Redis入门与安装

onnoA酱
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初识Redis

目录

1. Redis简单介绍

Redis是一种键值型的NoSql数据库，这里有两个关键字：

  • 键值型
  • NoSql

其中键值型，是指Redis中存储的数据都是以key.value对的形式存储，而value的形式多种多样，可以是字符串.数值.甚至json：

image-20240607115702979

而NoSql则是相对于传统关系型数据库而言，有很大差异的一种数据库。

对于存储的数据，没有类似Mysql那么严格的约束，比如唯一性，是否可以为null等等，所以我们把这种松散结构的数据库，称之为NoSQL数据库。

2. 课程目录

  • 初始 Redis
  • 认识NoSQL
  • 认识Redis
  • 安装Redis
  • Redis 常见命令
  • 5种常见数据结构
  • 通用命令
  • 不同数据结构的操作命令
  • Redis 的Java客户端
  • Jedis客户端
  • SpringDataRedis客户端

3. 初识 Redis

3.1.认识NoSQL

NoSql 可以翻译做Not Only Sql（不仅仅是SQL），或者是No Sql（非Sql的）数据库。是相对于传统关系型数据库而言，有很大差异的一种特殊的数据库，因此也称之为非关系型数据库。

3.1.1. 结构化与非结构化

传统关系型数据库是结构化数据，每一张表都有严格的约束信息：字段名.字段数据类型.字段约束等等信息，插入的数据必须遵守这些约束：

image-20240607115646415

而NoSql则对数据库格式没有严格约束，往往形式松散，自由。

可以是键值型：

image-20240607115616372

也可以是文档型：

image-20240607114352482

甚至可以是图格式：

image-20240607114409859

3.1.2. 关联和非关联

传统数据库的表与表之间往往存在关联，例如外键：

image-20240607114453653

而非关系型数据库不存在关联关系，要维护关系要么靠代码中的业务逻辑，要么靠数据之间的耦合：

{
    id: 1,
    name: "张三",
    orders: [
        {
            id: 1,
            item: {
                id: 10, title: "荣耀6", price: 4999
            }
        },
        {
            id: 2,
            item: {
                id: 20, title: "小米11", price: 3999
            }
        }
    ]
}

此处要维护“张三”的订单与商品“荣耀”和“小米11”的关系，不得不冗余的将这两个商品保存在张三的订单文档中，不够优雅。还是建议用业务来维护关联关系。

3.1.3. 查询方式

传统关系型数据库会基于Sql语句做查询，语法有统一标准；

而不同的非关系数据库查询语法差异极大，五花八门各种各样。

image-20240607114517317

3.1.4. 事务

传统关系型数据库能满足事务ACID的原则。

image-20240607114528928

而非关系型数据库往往不支持事务，或者不能严格保证ACID的特性，只能实现基本的一致性。

3.1.5. 总结

除了上述四点以外，在存储方式.扩展性.查询性能上关系型与非关系型也都有着显著差异，总结如下：

image-20240607114554510

  • 存储方式

    • 关系型数据库基于磁盘进行存储，会有大量的磁盘IO，对性能有一定影响
    • 非关系型数据库，他们的操作更多的是依赖于内存来操作，内存的读写速度会非常快，性能自然会好一些

  • 扩展性

    • 关系型数据库集群模式一般是主从，主从数据一致，起到数据备份的作用，称为垂直扩展。
    • 非关系型数据库可以将数据拆分，存储在不同机器上，可以保存海量数据，解决内存大小有限的问题。称为水平扩展。
    • 关系型数据库因为表之间存在关联关系，如果做水平扩展会给数据查询带来很多麻烦

3.2. 认识Redis

Redis诞生于2009年全称是 Remote Dictionary Server 远程词典服务器，是一个基于内存的键值型NoSQL数据库。

特征：

  • 键值（key-value）型，value支持多种不同数据结构，功能丰富
  • 单线程，每个命令具备原子性
  • 低延迟，速度快（基于内存.IO多路复用.良好的编码）。
  • 支持数据持久化
  • 支持主从集群.分片集群
  • 支持多语言客户端

作者：Antirez

Redis的官方网站地址

3.3. 安装Redis

大多数企业都是基于Linux服务器来部署项目，而且Redis官方也没有提供Windows版本的安装包。因此课程中我们会基于Linux系统来安装Redis.

