Redis概念和基础
Redis是一种支持key-value等多种数据结构的存储系统。可用于缓存，事件发布或订阅，高速队列等场景。支持网络，提供字符串，哈希，列表，队列，聚集结构直接存取，基于内存，可恒久化。
什么是Redis
Redis是一款内存高速缓存数据库。支持key-value存储系统，支持丰富的数据类型，如：string，list，set，zset，hash
可用于缓存，事件发布和订阅，高速队列，分布式锁等场景
用c语言开发，服从高
为什么使用Redis
- 读写性能优异
- 数据类型丰富
- 原子性
- 丰富的特性
- 恒久化
- 发布订阅
- 分布式
Redis下载与安装
下载地址： Redis中文网
Windows版
只需将压缩包解压到对应的文件夹即可
启动: 直接点击redis-server.exe开启redis即可
linux版
- 将Redis安装包传到linux中
- 解压安装包
tar -zxvf redis-4.0.0.tar.gz -C /usr/local
- 安装Redis的依赖环境gcc
yum install gcc-c++
- 进入/usr/local/redis-4.0.0目录，进行编译
# 进入目录 cd /usr/local/redis-4.0.0
开启编译 make
- 进入Redis的src目录，进行安装
# 进入src目录 cd src
进行安装 make install
启动与克制
- 使用Redis-server启动，默认端标语为6379
# 进入目录
cd /usr/local/redis-4.0.0/src
启动
./redis-server
- 连接服务
这时我们的页面应该是Redis系统界面，我们需要重开一个页面进行Redis操作
我们通过cli连接服务
进入目录
cd /usr/local/redis-4.0.0/src
连接服务
./redis-cli
检察数据
keys *
可以使用Ctrl+C退出系统
Ctrl+C
- 关闭Redis服务
# 查找Redis服务器进程号
ps -ef|grep redis
关闭进程
kill -9 进程号
Redis配置
位置：位于Redis安装目录下，文件名为redis.conf
检察配置
可以通过CONFIG下令检察或设置配置项
语法:
Redis config 下令格式如下：
redis 127.0.0.1:6379> CONFIG GET CONFIG_SETTING_NAME
- redis 127.0.0.1:6379> CONFIG GET loglevel
-
- 1) "loglevel"
- 2) "notice"
可以通过修改redis.conf文件 或 CONFIG set 下令来修改配置
语法
CONFIG SET 下令基本语法：- redis 127.0.0.1:6379> CONFIG SET CONFIG_SETTING_NAME NEW_CONFIG_VALUE
- redis 127.0.0.1:6379> CONFIG SET loglevel "notice"OKredis 127.0.0.1:6379> CONFIG GET loglevel
-
- 1) "loglevel"
- 2) "notice"
redis.conf 配置项说明如下：
- Redis默认不是以保卫进程的方式运行，可以通过该配置项修改，使用yes启用保卫进程
daemonize no
- 当Redis以保卫进程方式运行时，Redis默认会把pid写入/var/run/redis.pid文件，可以通过pidfile指定
pidfile /var/run/redis.pid
- 指定Redis监听端口，默认端口为6379，作者在本身的一篇博文中解释了为什么选用6379作为默认端口，因为6379在手机按键上MERZ对应的号码，而MERZ取自意大利歌女Alessia Merz的名字
port 6379
bind 127.0.0.1
5.当客户端闲置多长时间后关闭连接，假如指定为0，表现关闭该功能
timeout 300
- 指定日志记载级别，Redis统共支持四个级别：debug、verbose、notice、warning，默认为verbose
loglevel verbose
- 日志记载方式，默认为标准输出，假如配置Redis为保卫进程方式运行，而这里又配置为日志记载方式为标准输出，则日志将会发送给/dev/null
logfile stdout
- 设置数据库的数量，默认数据库为0，可以使用SELECT 下令在连接上指定命据库id
databases 16
- 指定在多长时间内，有多少次更新操作，就将数据同步到数据文件，可以多个条件共同
save
Redis默认配置文件中提供了三个条件：
save 900 1
save 300 10
save 60 10000
分别表现900秒（15分钟）内有1个更改，300秒（5分钟）内有10个更改以及60秒内有10000个更改。
- 指定存储至本地数据库时是否压缩数据，默认为yes，Redis采用LZF压缩，假如为了节省CPU时间，可以关闭该选项，但会导致数据库文件变的巨大
