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Redis(Remote Dictionary Server ),即远程字典服务,是一个开源的使用ANSI C语言编写、支持网络、可基于内存亦可持久化的日志型、Key-Value数据库,并提供多种语言的API。从2010年3月15日起,Redis的开发工作由VMware主持。从2013年5月开始,Redis的开发由Pivotal赞助。 展开全文
Redis(Remote Dictionary Server ),即远程字典服务,是一个开源的使用ANSI C语言编写、支持网络、可基于内存亦可持久化的日志型、Key-Value数据库,并提供多种语言的API。从2010年3月15日起,Redis的开发工作由VMware主持。从2013年5月开始,Redis的开发由Pivotal赞助。
信息
特    点
速度快
相    关
NoSql 数据存储
分    类
数据库
开发语言
ANSI C语言
中文名
远程字典服务
外文名
Remote Dictionary Server
简    称
Redis
Redis定义
redis是一个key-value存储系统。和Memcached类似,它支持存储的value类型相对更多,包括string(字符串)、list(链表)、set(集合)、zset(sorted set --有序集合)和hash(哈希类型)。这些数据类型都支持push/pop、add/remove及取交集并集和差集及更丰富的操作,而且这些操作都是原子性的。在此基础上,redis支持各种不同方式的排序。与memcached一样,为了保证效率,数据都是缓存在内存中。区别的是redis会周期性的把更新的数据写入磁盘或者把修改操作写入追加的记录文件,并且在此基础上实现了master-slave(主从)同步。Redis 是一个高性能的key-value数据库。 redis的出现,很大程度补偿了memcached这类key/value存储的不足,在部 分场合可以对关系数据库起到很好的补充作用。它提供了Java,C/C++,C#,PHP,JavaScript,Perl,Object-C,Python,Ruby,Erlang等客户端,使用很方便。 [1]  Redis支持主从同步。数据可以从主服务器向任意数量的从服务器上同步,从服务器可以是关联其他从服务器的主服务器。这使得Redis可执行单层树复制。存盘可以有意无意的对数据进行写操作。由于完全实现了发布/订阅机制,使得从数据库在任何地方同步树时,可订阅一个频道并接收主服务器完整的消息发布记录。同步对读取操作的可扩展性和数据冗余很有帮助。redis的官网地址,非常好记,是redis.io。(域名后缀io属于国家域名,是british Indian Ocean territory,即英属印度洋领地),Vmware在资助着redis项目的开发和维护。
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  • Redis入门到精通视频教程

    千人学习 2020-02-21 11:04:22
    在本课程中,你将了解Redis是什么、能干什么、如何用,了解NoSQL的使用场景和概念,快速掌握Redis的安装配置、五大数据类型、常用操作命令、Redis持久化、主从复制、事务控制以及用Jedis操作进行Java开发、Redis的...
  • Redis 面试题 1、什么是 Redis?. 2、Redis 的数据类型? 3、使用 Redis 有哪些好处? 4、Redis 相比 Memcached 有哪些优势? 5、Memcache 与 Redis 的区别都有哪些? 6、Redis 是单进程单线程的? 7、一个...

    Redis 面试题

    1、什么是 Redis?.

    2、Redis 的数据类型?

    3、使用 Redis 有哪些好处?

    4、Redis 相比 Memcached 有哪些优势?

    5、Memcache 与 Redis 的区别都有哪些?

    6、Redis 是单进程单线程的?

    7、一个字符串类型的值能存储最大容量是多少?

    8、Redis 的持久化机制是什么?各自的优缺点?

    9、Redis 常见性能问题和解决方案:

    10、redis 过期键的删除策略?

    11、Redis 的回收策略(淘汰策略)?

    12、为什么 edis 需要把所有数据放到内存中?

    13、Redis 的同步机制了解么?

    14、Pipeline 有什么好处,为什么要用 pipeline?

    15、是否使用过 Redis 集群,集群的原理是什么?

    16、Redis 集群方案什么情况下会导致整个集群不可用?

    17、Redis 支持的 Java 客户端都有哪些?官方推荐用哪个?

    18、Jedis 与 Redisson 对比有什么优缺点?

    19、Redis 如何设置密码及验证密码?

    20、说说 Redis 哈希槽的概念?

    21、Redis 集群的主从复制模型是怎样的?

    22、Redis 集群会有写操作丢失吗?为什么?

    23、Redis 集群之间是如何复制的?

    24、Redis 集群最大节点个数是多少?

    25、Redis 集群如何选择数据库?

    26、怎么测试 Redis 的连通性?

    27、怎么理解 Redis 事务?

    28、Redis 事务相关的命令有哪几个?

    29、Redis key 的过期时间和永久有效分别怎么设置?

    30、Redis 如何做内存优化?

    31、Redis 回收进程如何工作的?

    32、都有哪些办法可以降低 Redis 的内存使用情况呢?

    33、Redis 的内存用完了会发生什么?

    34、一个 Redis 实例最多能存放多少的 keys?List、Set、Sorted Set他们最多能存放多少元素?