此处选择的Linux版本为CentOS 7.

3.3.1. 依赖库

Redis是基于C语言编写的，因此首先需要安装Redis所需要的gcc依赖：

yum install -y gcc tcl

3.3.2. 上传安装包并解压

然后将课前资料提供的Redis安装包上传到虚拟机的任意目录：

image-20240607114615510

例如，我放到了/usr/local/src 目录：

image-20240607114625828

解压缩：

tar -xzf redis-6.2.6.tar.gz

解压后：

image-20240607114636474

进入redis目录：

cd redis-6.2.6

运行编译命令：

make && make install

如果没有出错，应该就安装成功了。

默认的安装路径是在 /usr/local/bin目录下：

[root@node1 redis]# cd /usr/local/bin/
[root@node1 bin]# ll
总用量 18936
-rwxr-xr-x. 1 root root 4830696 6月   7 13:00 redis-benchmark
lrwxrwxrwx. 1 root root      12 6月   7 13:00 redis-check-aof -> redis-server
lrwxrwxrwx. 1 root root      12 6月   7 13:00 redis-check-rdb -> redis-server
-rwxr-xr-x. 1 root root 5004816 6月   7 13:00 redis-cli
lrwxrwxrwx. 1 root root      12 6月   7 13:00 redis-sentinel -> redis-server
-rwxr-xr-x. 1 root root 9548272 6月   7 13:00 redis-server

该目录已经默认配置到环境变量，因此可以在任意目录下运行这些命令。其中：

  • redis-cli：是redis提供的命令行客户端
  • redis-server：是redis的服务端启动脚本
  • redis-sentinel：是redis的哨兵启动脚本

3.3.3. 启动

redis的启动方式有很多种，例如：

  • 默认启动
  • 指定配置启动
  • 开机自启

3.3.4. 默认启动

安装完成后，在任意目录输入redis-server命令即可启动Redis：

redis-server

如下：

[root@node1 redis]# cd /usr/local/bin/
[root@node1 bin]# ll
总用量 18936
-rwxr-xr-x. 1 root root 4830696 6月   7 13:00 redis-benchmark
lrwxrwxrwx. 1 root root      12 6月   7 13:00 redis-check-aof -> redis-server
lrwxrwxrwx. 1 root root      12 6月   7 13:00 redis-check-rdb -> redis-server
-rwxr-xr-x. 1 root root 5004816 6月   7 13:00 redis-cli
lrwxrwxrwx. 1 root root      12 6月   7 13:00 redis-sentinel -> redis-server
-rwxr-xr-x. 1 root root 9548272 6月   7 13:00 redis-server
[root@node1 bin]# redis-server
6806:C 07 Jun 2024 13:07:20.592 # oO0OoO0OoO0Oo Redis is starting oO0OoO0OoO0Oo
6806:C 07 Jun 2024 13:07:20.592 # Redis version=6.2.14, bits=64, commit=00000000, modified=0, pid=6806, just started
6806:C 07 Jun 2024 13:07:20.592 # Warning: no config file specified, using the default config. In order to specify a config file use redis-server /path/to/redis.conf
6806:M 07 Jun 2024 13:07:20.595 * Increased maximum number of open files to 10032 (it was originally set to 1024).
6806:M 07 Jun 2024 13:07:20.595 * monotonic clock: POSIX clock_gettime
                _._                                                  
           _.-``__ ''-._                                             
      _.-``    `.  `_.  ''-._           Redis 6.2.14 (00000000/0) 64 bit
  .-`` .-```.  ```/    _.,_ ''-._                                  
 (    '      ,       .-`  | `,    )     Running in standalone mode
 |`-._`-...-` __...-.``-._|'` _.-'|     Port: 6379
 |    `-._   `._    /     _.-'    |     PID: 6806
  `-._    `-._  `-./  _.-'    _.-'                                   
 |`-._`-._    `-.__.-'    _.-'_.-'|                                  
 |    `-._`-._        _.-'_.-'    |           https://redis.io       
  `-._    `-._`-.__.-'_.-'    _.-'                                   
 |`-._`-._    `-.__.-'    _.-'_.-'|                                  
 |    `-._`-._        _.-'_.-'    |                                  
  `-._    `-._`-.__.-'_.-'    _.-'                                   
      `-._    `-.__.-'    _.-'                                       
          `-._        _.-'                                           
              `-.__.-'                                               
​
6806:M 07 Jun 2024 13:07:20.597 # WARNING: The TCP backlog setting of 511 cannot be enforced because /proc/sys/net/core/somaxconn is set to the lower value of 128.
6806:M 07 Jun 2024 13:07:20.597 # Server initialized
6806:M 07 Jun 2024 13:07:20.597 # WARNING Memory overcommit must be enabled! Without it, a background save or replication may fail under low memory condition. Being disabled, it can can also cause failures without low memory condition, see https://github.com/jemalloc/jemalloc/issues/1328. To fix this issue add 'vm.overcommit_memory = 1' to /etc/sysctl.conf and then reboot or run the command 'sysctl vm.overcommit_memory=1' for this to take effect.
6806:M 07 Jun 2024 13:07:20.598 * Ready to accept connections