rdbcompression yes
dbfilename dump.rdb
dir ./
- 设置当本机为slav服务时，设置master服务的IP地址及端口，在Redis启动时，它会自动从master进行数据同步
slaveof
- 当master服务设置了暗码掩护时，slav服务连接master的暗码
masterauth
- 设置Redis连接暗码，假如配置了连接暗码，客户端在连接Redis时需要通过AUTH 下令提供暗码，默认关闭
requirepass foobared
- 设置同一时间最大客户端连接数，默认无限定，Redis可以同时打开的客户端连接数为Redis进程可以打开的最大文件描述符数，假如设置 maxclients 0，表现不作限定。当客户端连接数到达限定时，Redis会关闭新的连接并向客户端返回max number of clients reached错误信息
maxclients 128
- 指定Redis最大内存限定，Redis在启动时会把数据加载到内存中，到达最大内存后，Redis会先实验清除已到期或即将到期的Key，当此方法处理 后，仍然到达最大内存设置，将无法再进行写入操作，但仍然可以进行读取操作。Redis新的vm机制，会把Key存放内存，Value会存放在swap区
maxmemory
- 指定是否在每次更新操作后进行日志记载，Redis在默认情况下是异步的把数据写入磁盘，假如不开启，可能会在断电时导致一段时间内的数据丢失。因为 redis本身同步数据文件是按上面save条件来同步的，所以有的数据会在一段时间内只存在于内存中。默认为no
appendonly no
- 指定更新日志文件名，默认为appendonly.aof
appendfilename appendonly.aof
- 指定更新日志条件，共有3个可选值：
no：表现等操作系统进行数据缓存同步到磁盘（快）
always：表现每次更新操作后手动调用fsync()将数据写到磁盘（慢，安全）
everysec：表现每秒同步一次（折衷，默认值）
appendfsync everysec
- 指定是否启用假造内存机制，默认值为no，简单的介绍一下，VM机制将数据分页存放，由Redis将访问量较少的页即冷数据swap到磁盘上，访问多的页面由磁盘自动换出到内存中（在后面的文章我会仔细分析Redis的VM机制）
vm-enabled no
- 假造内存文件路径，默认值为/tmp/redis.swap，不可多个Redis实例共享
vm-swap-file /tmp/redis.swap
- 将所有大于vm-max-memory的数据存入假造内存,无论vm-max-memory设置多小,所有索引数据都是内存存储的(Redis的索引数据 就是keys),也就是说,当vm-max-memory设置为0的时间,其实是所有value都存在于磁盘。默认值为0
vm-max-memory 0
- Redis swap文件分成了很多的page，一个对象可以生存在多个page上面，但一个page上不能被多个对象共享，vm-page-size是要根据存储的 数据大小来设定的，作者建议假如存储很多小对象，page大小最好设置为32或者64bytes；假如存储很大大对象，则可以使用更大的page，假如不 确定，就使用默认值
vm-page-size 32
- 设置swap文件中的page数量，由于页表（一种表现页面空闲或使用的bitmap）是在放在内存中的，，在磁盘上每8个pages将消耗1byte的内存。
vm-pages 134217728
- 设置访问swap文件的线程数,最好不要凌驾机器的核数,假如设置为0,那么所有对swap文件的操作都是串行的，可能会造成比力长时间的耽误。默认值为4
vm-max-threads 4
- 设置在向客户端应答时，是否把较小的包合并为一个包发送，默认为开启
glueoutputbuf yes
- 指定在凌驾一定的数量或者最大的元素凌驾某一临界值时，采用一种特殊的哈希算法
hash-max-zipmap-entries 64
hash-max-zipmap-value 512
- 指定是否激活重置哈希，默认为开启（后面在介绍Redis的哈希算法时具体介绍）
activerehashing yes
- 指定包含别的的配置文件，可以在同一主机上多个Redis实例之间使用同一份配置文件，而同时各个实例又拥有本身的特定配置文件
include /path/to/local.conf
HyperLogLog
HyperLogLog 是用来做基数统计的算法
优点：
在输入元素的数量或体积非常非常大时，计算基数所需的空间总是固定的，而且很小的。
在 Redis 里面，每个 HyperLogLog 键只需要耗费 12 KB 内存，就可以计算接近 2^64 个不同元素的基 数。这和计算基数时，元素越多耗费内存就越多的聚集形成鲜明对比。
但是，因为 HyperLogLog 只会根据输入元向来计算基数，而不会储存输入元素本身，所以 HyperLogLog 不能像聚集那样，返回输入的各个元素。
什么是基数?