    35、MySQL 里有 2000w 数据,redis 中只存 20w 的数据,如何保证redis 中的数据都是热点数据?

    36、Redis 最适合的场景?

    37、假如 Redis 里面有 1 亿个 key,其中有 10w 个 key 是以某个固定的已知的前缀开头的,如果将它们全部找出来?

    38、如果有大量的 key 需要设置同一时间过期,一般需要注意什么?

    39、使用过 Redis 做异步队列么,你是怎么用的?

    40、使用过 Redis 分布式锁么,它是什么回事?

    关于的知识点总结成了思维导图

     

    1、什么是 Redis?

    Redis 是完全开源免费的,遵守 BSD 协议,是一个高性能的 key-value 数据库。

    Redis 与其他 key - value 缓存产品有以下三个特点:

    (1)Redis 支持数据的持久化,可以将内存中的数据保存在磁盘中,重启的时候可以再次加载进行使用。

    (2)Redis 不仅仅支持简单的 key-value 类型的数据,同时还提供 list,set,zset,hash 等数据结构的存储。

    (3)Redis 支持数据的备份,即 master-slave 模式的数据备份。

    Redis 优势

    (1)性能极高 – Redis 能读的速度是 110000 次/s,写的速度是 81000 次/s 。

    (2)丰富的数据类型 – Redis 支持二进制案例的 Strings, Lists, Hashes, Sets 及Ordered Sets 数据类型操作。

    (3)原子 – Redis 的所有操作都是原子性的,意思就是要么成功执行要么失败完全不执行。单个操作是原子性的。多个操作也支持事务,即原子性,通过 MULTI 和 EXEC指令包起来。

    (4)丰富的特性 – Redis 还支持 publish/subscribe, 通知, key 过期等等特性。

    Redis 与其他 key-value 存储有什么不同?

    (1)Redis 有着更为复杂的数据结构并且提供对他们的原子性操作,这是一个不同于其他数据库的进化路径。Redis 的数据类型都是基于基本数据结构的同时对程序员透明,无需进行额外的抽象。

    (2)Redis 运行在内存中但是可以持久化到磁盘,所以在对不同数据集进行高速读写时需要权衡内存,因为数据量不能大于硬件内存。在内存数据库方面的另一个优点是,相比在磁盘上相同的复杂的数据结构,在内存中操作起来非常简单,这样 Redis可以做很多内部复杂性很强的事情。同时,在磁盘格式方面他们是紧凑的以追加的方式产生的,因为他们并不需要进行随机访问。

     

    2、Redis 的数据类型?

    答:Redis 支持五种数据类型:string(字符串),hash(哈希),list(列表),set(集合)及 zsetsorted set:有序集合)。

    我们实际项目中比较常用的是 string,hash 如果你是 Redis 中高级用户,还需要加上下面几种数据结构 HyperLogLog、Geo、Pub/Sub。

    如果你说还玩过 Redis Module,像 BloomFilter,RedisSearch,Redis-ML,面试官得眼睛就开始发亮了。

     

    3、使用 Redis 有哪些好处?

    (1)速度快,因为数据存在内存中,类似于 HashMap,HashMap 的优势就是查找和操作的时间复杂度都是 O1)

    (2)支持丰富数据类型,支持 string,list,set,Zset,hash 等

    (3)支持事务,操作都是原子性,所谓的原子性就是对数据的更改要么全部执行,要么全部不执行

    (4)丰富的特性:可用于缓存,消息,按 key 设置过期时间,过期后将会自动删除

     

    4、Redis 相比 Memcached 有哪些优势?

    (1)Memcached 所有的值均是简单的字符串,redis 作为其替代者,支持更为丰富的数据类

    (2)Redis 的速度比 Memcached 快很

    (3)Redis 可以持久化其数据

     

    5、Memcache 与 Redis 的区别都有哪些?

    (1)存储方式 Memecache 把数据全部存在内存之中,断电后会挂掉,数据不能超过内存大小。 Redis 有部份存在硬盘上,这样能保证数据的持久性。

    (2)数据支持类型 Memcache 对数据类型支持相对简单。 Redis 有复杂的数据类型。

    (3)使用底层模型不同 它们之间底层实现方式 以及与客户端之间通信的应用协议不一样。 Redis 直接自己构建了 VM 机制 ,因为一般的系统调用系统函数的话,会浪费一定的时间去移动和请求。

     

    6、Redis 是单进程单线程的?

    答:Redis 是单进程单线程的,redis 利用队列技术将并发访问变为串行访问,消除了传统数据库串行控制的开销。

     

    7、一个字符串类型的值能存储最大容量是多少?

    答:512M

     

    8、Redis 的持久化机制是什么?各自的优缺点?

