1）
incr key

# 5. 自减命令（自减1）
decr key

# 6. 自增或自减指定数量
incrby key increment
decrby key decrement

# 7. 设置值得同时，指定生存时间(每次向Redis添加数据时，尽量都设置上生存时间)
setex key second value

# 8. 设置值，如果当前key不存在的话（如果这个key存在，什么事都不做；如果这个key不存在，和set命令一样）
setnx key value

# 9. 在key对应的value后追加内容
append key value

# 10. 查看value字符串的长度
strlen key

3.3 Hash常用命令

# 1. 存储数据
hset key field value

# 2. 获取数据
hget key field

# 3. 批量操作
hmset key field value [field value ...]
hmget key field [field...]

# 4. 自增（指定自增的值）
hincrby key field increment

# 5. 设置值（如果key-field不存在，那么就正常添加，如果存在，什么事都不做）
hsetnx key field value

# 6. 检查field是否存在
hexists key field

# 7. 删除key对应的field，可以删除多个
hdel key field [field]

# 8. 获取当前hash结构中的全部field和value
hgetall key

# 9. 获取当前hash结构中的全部field
hkeys key

# 10. 获取当前hash结构中的全部value
hvals key

# 11. 获取当前hash结构中field的数量
hlen key

3.4 List常用命令

# 1. 存储数据（从左侧插入数据，从右侧插入数据）
lpush key value [value ...]
rpush key value [value ...]

# 2. 存储数据（如果key不存在，什么事都不做，如果key存在，但是不是list结构，什么都不做）
lpushx key value
rpushx key value

# 3. 修改数据（在存储数据时，指定好你的索引位置，覆盖之前索引位置的数据，index超出整个列表的长度，也会失败）
lset key index value

# 4. 弹栈方式获取数据（左侧弹出数据，右侧弹出数据）
lpop key
rpop key

# 5. 获取指定索引范围的数据（start从0开始，stop输入-1，代表最后一个，-2代表倒数第二个）
lrange key start stop

# 6. 获取指定索引位置的数据
lindex key index

# 7. 获取整个列表的长度
llen key

# 8. 删除列表中的数据（它是删除当前列表中的count个value值，count>0从左侧向右侧删除，count<0从右侧向左侧删除，count==0删除列表中的全部value）
lrem key count value

# 9. 保留列表中的数据（保留你指定个索引范围内的数据，超过整个索引范围被移除掉）
ltrim key start stop

# 10. 将一个列表中的最后一个数据，插入到另外一个列表的头部位置
rpoplpush list1 list2

3.5 Set常用命令（不允许重复、无序）

# 1. 存储数据
sadd key member [member...]

# 2. 获取数据（获取全部数据）
smembers key

# 3. 随机获取一个数据（获取的同时，移除数据，count默认为1,代表弹出数据的数量）
spop key [count]

# 4. 交集（取多个set集合交集）
sinter setl set2 ...

# 5. 并集（获取全部集合中的数据）
sunion setl set2 ...

# 6. 差集（获取多个集合中不一样的数据）
sdiff setl set2...

# 7. 删除数据
srem key member [member...]

# 8. 查看当前的set集合中是否包含这个值
sismember key member

3.6 zset常用命令

# 1. 添加数据（score必须是数值。member不允许重复的。）
zadd key score member [score member...]

# 2. 修改member的分数（如果member是存在于key中的，正常增加分数，如果memeber不存在，这个命令就相当于zadd)
zincrby key increment member

# 3. 查看指定的member的分数
zscore key member

# 4. 获取zset中数据的数量
zcard key

# 5. 根据score的范围查询member数量
zcount key min max

# 6. 删除zset中的成员
zrem key member [member...]

# 7. 根据分数从小到大排序，获取指定范国内的数据（withscores如果添加这个参数，那么会返回member对应的分数）
zrange key start stop [withscores]

# 8. 根据分数从大到小排序，获取指定范围内的数据（withscores如果添加这个参数，那么会返回member对应的分数）
zrevrange key start stop [withscores]

# 9. 根据分数的返回去获取member(withscores代表同时返回score,添加1imit,就和MySQL中一样，如果不希望等于min或者max的值被查询出来可以采用‘（分数’相当于<但是不等于的方式，最大值和最小值使用+inf和-inf来标识）
zrangebyscore key min max [withscores] [limit offset count]

# 10. 根据分数的返回去获取member(withscores代表同时返回score,添加limit,就和MySQL中一样）
zrangebyscore key max min [withscores] [limit offset count]

3.7 key常用命令

# 1. 查看Redis中的全部的key(pattern:*,XXX*,*XXX)
keys pattern

# 2. 查看某一个key是否存在（1-key存在，0-key不存在）
exists key

# 3. 删除key
del key [key...]

# 4. 设置key的生存时间，单位为秒，单位为毫秒，设置还能活多久
expire key second
pexpire key milliseconds

# 5. 设置key的生存时间，单位为秒，单位为毫秒，设置能活到什么时间点
expireat key timestamp
pexpireat key milliseconds

# 6. 查看key的剩余生存时间，单位为秒，单位为毫秒（-2-当前key不存在，-1-当前key没有设置生存时间，具体剩余的生存时间）
ttl key
pttl key

# 7. 移除key的生存时间（1 - 移除成功，0 - key不存在生存时间，key不存在）
persist key

# 8. 选择操作的库
select 0~15

# 9. 移动key到另外一个库中
move key db

3.8 库的常用命令

# 1. 清空当前所在的数据库
flushdb

# 2. 清空全部数据库
flushall

# 3. 查看当前数据库中有多少个key
dbsize

# 4. 查看最后一次操作的时间
lastsave

# 5. 实时监控Redis服务接收到的目录
monitor

五、node连接Redis

暂时省略。。。

六、redis其他配置及集群

6.1 Redis的AUTH

方式一：通过修改Redis的配置文件，实现Redis的密码校验

# redis.conf
requirepass 密码

三种客户端的连接方式

  1. redis-cli：在输入正常命令之前，先输入auth密码即可
  2. 图形化界面：在连接Redis的信息中添加上验证的密码
  3. 代码连接。。。java——jedis。。