这种启动属于前台启动，会阻塞整个会话窗口，窗口关闭或者按下CTRL + C则Redis停止。不推荐使用。

3.3.5. 指定配置启动

如果要让Redis以后台方式启动，则必须修改Redis配置文件，就在我们之前解压的redis安装包下（/opt/module/redis/），名字叫redis.conf：

[root@node1 local]# cd /opt/module/redis/
[root@node1 redis]# ll
总用量 256
-rw-rw-r--.  1 root root 41762 10月 18 2023 00-RELEASENOTES
-rw-rw-r--.  1 root root    51 10月 18 2023 BUGS
-rw-rw-r--.  1 root root  5026 10月 18 2023 CONDUCT
-rw-rw-r--.  1 root root  3384 10月 18 2023 CONTRIBUTING
-rw-rw-r--.  1 root root  1487 10月 18 2023 COPYING
drwxrwxr-x.  7 root root  4096 6月   7 12:59 deps
-rw-rw-r--.  1 root root    11 10月 18 2023 INSTALL
-rw-rw-r--.  1 root root   151 10月 18 2023 Makefile
-rw-rw-r--.  1 root root  6888 10月 18 2023 MANIFESTO
-rw-rw-r--.  1 root root 21567 10月 18 2023 README.md
-rw-rw-r--.  1 root root 93849 10月 18 2023 redis.conf
-rwxrwxr-x.  1 root root   279 10月 18 2023 runtest
-rwxrwxr-x.  1 root root   283 10月 18 2023 runtest-cluster
-rwxrwxr-x.  1 root root  1117 10月 18 2023 runtest-moduleapi
-rwxrwxr-x.  1 root root   281 10月 18 2023 runtest-sentinel
-rw-rw-r--.  1 root root 13768 10月 18 2023 sentinel.conf
drwxrwxr-x.  3 root root 12288 6月   7 13:00 src
drwxrwxr-x. 11 root root  4096 10月 18 2023 tests
-rw-rw-r--.  1 root root  3055 10月 18 2023 TLS.md
drwxrwxr-x.  9 root root  4096 10月 18 2023 utils

我们先将这个配置文件备份一份：

cp redis.conf redis.conf.bck

然后修改redis.conf文件中的一些配置：

# 允许访问的地址，默认是127.0.0.1，会导致只能在本地访问。修改为0.0.0.0则可以在任意IP访问，生产环境不要设置为0.0.0.0
bind 0.0.0.0
# 守护进程，修改为yes后即可后台运行
daemonize yes
# 密码，设置后访问Redis必须输入密码
requirepass 123321

Redis的其它常见配置：

# 监听的端口
port 6379
# 工作目录，默认是当前目录，也就是运行redis-server时的命令，日志.持久化等文件会保存在这个目录
dir .
# 数据库数量，设置为1，代表只使用1个库，默认有16个库，编号0~15
databases 1
# 设置redis能够使用的最大内存
maxmemory 512mb
# 日志文件，默认为空，不记录日志，可以指定日志文件名
logfile "redis.log"