    Redis提供两种持久化机制 RDB 和 AOF 机制:

    1、RDBRedis DataBase)持久化方式:

    是指用数据集快照的方式半持久化模式)记录 redis 数据库的所有键值对,在某个时间点将数据写入一个临时文件,持久化结束后,用这个临时文件替换上次持久化的文件,达到数据恢复。

    优点:

    (1)只有一个文件 dump.rdb,方便持久化。

    (2)容灾性好,一个文件可以保存到安全的磁盘。

    (3)性能最大化,fork 子进程来完成写操作,让主进程继续处理命令,所以是 IO最大化。使用单独子进程来进行持久化,主进程不会进行任何 IO 操作,保证了 redis的高性能)

    (4)相对于数据集大时,比 AOF 的启动效率更高。

    缺点:

    数据安全性低。RDB 是间隔一段时间进行持久化,如果持久化之间 redis 发生故障,会发生数据丢失。所以这种方式更适合数据要求不严谨的时候

    2、AOFAppend-only file)持久化方式:

    是指所有的命令行记录以 redis 命令请求协议的格式完全持久化存储)保存为 aof 文件。

    优点:

    (1)数据安全,aof 持久化可以配置 appendfsync 属性,有 always,每进行一次命令操作就记录到 aof 文件中一次。

    (2)通过 append 模式写文件,即使中途服务器宕机,可以通过 redis-check-aof工具解决数据一致性问题。

    (3)AOF 机制的 rewrite 模式。AOF 文件没被 rewrite 之前(文件过大时会对命令进行合并重写),可以删除其中的某些命令(比如误操作的 flushall))

    缺点:

    (1)AOF 文件比 RDB 文件大,且恢复速度慢。

    (2)数据集大的时候,比 rdb 启动效率低。

     

    9、Redis 常见性能问题和解决方案:

    (1)Master 最好不要写内存快照,如果 Master 写内存快照,save 命令调度 rdbSave函数,会阻塞主线程的工作,当快照比较大时对性能影响是非常大的,会间断性暂停服务

    (2)如果数据比较重要,某个 Slave 开启 AOF 备份数据,策略设置为每秒同步一

    (3)为了主从复制的速度和连接的稳定性,Master 和 Slave 最好在同一个局域网

    (4)尽量避免在压力很大的主库上增加从

    (5)主从复制不要用图状结构,用单向链表结构更为稳定,即:Master <- Slave1<- Slave2 <- Slave3…这样的结构方便解决单点故障问题,实现 Slave 对 Master的替换。如果 Master 挂了,可以立刻启用 Slave1 做 Master,其他不变。

     

    10、redis 过期键的删除策略?

    (1)定时删除:在设置键的过期时间的同时,创建一个定时器 timer). 让定时器在键的过期时间来临时,立即执行对键的删除操作。

    (2)惰性删除:放任键过期不管,但是每次从键空间中获取键时,都检查取得的键是否过期,如果过期的话,就删除该键;如果没有过期,就返回该键。

    (3)定期删除:每隔一段时间程序就对数据库进行一次检查,删除里面的过期键。至于要删除多少过期键,以及要检查多少个数据库,则由算法决定。

     

    11、Redis 的回收策略(淘汰策略)?

    volatile-lru:从已设置过期时间的数据集(server.db[i].expires)中挑选最近最少使用的数据淘汰

    volatile-ttl:从已设置过期时间的数据集(server.db[i].expires)中挑选将要过期的数据淘汰

    volatile-random:从已设置过期时间的数据集(server.db[i].expires)中任意选择数据淘汰

    allkeys-lru:从数据集(server.db[i].dict)中挑选最近最少使用的数据淘汰

    allkeys-random:从数据集(server.db[i].dict)中任意选择数据淘汰

    no-enviction(驱逐):禁止驱逐数据

    注意这里的 6 种机制,volatile 和 allkeys 规定了是对已设置过期时间的数据集淘汰数据还是从全部数据集淘汰数据,后面的 lru、ttl 以及 random 是三种不同的淘汰策略,再加上一种 no-enviction 永不回收的策略。

    使用策略规则:

    (1)如果数据呈现幂律分布,也就是一部分数据访问频率高,一部分数据访问频率低,则使用 allkeys-lru

    (2)如果数据呈现平等分布,也就是所有的数据访问频率都相同,则使用allkeys-random

     

    12、为什么 edis 需要把所有数据放到内存中?

    答 :Redis 为了达到最快的读写速度将数据都读到内存中,并通过异步的方式将数据写入磁盘。所以 redis 具有快速和数据持久化的特征。如果不将数据放在内存中,磁盘 I/O 速度为严重影响 redis 的性能。在内存越来越便宜的今天,redis 将会越来越受欢迎。如果设置了最大使用的内存,则数据已有记录数达到内存限值后不能继续插入新值。

     

    13、Redis 的同步机制了解么?

    答:Redis 可以使用主从同步,从从同步。第一次同步时,主节点做一次 bgsave,并同时将后续修改操作记录到内存 buffer,待完成后将 rdb 文件全量同步到复制节点,复制节点接受完成后将 rdb 镜像加载到内存。加载完成后,再通知主节点将期间修改的操作记录同步到复制节点进行重放就完成了同步过程。

     

    14、Pipeline 有什么好处,为什么要用 pipeline?