方式二：在不修改redis.conf文件的前提下，在第一次连接Redis时，输入命令： Config set requirepass 密码

后续想再次操作Redis时，需要AUTH做一下校验。

6.2 Redis持久化机制

RDB是Redis默认的持久化机制

  1. RDB持久化文件，速度比较快，而且存储的是一个二进制的文件，传输起来很方便。

  2. RDB持久化的时机：

    save 900 1：在900秒内，有1个key改变了，就执行RDB持久化。

    save 300 10：在300秒内，有10个key改变了，就执行RDB持久化。

    save 60 10000：在6000秒内，有10000个key改变了，就执行RDB持久化。

  3. RDB无法保证数据的绝对安全。

AOF持久化机制默认是关闭的，Redis官方推荐同时开启RDB持久化，更安全，避免数据丢失。

  1. AOF持久化的速度，相对RDB较慢的，存储的是一个文本文件，到了后期文件会比较大，出书困难。

  2. AOF持久化时机。

appendfsync always：每执行一个操作，立即持久化到AOF到文件中，性能比较低。

appendfsync everysec：每秒执行一次持久化。

appendfsync no：会根据你的操作系统不同，环境的不同，在一定时间内执行一次持久化。

  1. AOF相对RDB更安全，推荐同时开启AOF和RDB。

同时开启RDB和AOF的注意事项：

​ 如果同时开启了AOF和RDB持久化，name在Redis宕机重启之后，需要加载一个持久化文件，优先选择AOF文件。

​ 如果开启了RDB，再次开启AOF，如果RDB执行了持久化，那么RDN文件中的内容会被AOF覆盖掉。

6.3 Redis的事务

Redis的事务，一次事务操作，该成功的成功，该失败的失败。

先开启事务，执行一系列的命令，但是这些命令不会立即执行，会被放在一个队列中，如果你执行事务，那么这个队列中的命令全部执行，如果取消了事务，一个队列中的命令全部作废。

  1. 开启事务：multi
  2. 输入要执行的命令：被放到2一个队列中
  3. 执行事务：exec
  4. 取消事务：discard

Redis的事务想发挥功能，需要配置watch监听机制

​ 在开启事务之前，先通过watch命令去监听一个或多个key，在开启事务之后，如果有其他客户端修改了我监听的key，事务会自动取消。

​ 如果执行了事务，或者取消了事务，watch监听制动消除，一般不需要手动执行unwatch。

6.4 Redis的主从架构

​ 单机版Redis存在读写瓶颈的问题，如果大量请求同时读一个redis节点，可能会造成宕机。

​ 主从架构中主节点能同时读写数据，从节点只能读数据不能写数据。因为通常情况下读数据的量远远大于写数据的量。

6.5 Redis的哨兵

哨兵可以帮助我们解决主从架构中的单点故障的问题，当master节点宕机的时候，剩下的哨兵会在其余的从节点中重新选出一个master节点。

准备哨兵的配置文件，并且在容器内部手动启动哨兵即可

# 哨兵需要后台启动
daemonize yes
# 指定Master节点的ip和端口（主）
sentinel monitor master localhost 6379 2
# 指定Master节点的ip和端口（从）
sentinel monitor master master 6379 2
# 哨兵每隔多久监听一次redis主从架构
sentinel down-after-milliseconds master 1000

6.6 Redis的集群架构图

6.6 搭建Redis集群

​ 暂时省略......

七、redis常见问题

7.1 key的生存时间到了，Redis会立即删除吗？

不会立即删除。

  1. 定期删除：

    Redis每隔一段时间就会去查看Redis设置了过期时间的key，会在100ms的间隔中默认查看3个key。

  2. 惰性删除：

如果当你去查询一个已经过了生存时间的key时，Redis会先查看当前key的生存时间，是否已经到了，直接删除当前key，并且给用户返回一个空值。

7.2 Redis的淘汰机制

在Redis内存已经满的时候，添加了一个新的数据，执行淘汰机制。

  1. volatile-lru：

    在内存中不足时，Redis会在设置了生存时间的key中干掉一个最近最少使用的key。

  2. allkeys-lru：

    在内存中不足时，Redis会在全部的key中干掉一个最近最少使用的key。

  3. volatile-lfu：

    在内存中不足时，Redis会在设置了过了生存时间的key中干掉一个最近最少频次使用的key。

  4. allkeys-lfu：

    在内存中不足时，Redis会在全部的key中干掉一个最近最少频次使用的key。

  5. volatile-random：

    在内存中不足时，Redis会在设置了生存时间的key中随机干掉一个。

  6. allkeys-random：

    在内存中不足时，Redis会在全部的key中随机干掉一个。

  7. volatile-ttl:

    在内存中不足时，Redis会在设置过了生存时间的key中干掉一个剩余生存时间最少的key。

  8. noeviction（默认）

    在内存中不足时，直接报错。

指定淘汰机制的方式：maxmemory-policy 具体策略

设置Redis的最大内存：maxmemory

7.3 缓存的常见问题

缓存穿透

缓存击穿

缓存雪崩

缓存倾斜

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