Redis 简介
Redis 是齐全开源收费的，恪守 BSD 协定，是一个高性能的 key – value 数据库
Redis 与 其余 key – value 缓存产品有以下三个特点：
- Redis 反对数据长久化，能够将内存中的数据保留在磁盘中，重启的时候能够再次加载进行应用。
- Redis 不仅仅反对简略的 key – value 类型的数据，同时还提供 list，set，zset，hash 等数据结构的存储
- Redis 反对数据的备份，即 master – slave 模式的数据备份
Redis 劣势
- 性能极高 – Redis 读的速度是 110000 次 /s, 写的速度是 81000 次 /s。
- 丰盛的数据类型 – Redis 反对二进制案例的 Strings, Lists, Hashes, Sets 及 Ordered Sets 数据类型操作。
- 原子性 – Redis 的所有操作都是原子性的，意思就是要么胜利执行要么失败齐全不执行。单个操作是原子性的。多个操作也反对事务，即原子性，通过 MULTI 和 EXEC 指令包起来。
- 其余个性 – Redis 还反对 publish/subscribe 告诉，key 过期等个性。
Redis 数据类型
Redis 反对 5 中数据类型：string（字符串），hash（哈希），list（列表），set（汇合），zset（sorted set：有序汇合）
string
string 是 redis 最根本的数据类型。一个 key 对应一个 value。
string 是二进制平安的。也就是说 redis 的 string 能够蕴含任何数据。比方 jpg 图片或者序列化的对象。
string 类型是 redis 最根本的数据类型，string 类型的值最大能存储 512 MB。
了解：string 就像是 java 中的 map 一样，一个 key 对应一个 value
127.0.0.1:6379> set hello world
OK
127.0.0.1:6379> get hello
“world”
hash
Redis hash 是一个键值对（key – value）汇合。
Redis hash 是一个 string 类型的 key 和 value 的映射表，hash 特地适宜用于存储对象。
了解：能够将 hash 看成一个 key – value 的汇合。也能够将其想成一个 hash 对应着多个 string。
与 string 区别：string 是 一个 key – value 键值对，而 hash 是多个 key – value 键值对。
// hash-key 能够看成是一个键值对汇合的名字, 在这里别离为其增加了 sub-key1 : value1、
sub-key2 : value2、sub-key3 : value3 这三个键值对
127.0.0.1:6379> hset hash-key sub-key1 value1
(integer) 1
127.0.0.1:6379> hset hash-key sub-key2 value2
(integer) 1
127.0.0.1:6379> hset hash-key sub-key3 value3
(integer) 1
// 获取 hash-key 这个 hash 外面的所有键值对
127.0.0.1:6379> hgetall hash-key
1) “sub-key1”
2) “value1”
3) “sub-key2”
4) “value2”
5) “sub-key3”
6) “value3”
// 删除 hash-key 这个 hash 外面的 sub-key2 键值对
127.0.0.1:6379> hdel hash-key sub-key2
(integer) 1
127.0.0.1:6379> hget hash-key sub-key2
(nil)
127.0.0.1:6379> hget hash-key sub-key1
“value1”
127.0.0.1:6379> hgetall hash-key
1) “sub-key1”
2) “value1”
3) “sub-key3”
4) “value3”
list
Redis 列表是简略的字符串列表，依照插入程序排序。咱们能够网列表的右边或者左边增加元素。
127.0.0.1:6379> rpush list-key v1
(integer) 1
127.0.0.1:6379> rpush list-key v2
(integer) 2
127.0.0.1:6379> rpush list-key v1
(integer) 3
127.0.0.1:6379> lrange list-key 0 -1
1) “v1”
2) “v2”
3) “v1”
127.0.0.1:6379> lindex list-key 1
“v2”
127.0.0.1:6379> lpop list
(nil)
127.0.0.1:6379> lpop list-key
“v1”
127.0.0.1:6379> lrange list-key 0 -1
1) “v2”
2) “v1”
咱们能够看出 list 就是一个简略的字符串汇合，和 Java 中的 list 相差不大，区别就是这里的 list 寄存的是字符串。list 内的元素是可反复的。
set
redis 的 set 是字符串类型的无序汇合。汇合是通过哈希表实现的，因而增加、删除、查找的复杂度都是 O（1）
127.0.0.1:6379> sadd k1 v1
(integer) 1
127.0.0.1:6379> sadd k1 v2
(integer) 1
127.0.0.1:6379> sadd k1 v3
(integer) 1
127.0.0.1:6379> sadd k1 v1
(integer) 0
127.0.0.1:6379> smembers k1
1) “v3”
2) “v2”
3) “v1”
127.0.0.1:6379>
127.0.0.1:6379> sismember k1 k4
(integer) 0
127.0.0.1:6379> sismember k1 v1
(integer) 1
127.0.0.1:6379> srem k1 v2
(integer) 1