比如数据集 {1, 3, 5, 7, 5, 7, 8}， 那么这个数据集的基数集为 {1, 3, 5 ,7, 8}, 基数(不重复元素)为5。 基数估计就是在误差可担当的范围内，快速计算基数。
Redis HyperLogLog 下令
序号下令及描述1PFADD key element [element ...](https://www.redis.net.cn/order/3629.html) 添加指定元素到 HyperLogLog 中。2PFCOUNT key [key ...](https://www.redis.net.cn/order/3630.html) 返回给定 HyperLogLog 的基数估算值。3PFMERGE destkey sourcekey [sourcekey ...](https://www.redis.net.cn/order/3631.html) 将多个 HyperLogLog 合并为一个 HyperLogLog发布订阅
Redis 发布订阅(pub/sub)是一种消息通讯模式：发送者(pub)发送消息，订阅者(sub)接收消息。
Redis 客户端可以订阅恣意数量的频道。
下图展示了频道 channel1 ， 以及订阅这个频道的三个客户端 —— client2 、 client5 和 client1 之间的关系：
当有新消息通过 PUBLISH 下令发送给频道 channel1 时， 这个消息就会被发送给订阅它的三个客户端：
Redis 发布订阅下令
序号下令及描述1PSUBSCRIBE pattern [pattern ...](https://www.redis.net.cn/order/3632.html) 订阅一个或多个符合给定模式的频道。2PUBSUB subcommand [argument argument ...]检察订阅与发布系统状态。3PUBLISH channel message 将信息发送到指定的频道。4PUNSUBSCRIBE [pattern pattern ...] 退订所有给定模式的频道。5SUBSCRIBE channel [channel ...](https://www.redis.net.cn/order/3636.html) 订阅给定的一个或多个频道的信息。6UNSUBSCRIBE [channel channel ...] 指退订给定的频道。事务
Redis事务可以一次执行多个下令，而且带有以下两个重要的保证：
事务是一个独立的隔离操作：事务中的所有下令都会序列化，按顺序地执行。事务在执行过程中，不会被其他客户端发送来的下令哀求所打断
事务是一个原子操作
一个事务从开始到执行会履历以下三个阶段：
事务下令
序号下令及描述1DISCARD 取消事务，放弃执行事务块内的所有下令2EXEC 执行事务块内的下令3MULTI 标记一个事务块的开始4UNWATCH 取消WATCH下令对所有key的监视5WATCH key [key ....] 监视一个（或多个）key，假如在事务执行之前这个（或这些）key被其他下令所改动，那么事务将被打断实例
以下是一个事务的例子， 它先以 MULTI 开始一个事务， 然后将多个下令入队到事务中， 最后由 EXEC 下令触发事务， 一并执行事务中的所有下令：- 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"
备份
Redis SAVE下令用于创建当前数据库的备份，该下令将在Redis安装目录中创建dump.rdb
语法:- redis 127.0.0.1:6379> SAVE
- OK
假如需要恢复数据，只需将备份文件 (dump.rdb) 移动到 redis 安装目录并启动服务即可。获取 redis 目录可以使用 CONFIG 下令，如下所示：- redis 127.0.0.1:6379> CONFIG GET dir
- 1) "dir"
- 2) "/usr/local/redis/bin"
Bgsave
创建 redis 备份文件也可以使用下令 BGSAVE，该下令在背景执行。- 127.0.0.1:6379> BGSAVE
-
- Background saving started
可以通过Redis的配置文件设置暗码参数，这样客户端连接到Redis服务就需要暗码验证，这样可以让你的Redis服务更安全
可以通过以下下令检察是否设置了暗码验证:- 127.0.0.1:6379> CONFIG get requirepass
- 1) "requirepass"
- 2) ""
可以通过以下下令来修改参数：- 127.0.0.1:6379> CONFIG set requirepass "w3cschool.cc"
- OK
- 127.0.0.1:6379> CONFIG get requirepass
- 1) "requirepass"
- 2) "w3cschool.cc"
语法
AUTH 下令基本语法格式如下：- 127.0.0.1:6379> AUTH password
- 127.0.0.1:6379> AUTH "w3cschool.cc"
- OK
- 127.0.0.1:6379> SET mykey "Test value"
- OK
- 127.0.0.1:6379> GET mykey
- "Test value"
Redis 性能测试是通过同时执行多个下令实现的。
语法
redis 性能测试的基本下令如下：- redis-benchmark [option] [option value]
序号选项描述默认值1-h指定服务器主机名127.0.0.12-p指定服务器端口63793-s指定服务器 socket4-c指定并发连接数505-n指定哀求数100006-d以字节的形式指定 SET/GET 值的数据大小27-k1=keep alive 0=reconnect18-rSET/GET/INCR 使用随机 key, SADD 使用随机值9-P通过管道传输 哀求110-q逼迫退出 redis。仅显示 query/sec 值11--csv以 CSV 格式输出12-l天生循环，永世执行测试13-t仅运行以逗号分隔的测试下令列表。14-IIdle 模式。仅打开 N 个 idle 连接并等候。实例
以下实例同时执行 10000 个哀求来检测性能：- redis-benchmark -n 100000
-
- PING_INLINE: 141043.72 requests per second
- PING_BULK: 142857.14 requests per second
- SET: 141442.72 requests per second
- GET: 145348.83 requests per second
- INCR: 137362.64 requests per second
- LPUSH: 145348.83 requests per second
- LPOP: 146198.83 requests per second
- SADD: 146198.83 requests per second
- SPOP: 149253.73 requests per second
- LPUSH (needed to benchmark LRANGE): 148588.42 requests per second
- LRANGE_100 (first 100 elements): 58411.21 requests per second
- LRANGE_300 (first 300 elements): 21195.42 requests per second
- LRANGE_500 (first 450 elements): 14539.11 requests per second
- LRANGE_600 (first 600 elements): 10504.20 requests per second
- MSET (10 keys): 93283.58 requests per second
以下实例我们使用了多个参数来测试 redis 性能：- redis-benchmark -h 127.0.0.1 -p 6379 -t set,lpush -n 100000 -q
-
- SET: 146198.83 requests per second
- LPUSH: 145560.41 requests per second
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