    答:可以将多次 IO 往返的时间缩减为一次,前提是 pipeline 执行的指令之间没有因果相关性。使用 redis-benchmark 进行压测的时候可以发现影响 redis 的 QPS峰值的一个重要因素是 pipeline 批次指令的数目。

     

    15、是否使用过 Redis 集群,集群的原理是什么?

    (1)Redis Sentinal 着眼于高可用,在 master 宕机时会自动将 slave 提升为master,继续提供服务。

    (2)Redis Cluster 着眼于扩展性,在单个 redis 内存不足时,使用 Cluster 进行分片存储。

     

    16、Redis 集群方案什么情况下会导致整个集群不可用?

    答:有 A,B,C 三个节点的集群,在没有复制模型的情况下,如果节点 B 失败了,那么整个集群就会以为缺少 5501-11000 这个范围的槽而不可用。

     

    17、Redis 支持的 Java 客户端都有哪些?官方推荐用哪个?

    答:Redisson、Jedis、lettuce 等等,官方推荐使用 Redisson。

     

    18、Jedis 与 Redisson 对比有什么优缺点?

    答:Jedis 是 Redis 的 Java 实现的客户端,其 API 提供了比较全面的 Redis 命令的支持;Redisson 实现了分布式和可扩展的 Java 数据结构,和 Jedis 相比,功能较为简单,不支持字符串操作,不支持排序、事务、管道、分区等 Redis 特性。

    Redisson 的宗旨是促进使用者对 Redis 的关注分离,从而让使用者能够将精力更集中地放在处理业务逻辑上。

     

    19、Redis 如何设置密码及验证密码?

    设置密码:config set requirepass 123456

    授权密码:auth 123456

     

    20、说说 Redis 哈希槽的概念?

    答:Redis 集群没有使用一致性 hash,而是引入了哈希槽的概念,Redis 集群有16384 个哈希槽,每个 key 通过 CRC16 校验后对 16384 取模来决定放置哪个槽,集群的每个节点负责一部分 hash 槽。

     

    21、Redis 集群的主从复制模型是怎样的?

    答:为了使在部分节点失败或者大部分节点无法通信的情况下集群仍然可用,所以集群使用了主从复制模型,每个节点都会有 N-1 个复制品.

     

    22、Redis 集群会有写操作丢失吗?为什么?

    答 :Redis 并不能保证数据的强一致性,这意味这在实际中集群在特定的条件下可能会丢失写操作。

     

    23、Redis 集群之间是如何复制的?

    答:异步复制

     

    24、Redis 集群最大节点个数是多少?

    答:16384 个。

     

    25、Redis 集群如何选择数据库?

    答:Redis 集群目前无法做数据库选择,默认在 0 数据库。

     

    26、怎么测试 Redis 的连通性?

    答:使用 ping 命令。

     

    27、怎么理解 Redis 事务?

    答:

    (1)事务是一个单独的隔离操作:事务中的所有命令都会序列化、按顺序地执行。事务在执行的过程中,不会被其他客户端发送来的命令请求所打断。

    (2)事务是一个原子操作:事务中的命令要么全部被执行,要么全部都不执行。

     

    28、Redis 事务相关的命令有哪几个?

    答:MULTI、EXEC、DISCARD、WATCH

     

    29、Redis key 的过期时间和永久有效分别怎么设置?

    答:EXPIRE 和 PERSIST 命令。

     

    30、Redis 如何做内存优化?

    答:尽可能使用散列表(hashes),散列表(是说散列表里面存储的数少)使用的内存非常小,所以你应该尽可能的将你的数据模型抽象到一个散列表里面。比如你的 web 系统中有一个用户对象,不要为这个用户的名称,姓氏,邮箱,密码设置单独的 key,而是应该把这个用户的所有信息存储到一张散列表里面。

     

    31、Redis 回收进程如何工作的?

    答:一个客户端运行了新的命令,添加了新的数据。Redi 检查内存使用情况,如果大于 maxmemory 的限制, 则根据设定好的策略进行回收。一个新的命令被执行,等等。所以我们不断地穿越内存限制的边界,通过不断达到边界然后不断地回收回到边界以下。如果一个命令的结果导致大量内存被使用(例如很大的集合的交集保存到一个新的键),不用多久内存限制就会被这个内存使用量超越。

     

    32、都有哪些办法可以降低 Redis 的内存使用情况呢?

    答:如果你使用的是 32 位的 Redis 实例,可以好好利用 Hash,list,sorted set,set等集合类型数据,因为通常情况下很多小的 Key-Value 可以用更紧凑的方式存放到一起。

     

    33、Redis 的内存用完了会发生什么?

    答:如果达到设置的上限,Redis 的写命令会返回错误信息(但是读命令还可以正常返回。)或者你可以将 Redis 当缓存来使用配置淘汰机制,当 Redis 达到内存上限时会冲刷掉旧的内容。

     

    34、一个 Redis 实例最多能存放多少的 keys?List、Set、Sorted Set 他们最多能存放多少元素?