127.0.0.1:6379> srem k1 v2
(integer) 0
127.0.0.1:6379> smembers k1
1) “v3”
2) “v1”
redis 的 set 与 java 中的 set 还是有点区别的。
redis 的 set 是一个 key 对应着 多个字符串类型的 value，也是一个字符串类型的汇合
然而和 redis 的 list 不同的是 set 中的字符串汇合元素不能反复，然而 list 能够。
Zset
redis zset 和 set 一样都是 字符串类型元素的汇合，并且汇合内的元素不能反复。
不同的是，zset 每个元素都会关联一个 double 类型的分数。redis 通过分数来为汇合中的成员进行从小到大的排序。
zset 的元素是惟一的，然而分数（score）却能够反复。
127.0.0.1:6379> zadd zset-key 728 member1
(integer) 1
127.0.0.1:6379> zadd zset-key 982 member0
(integer) 1
127.0.0.1:6379> zadd zset-key 982 member0
(integer) 0
127.0.0.1:6379> zrange zset-key 0 -1 withscores
1) “member1”
2) “728”
3) “member0”
4) “982”
127.0.0.1:6379> zrangebyscore zset-key 0 800 withscores
1) “member1”
2) “728”
127.0.0.1:6379> zrem zset-key member1
(integer) 1
127.0.0.1:6379> zrem zset-key member1
(integer) 0
127.0.0.1:6379> zrange zset-key 0 -1 withscores
1) “member0”
2) “982”
zset 是依照分数的大小来排序的。
公布订阅
个别不必 Redis 做音讯公布订阅。
简介
Redis 公布订阅 (pub/sub) 是一种音讯通信模式：发送者 (pub) 发送音讯，订阅者 (sub) 接管音讯。
Redis 客户端能够订阅任意数量的频道。
下图展现了频道 channel1，以及订阅这个频道的三个客户端 —— client2、client5 和 client1 之间的关系：
当有新音讯通过 PUBLISH 命令发送给频道 channel1 时，这个音讯就会被发送给订阅它的三个客户端：
实例
以下实例演示了公布订阅是如何工作的。在咱们实例中咱们创立了订阅频道名为 redisChat :
127.0.0.1:6379> SUBsCRIBE redisChat
Reading messages… (press Ctrl-C to quit)
1) “subscribe”
2) “redisChat”
当初，咱们先从新开启个 redis 客户端，而后在同一个频道 redisChat 公布两次音讯，订阅者就能接管到音讯。
127.0.0.1:6379> PUBLISH redisChat “send message”
(integer) 1
127.0.0.1:6379> PUBLISH redisChat “hello world”
(integer) 1订阅者的客户端显示如下
1) “message”
2) “redisChat”
3) “send message”
1) “message”
2) “redisChat”
3) “hello world”
公布订阅常用命令
自行查阅
事务
redis 事务一次能够执行多条命令，服务器在执行命令期间，不会去执行其余客户端的命令申请。
事务中的多条命令被一次性发送给服务器，而不是一条一条地发送，这种形式被称为流水线，它能够缩小客户端与服务器之间的网络通信次数从而晋升性能。
Redis 最简略的事务实现形式是应用 MULTI 和 EXEC 命令将事务操作包围起来。
- 批量操作在发送 EXEC 命令前被放入队列缓存。
- 收到 EXEC 命令后进入事务执行，事务中任意命令执行失败，其余命令仍然被执行。也就是说 Redis 事务不保障原子性。
- 在事务执行过程中，其余客户端提交的命令申请不会插入到事务执行命令序列中。
一个事务从开始到执行会经验以下三个阶段：
- 开始事务。
- 命令入队。
- 执行事务。
实例
以下是一个事务的例子，它先以 MULTI 开始一个事务，而后将多个命令入队到事务中，最初由 EXEC 命令触发事务，一并执行事务中的所有命令：
redis 127.0.0.1:6379> MULTI
OK
redis 127.0.0.1:6379> SET book-name “Mastering C++ in 21 days”
QUEUED
redis 127.0.0.1:6379> GET book-name
QUEUED
redis 127.0.0.1:6379> SADD tag “C++” “Programming” “Mastering Series”
QUEUED
redis 127.0.0.1:6379> SMEMBERS tag
QUEUED
redis 127.0.0.1:6379> EXEC
1) OK
2) “Mastering C++ in 21 days”
3) (integer) 3
4) 1) “Mastering Series”
2) “C++”
3) “Programming”
单个 Redis 命令的执行是原子性的，但 Redis 没有在事务上减少任何维持原子性的机制，所以 Redis 事务的执行并不是原子性的。
事务能够了解为一个打包的批量执行脚本，但批量指令并非原子化的操作，两头某条指令的失败不会导致后面已做指令的回滚，也不会造成后续的指令不做。
这是官网上的阐明 From redis docs on transactions:
It’s important to note that even when a command fails, all the other commands in the queue are processed – Redis will not stop the processing of commands.