启动Redis：

# 进入redis安装目录
cd /opt/module/redis
# 启动
redis-server redis.conf

停止服务：

# 利用redis-cli来执行 shutdown 命令，即可停止 Redis 服务，
# 因为之前配置了密码，因此需要通过 -a 来指定密码
redis-cli -a 123456 shutdown
​
# 或者使用kill命令，杀死进程
kill -9 线程id

3.3.6. 开机自启

我们也可以通过配置来实现开机自启。

首先，新建一个系统服务文件：

vi /etc/systemd/system/redis.service

内容如下：

[Unit]
Description=redis-server
After=network.target
​
[Service]
Type=forking
ExecStart=/usr/local/bin/redis-server /opt/module/redis/redis.conf
PrivateTmp=true
​
[Install]
WantedBy=multi-user.target

然后重载系统服务：

systemctl daemon-reload

现在，我们可以用下面这组命令来操作redis了：

# 启动
systemctl start redis
# 停止
systemctl stop redis
# 重启
systemctl restart redis
# 查看状态
systemctl status redis

执行下面的命令，可以让redis开机自启：

systemctl enable redis

扩展：一台服务器启动多个Redis

# 进入redis安装目录
cd /opt/module/redis
# 拷贝配置
cp redis.conf redis2.conf
# 修改redis2.conf
vi redis2.conf
# 将配置修改为以下配置-参考下面配置
​
# 指定配置方式启动redis
redis-server redis2.conf

# 修改端口
port 6380
# 修改线程id
pidfile /var/run/redis_6380.pid
# 修改日志文件名
logfile "redis2.log"

3.4. Redis桌面客户端

安装完成Redis，我们就可以操作Redis，实现数据的CRUD了。这需要用到Redis客户端，包括：

  • 命令行客户端
  • 图形化桌面客户端
  • 编程客户端

3.4.1. Redis命令行客户端

Redis安装完成后就自带了命令行客户端：redis-cli，使用方式如下：

redis-cli [options] [commonds]

其中常见的options有：

  • -h 127.0.0.1：指定要连接的redis节点的IP地址，默认是127.0.0.1
  • -p 6379：指定要连接的redis节点的端口，默认是6379
  • -a 123321：指定redis的访问密码

其中的commonds就是Redis的操作命令，例如：

  • ping：与redis服务端做心跳测试，服务端正常会返回pong

不指定commond时，会进入redis-cli的交互控制台：

# 1. 直接使用密码连接
redis-cli -a heng123ok 
[root@node1 ~]# redis-cli -a heng123ok 
Warning: Using a password with '-a' or '-u' option on the command line interface may not be safe.
127.0.0.1:6379> exit
​
# 2. 不使用密码连接，进去控制台再输入密码连接
[root@node1 ~]# redis-cli 
127.0.0.1:6379> auth heng123ok
OK

3.4.2. 图形化桌面客户端

GitHub上的大神编写了Redis的图形化桌面客户端，地址

不过该仓库提供的是RedisDesktopManager的源码，并未提供windows安装包。

在下面这个仓库可以找到安装包

3.4.3. 安装

在课前资料中可以找到Redis的图形化桌面客户端：

image-20240607114755250

解压缩后，运行安装程序即可安装：

image-20240607114804228

安装完成后，在安装目录下找到rdm.exe文件：

image-20240607114819083

双击即可运行：

image-20240607114831607

3.4.4. 建立连接

点击左上角的连接到Redis服务器按钮：

image-20240607114909221

在弹出的窗口中填写Redis服务信息：

image-20240607152320816

点击确定后，在左侧菜单会出现这个链接：

image-20240607114923965

点击即可建立连接了。

img

Redis默认有16个仓库，编号从0至15. 通过配置文件可以设置仓库数量，但是不超过16，并且不能自定义仓库名称。

如果是基于redis-cli连接Redis服务，可以通过select命令来选择数据库：

# 选择 0号库
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