    答:理论上 Redis 可以处理多达 232 的 keys,并且在实际中进行了测试,每个实例至少存放了 2 亿 5 千万的 keys。我们正在测试一些较大的值。任何 list、set、和 sorted set 都可以放 232 个元素。换句话说,Redis 的存储极限是系统中的可用内存值。

     

    35、MySQL 里有 2000w 数据,redis 中只存 20w 的数据,如何保证 redis 中的数据都是热点数据?

    答:Redis 内存数据集大小上升到一定大小的时候,就会施行数据淘汰策略。

    相关知识:Redis 提供 6 种数据淘汰策略:

    volatile-lru:从已设置过期时间的数据集(server.db[i].expires)中挑选最近最少使用的数据淘汰

    volatile-ttl:从已设置过期时间的数据集(server.db[i].expires)中挑选将要过期的数据淘汰

    volatile-random:从已设置过期时间的数据集(server.db[i].expires)中任意选择数据淘汰

    allkeys-lru:从数据集(server.db[i].dict)中挑选最近最少使用的数据淘汰

    allkeys-random:从数据集(server.db[i].dict)中任意选择数据淘汰

    no-enviction(驱逐):禁止驱逐数据

     

    36、Redis 最适合的场景?

    1、会话缓存(Session Cache)

    最常用的一种使用 Redis 的情景是会话缓存(session cache)。用 Redis 缓存会话比其他存储(如 Memcached)的优势在于:Redis 提供持久化。当维护一个不是严格要求一致性的缓存时,如果用户的购物车信息全部丢失,大部分人都会不高兴的,现在,他们还会这样吗? 幸运的是,随着 Redis 这些年的改进,很容易找到怎么恰当的使用 Redis 来缓存会话的文档。甚至广为人知的商业平台Magento 也提供 Redis 的插件。

    2、全页缓存(FPC)

    除基本的会话 token 之外,Redis 还提供很简便的 FPC 平台。回到一致性问题,即使重启了 Redis 实例,因为有磁盘的持久化,用户也不会看到页面加载速度的下降,这是一个极大改进,类似 PHP 本地 FPC。 再次以 Magento 为例,Magento提供一个插件来使用 Redis 作为全页缓存后端。 此外,对 WordPress 的用户来说,Pantheon 有一个非常好的插件 wp-redis,这个插件能帮助你以最快速度加载你曾浏览过的页面。

    3、队列

    Reids 在内存存储引擎领域的一大优点是提供 list 和 set 操作,这使得 Redis能作为一个很好的消息队列平台来使用。Redis 作为队列使用的操作,就类似于本地程序语言(如 Python)对 list 的 push/pop 操作。 如果你快速的在 Google中搜索“Redis queues”,你马上就能找到大量的开源项目,这些项目的目的就是利用 Redis 创建非常好的后端工具,以满足各种队列需求。例如,Celery 有一个后台就是使用 Redis 作为 broker,你可以从这里去查看。

    4,排行榜/计数器

    Redis 在内存中对数字进行递增或递减的操作实现的非常好。集合(Set)和有序集合(Sorted Set)也使得我们在执行这些操作的时候变的非常简单,Redis 只是正好提供了这两种数据结构。所以,我们要从排序集合中获取到排名最靠前的 10个用户–我们称之为“user_scores”,我们只需要像下面一样执行即可: 当然,这是假定你是根据你用户的分数做递增的排序。如果你想返回用户及用户的分数,你需要这样执行: ZRANGE user_scores 0 10 WITHSCORES Agora Games 就是一个很好的例子,用 Ruby 实现的,它的排行榜就是使用 Redis 来存储数据的,你可以在这里看到。

    5、发布/订阅

    最后(但肯定不是最不重要的)是 Redis 的发布/订阅功能。发布/订阅的使用场景确实非常多。我已看见人们在社交网络连接中使用,还可作为基于发布/订阅的脚本触发器,甚至用 Redis 的发布/订阅功能来建立聊天系统!

     

    37、假如 Redis 里面有 1 亿个 key,其中有 10w 个 key 是以某个固定的已知的前缀开头的,如果将它们全部找出来?

    答:使用 keys 指令可以扫出指定模式的 key 列表。

    对方接着追问:如果这个 redis 正在给线上的业务提供服务,那使用 keys 指令会有什么问题?

    这个时候你要回答 redis 关键的一个特性:redis 的单线程的。keys 指令会导致线程阻塞一段时间,线上服务会停顿,直到指令执行完毕,服务才能恢复。这个时候可以使用 scan 指令,scan 指令可以无阻塞的提取出指定模式的 key 列表,但是会有一定的重复概率,在客户端做一次去重就可以了,但是整体所花费的时间会比直接用 keys 指令长。

     

    38、如果有大量的 key 需要设置同一时间过期,一般需要注意什么?

    答:如果大量的 key 过期时间设置的过于集中,到过期的那个时间点,redis 可能会出现短暂的卡顿现象。一般需要在时间上加一个随机值,使得过期时间分散一些。

     

    39、使用过 Redis 做异步队列么,你是怎么用的?