比方：
redis 127.0.0.1:7000> multi
OK
redis 127.0.0.1:7000> set a aaa
QUEUED
redis 127.0.0.1:7000> set b bbb
QUEUED
redis 127.0.0.1:7000> set c ccc
QUEUED
redis 127.0.0.1:7000> exec
1) OK
2) OK
3) OK
如果在 set b bbb 处失败，set a 已胜利不会回滚，set c 还会继续执行。
Redis 事务命令
下表列出了 redis 事务的相干命令：
序号命令及形容：
1 DISCARD 勾销事务，放弃执行事务块内的所有命令。
2 EXEC 执行所有事务块内的命令。
3 MULTI 标记一个事务块的开始。
4 UNWATCH 勾销 WATCH 命令对所有 key 的监督。
5 WATCH key [key …] 监督一个 (或多个) key，如果在事务执行之前这个 (或这些) key 被其余命令所改变，那么事务将被打断。
长久化
Redis 是内存型数据库，为了保证数据在断电后不会失落，须要将内存中的数据长久化到硬盘上。
RDB 长久化
将某个工夫点的所有数据都寄存到硬盘上。
能够将快照复制到其余服务器从而创立具备雷同数据的服务器正本。
如果零碎产生故障，将会失落最初一次创立快照之后的数据。
如果数据量大，保留快照的工夫会很长。
AOF 长久化
将写命令增加到 AOF 文件（append only file）开端。
应用 AOF 长久化须要设置同步选项，从而确保 写命令 同步到磁盘文件上的机会。
这是因为对文件进行写入并不会马上将内容同步到磁盘上，而是先存储到缓冲区，而后由操作系统决定什么时候同步到磁盘。
选项同步频率 always 每个写命令都同步 eyerysec 每秒同步一次 no 让操作系统来决定何时同步
- always 选项会重大减低服务器的性能
- everysec 选项比拟适合，能够保证系统解体时只会失落一秒左右的数据，并且 Redis 每秒执行一次同步对服务器简直没有任何影响。
- no 选项并不能给服务器性能带来多大的晋升，而且会减少零碎解体时数据失落的数量。
随着服务器写申请的增多，AOF 文件会越来越大。Redis 提供了一种将 AOF 重写的个性，可能去除 AOF 文件中的冗余写命令。
复制
通过应用 slaveof host port 命令来让一个服务器成为另一个服务器的从服务器。
一个从服务器只能有一个主服务器，并且不反对主主复制。
连贯过程
- 主服务器创立快照文件，即 RDB 文件，发送给从服务器，并在发送期间应用缓冲区记录执行的写命令。
- 快照文件发送结束之后，开始像从服务器发送存储在缓冲区的写命令。
- 从服务器抛弃所有旧数据，载入主服务器发来的快照文件，之后从服务器开始承受主服务器发来的写命令。
- 主服务器每执行一次写命令，就向从服务器发送雷同的写命令。
主从链
随着负载一直回升，主服务器无奈很快的更新所有从服务器，或者从新连贯和从新同步从服务器将导致系统超载。
为了解决这个问题，能够创立一个中间层来分担主服务器的复制工作。中间层的服务器是最上层服务器的从服务器，又是最上层服务器的主服务器。
哨兵
Sentinel（哨兵）能够监听集群中的服务器，并在主服务器进入下线状态时，主动从从服务器中选举处新的主服务器。
分片
分片是将数据划分为多个局部的办法，能够将数据存储到多台机器外面，这种办法在解决某些问题时能够取得线性级别的性能晋升。
假如有 4 个 Redis 实例 R0, R1, R2, R3, 还有很多示意用户的键 user:1, user:2, … , 有不同的形式来抉择一个指定的键存储在哪个实例中。
- 最简略的是范畴分片，例如用户 id 从 0 ~ 1000 的存储到实例 R0 中，用户 id 从 1001 ~ 2000 的存储到实例 R1 中，等等。然而这样须要保护一张映射范畴表，保护操作代价高。
- 还有一种是哈希分片。应用 CRC32 哈希函数将键转换为一个数字，再对实例数量求模就能晓得存储的实例。
依据执行分片的地位，能够分为三种分片形式：
- 客户端分片：客户端应用一致性哈希等算法决定该当散布到哪个节点。
- 代理分片：将客户端的申请发送到代理上，由代理转发到正确的节点上。
- 服务器分片：Redis Cluster。