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 十多个 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。咱们能够往列表的右边或者左边增加元素。

127.0.0.1:6379> rpush list-key v1(integer) 1127.0.0.1:6379> rpush list-key v2(integer) 2127.0.0.1:6379> rpush list-key v1(integer) 3127.0.0.1:6379> lrange list-key 0 -11) "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 -11) "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) 1127.0.0.1:6379> sadd k1 v2(integer) 1127.0.0.1:6379> sadd k1 v3(integer) 1127.0.0.1:6379> sadd k1 v1(integer) 0127.0.0.1:6379> smembers k11) "v3"2) "v2"3) "v1"127.0.0.1:6379>127.0.0.1:6379> sismember k1 k4(integer) 0127.0.0.1:6379> sismember k1 v1(integer) 1127.0.0.1:6379> srem k1 v2(integer) 1127.0.0.1:6379> srem k1 v2(integer) 0127.0.0.1:6379> smembers k11) "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) 1127.0.0.1:6379> zadd zset-key 982 member0(integer) 1127.0.0.1:6379> zadd zset-key 982 member0(integer) 0127.0.0.1:6379> zrange zset-key 0 -1 withscores1) "member1"2) "728"3) "member0"4) "982"127.0.0.1:6379> zrangebyscore zset-key 0 800 withscores1) "member1"2) "728"127.0.0.1:6379> zrem zset-key member1(integer) 1127.0.0.1:6379> zrem zset-key member1(integer) 0127.0.0.1:6379> zrange zset-key 0 -1 withscores1) "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：

学 Redis 这篇就够了

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：

学 Redis 这篇就够了

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 redisChatReading 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) 1127.0.0.1:6379> 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"

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> MULTIOKredis 127.0.0.1:6379> SET book-name "Mastering C++ in 21 days"QUEUEDredis 127.0.0.1:6379> GET book-nameQUEUEDredis 127.0.0.1:6379> SADD tag "C++" "Programming" "Mastering Series"QUEUEDredis 127.0.0.1:6379> SMEMBERS tagQUEUEDredis 127.0.0.1:6379> EXEC1) OK2) "Mastering C++ in 21 days"3) (integer) 34) 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> multiOKredis 127.0.0.1:7000> set a aaaQUEUEDredis 127.0.0.1:7000> set b bbbQUEUEDredis 127.0.0.1:7000> set c cccQUEUEDredis 127.0.0.1:7000> exec1) OK2) OK3) 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总服务器。

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

1. 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。
2. 快照文件发送结束之后，开始向从服务器发送存储在缓冲区的写命令。
3. 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。
4. 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总服务器，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，主动从从服务器中抉择出新的主服务器。

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。