    答:一般使用 list 结构作为队列,rpush 生产消息,lpop 消费消息。当 lpop 没有消息的时候,要适当 sleep 一会再重试。如果对方追问可不可以不用 sleep 呢?list 还有个指令叫 blpop,在没有消息的时候,它会阻塞住直到消息到来。如果对方追问能不能生产一次消费多次呢?使用 pub/sub 主题订阅者模式,可以实现1:N 的消息队列。

    如果对方追问 pub/sub 有什么缺点?

    在消费者下线的情况下,生产的消息会丢失,得使用专业的消息队列如 RabbitMQ等。

    如果对方追问 redis 如何实现延时队列?

    我估计现在你很想把面试官一棒打死如果你手上有一根棒球棍的话,怎么问的这么详细。但是你很克制,然后神态自若的回答道:使用 sortedset,拿时间戳作为score,消息内容作为 key 调用 zadd 来生产消息,消费者用 zrangebyscore 指令获取 N 秒之前的数据轮询进行处理。到这里,面试官暗地里已经对你竖起了大拇指。但是他不知道的是此刻你却竖起了中指,在椅子背后。

     

    40、使用过 Redis 分布式锁么,它是什么回事?

    先拿 setnx 来争抢锁,抢到之后,再用 expire 给锁加一个过期时间防止锁忘记了释放。

    这时候对方会告诉你说你回答得不错,然后接着问如果在 setnx 之后执行 expire之前进程意外 crash 或者要重启维护了,那会怎么样?这时候你要给予惊讶的反馈:唉,是喔,这个锁就永远得不到释放了。紧接着你需要抓一抓自己得脑袋,故作思考片刻,好像接下来的结果是你主动思考出来的,然后回答:我记得 set 指令有非常复杂的参数,这个应该是可以同时把 setnx 和expire 合成一条指令来用的!对方这时会显露笑容,心里开始默念:摁,这小子还不错。

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    最后

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  • 超强、超详细Redis入门教程

    万次阅读 多人点赞 2017-03-04 16:21:13
    这篇文章主要介绍了超强、超详细Redis入门教程,本文详细介绍了Redis数据库各个方面的知识,需要的朋友可以参考下 【本教程目录】 1.redis是什么 2.redis的作者何许人也 3.谁在使用redis 4.学会安装redis ...


    转载自:
    http://www.h5min.cn/article/56448.htm
    这篇文章主要介绍了超强、超详细Redis入门教程,本文详细介绍了Redis数据库各个方面的知识,需要的朋友可以参考下
    【本教程目录】

    1.redis是什么
    2.redis的作者何许人也
    3.谁在使用redis
    4.学会安装redis
    5.学会启动redis
    6.使用redis客户端
    7.redis数据结构 – 简介
    8.redis数据结构 – strings
    9.redis数据结构 – lists
    10.redis数据结构 – 集合
    11.redis数据结构 – 有序集合
    12.redis数据结构 – 哈希
    13.聊聊redis持久化 – 两种方式
    14.聊聊redis持久化 – RDB
    15.聊聊redis持久化 – AOF
    16.聊聊redis持久化 – AOF重写
    17.聊聊redis持久化 – 如何选择RDB和AOF
    18.聊聊主从 – 用法
    19.聊聊主从 – 同步原理
    20.聊聊redis的事务处理
    21.教你看懂redis配置 – 简介
    22.教你看懂redis配置 -通用
    23.教你看懂redis配置 – 快照
    24.教你看懂redis配置 – 复制
    25.教你看懂redis配置 – 安全
    26.教你看懂redis配置 -限制
    27.教你看懂redis配置 – 追加模式
    28.教你看懂redis配置 – LUA脚本
    29.教你看懂redis配置 – 慢日志
    30.教你看懂redis配置 – 事件通知
    31.教你看懂redis配置 – 高级配置

    【redis是什么】

    redis是一个开源的、使用C语言编写的、支持网络交互的、可基于内存也可持久化的Key-Value数据库。

    redis的官网地址,非常好记,是redis.io。(特意查了一下,域名后缀io属于国家域名,是british Indian Ocean territory,即英属印度洋领地)

    目前,Vmware在资助着redis项目的开发和维护。

    【redis的作者何许人也】

    开门见山,先看照片:

    是不是出乎了你的意料,嗯,高手总会有些地方与众不同的。

    这位便是redis的作者,他叫Salvatore Sanfilippo,来自意大利的西西里岛,现在居住在卡塔尼亚。目前供职于Pivotal公司。

    他使用的网名是antirez,如果你有兴趣,可以去他的博客逛逛,地址是antirez.com,当然也可以去follow他的github,地址是http://github.com/antirez

    【谁在使用redis】

    Blizzard、digg、stackoverflow、github、flickr …

    【学会安装redis】

    从redis.io下载最新版redis-X.Y.Z.tar.gz后解压,然后进入redis-X.Y.Z文件夹后直接make即可,安装非常简单。

    make成功后会在src文件夹下产生一些二进制可执行文件,包括redis-server、redis-cli等等:

    复制代码代码如下:

    $ find . -type f -executable
    ./redis-benchmark //用于进行redis性能测试的工具
    ./redis-check-dump //用于修复出问题的dump.rdb文件
    ./redis-cli //redis的客户端
    ./redis-server //redis的服务端
    ./redis-check-aof //用于修复出问题的AOF文件
    ./redis-sentinel //用于集群管理

    【学会启动redis】

    启动redis非常简单,直接./redis-server就可以启动服务端了,还可以用下面的方法指定要加载的配置文件:

    复制代码代码如下:

    ./redis-server ../redis.conf

    默认情况下,redis-server会以非daemon的方式来运行,且默认服务端口为6379。

    有关作者为什么选择6379作为默认端口,还有一段有趣的典故,英语好的同学可以看看作者这篇博文中的解释。

    【使用redis客户端】

    我们直接看一个例子:

    复制代码代码如下:

    //这样来启动redis客户端了
    $ ./redis-cli
    //用set指令来设置key、value
    127.0.0.1:6379> set name "roc" 
    OK
    //来获取name的值
    127.0.0.1:6379> get name 
    "roc"
    //通过客户端来关闭redis服务端
    127.0.0.1:6379> shutdown 
    127.0.0.1:6379>

    【redis数据结构 – 简介】

    redis是一种高级的key:value存储系统,其中value支持五种数据类型:

    1.字符串(strings)
    2.字符串列表(lists)
    3.字符串集合(sets)
    4.有序字符串集合(sorted sets)
    5.哈希(hashes)

    而关于key,有几个点要提醒大家:

    1.key不要太长,尽量不要超过1024字节,这不仅消耗内存,而且会降低查找的效率;
    2.key也不要太短,太短的话,key的可读性会降低;
    3.在一个项目中,key最好使用统一的命名模式,例如user:10000:passwd。

    【redis数据结构 – strings】

    有人说,如果只使用redis中的字符串类型,且不使用redis的持久化功能,那么,redis就和memcache非常非常的像了。这说明strings类型是一个很基础的数据类型,也是任何存储系统都必备的数据类型。

    我们来看一个最简单的例子:

    复制代码代码如下:

    set mystr "hello world!" //设置字符串类型
    get mystr //读取字符串类型

    字符串类型的用法就是这么简单,因为是二进制安全的,所以你完全可以把一个图片文件的内容作为字符串来存储。

    另外,我们还可以通过字符串类型进行数值操作:

    复制代码代码如下:

    127.0.0.1:6379> set mynum "2"
    OK
    127.0.0.1:6379> get mynum
    "2"
    127.0.0.1:6379> incr mynum
    (integer) 3
    127.0.0.1:6379> get mynum
    "3"

    看,在遇到数值操作时,redis会将字符串类型转换成数值。

    由于INCR等指令本身就具有原子操作的特性,所以我们完全可以利用redis的INCR、INCRBY、DECR、DECRBY等指令来实现原子计数的效果,假如,在某种场景下有3个客户端同时读取了mynum的值(值为2),然后对其同时进行了加1的操作,那么,最后mynum的值一定是5。不少网站都利用redis的这个特性来实现业务上的统计计数需求。

    【redis数据结构 – lists】

    redis的另一个重要的数据结构叫做lists,翻译成中文叫做“列表”。

    首先要明确一点,redis中的lists在底层实现上并不是数组,而是链表,也就是说对于一个具有上百万个元素的lists来说,在头部和尾部插入一个新元素,其时间复杂度是常数级别的,比如用LPUSH在10个元素的lists头部插入新元素,和在上千万元素的lists头部插入新元素的速度应该是相同的。

    虽然lists有这样的优势,但同样有其弊端,那就是,链表型lists的元素定位会比较慢,而数组型lists的元素定位就会快得多。

    lists的常用操作包括LPUSH、RPUSH、LRANGE等。我们可以用LPUSH在lists的左侧插入一个新元素,用RPUSH在lists的右侧插入一个新元素,用LRANGE命令从lists中指定一个范围来提取元素。我们来看几个例子:

    复制代码代码如下:

    //新建一个list叫做mylist,并在列表头部插入元素"1"
    127.0.0.1:6379> lpush mylist "1" 
    //返回当前mylist中的元素个数
    (integer) 1 
    //在mylist右侧插入元素"2"
    127.0.0.1:6379> rpush mylist "2" 
    (integer) 2
    //在mylist左侧插入元素"0"
    127.0.0.1:6379> lpush mylist "0" 
    (integer) 3
    //列出mylist中从编号0到编号1的元素
    127.0.0.1:6379> lrange mylist 0 1 
    1) "0"
    2) "1"
    //列出mylist中从编号0到倒数第一个元素
    127.0.0.1:6379> lrange mylist 0 -1 
    1) "0"
    2) "1"
    3) "2"

    lists的应用相当广泛,随便举几个例子:

    1.我们可以利用lists来实现一个消息队列,而且可以确保先后顺序,不必像MySQL那样还需要通过ORDER BY来进行排序。
    2.利用LRANGE还可以很方便的实现分页的功能。
    3.在博客系统中,每片博文的评论也可以存入一个单独的list中。

    【redis数据结构 – 集合】

    redis的集合,是一种无序的集合,集合中的元素没有先后顺序。

    集合相关的操作也很丰富,如添加新元素、删除已有元素、取交集、取并集、取差集等。我们来看例子:

    复制代码代码如下:

    //向集合myset中加入一个新元素"one"
    127.0.0.1:6379> sadd myset "one" 
    (integer) 1
    127.0.0.1:6379> sadd myset "two"
    (integer) 1
    //列出集合myset中的所有元素
    127.0.0.1:6379> smembers myset 
    1) "one"
    2) "two"
    //判断元素1是否在集合myset中,返回1表示存在
    127.0.0.1:6379> sismember myset "one" 
    (integer) 1
    //判断元素3是否在集合myset中,返回0表示不存在
    127.0.0.1:6379> sismember myset "three" 
    (integer) 0
    //新建一个新的集合yourset
    127.0.0.1:6379> sadd yourset "1" 
    (integer) 1
    127.0.0.1:6379> sadd yourset "2"
    (integer) 1
    127.0.0.1:6379> smembers yourset
    1) "1"
    2) "2"
    //对两个集合求并集
    127.0.0.1:6379> sunion myset yourset 
    1) "1"
    2) "one"
    3) "2"
    4) "two"

    对于集合的使用,也有一些常见的方式,比如,QQ有一个社交功能叫做“好友标签”,大家可以给你的好友贴标签,比如“大美女”、“土豪”、“欧巴”等等,这时就可以使用redis的集合来实现,把每一个用户的标签都存储在一个集合之中。

    【redis数据结构 – 有序集合】

    redis不但提供了无需集合(sets),还很体贴的提供了有序集合(sorted sets)。有序集合中的每个元素都关联一个序号(score),这便是排序的依据。

    很多时候,我们都将redis中的有序集合叫做zsets,这是因为在redis中,有序集合相关的操作指令都是以z开头的,比如zrange、zadd、zrevrange、zrangebyscore等等

    老规矩,我们来看几个生动的例子:
    //新增一个有序集合myzset,并加入一个元素baidu.com,给它赋予的序号是1:

    复制代码代码如下:

    127.0.0.1:6379> zadd myzset 1 baidu.com 
    (integer) 1
    //向myzset中新增一个元素360.com,赋予它的序号是3
    127.0.0.1:6379> zadd myzset 3 360.com 
    (integer) 1
    //向myzset中新增一个元素google.com,赋予它的序号是2
    127.0.0.1:6379> zadd myzset 2 google.com 
    (integer) 1
    //列出myzset的所有元素,同时列出其序号,可以看出myzset已经是有序的了。
    127.0.0.1:6379> zrange myzset 0 -1 with scores 
    1) "baidu.com"
    2) "1"
    3) "google.com"
    4) "2"
    5) "360.com"
    6) "3"
    //只列出myzset的元素
    127.0.0.1:6379> zrange myzset 0 -1 
    1) "baidu.com"
    2) "google.com"
    3) "360.com"

    【redis数据结构 – 哈希】

    最后要给大家介绍的是hashes,即哈希。哈希是从redis-2.0.0版本之后才有的数据结构。

    hashes存的是字符串和字符串值之间的映射,比如一个用户要存储其全名、姓氏、年龄等等,就很适合使用哈希。

    我们来看一个例子:

    复制代码代码如下:

    //建立哈希,并赋值
    127.0.0.1:6379> HMSET user:001 username antirez password P1pp0 age 34 
    OK
    //列出哈希的内容
    127.0.0.1:6379> HGETALL user:001 
    1) "username"
    2) "antirez"
    3) "password"
    4) "P1pp0"
    5) "age"
    6) "34"
    //更改哈希中的某一个值
    127.0.0.1:6379> HSET user:001 password 12345 
    (integer) 0
    //再次列出哈希的内容
    127.0.0.1:6379> HGETALL user:001 
    1) "username"
    2) "antirez"
    3) "password"
    4) "12345"
    5) "age"
    6) "34"

    有关hashes的操作,同样很丰富,需要时,大家可以从这里查询

    【聊聊redis持久化 – 两种方式】

    redis提供了两种持久化的方式,分别是RDB(Redis DataBase)和AOF(Append Only File)。

    RDB,简而言之,就是在不同的时间点,将redis存储的数据生成快照并存储到磁盘等介质上;

    AOF,则是换了一个角度来实现持久化,那就是将redis执行过的所有写指令记录下来,在下次redis重新启动时,只要把这些写指令从前到后再重复执行一遍,就可以实现数据恢复了。

    其实RDB和AOF两种方式也可以同时使用,在这种情况下,如果redis重启的话,则会优先采用AOF方式来进行数据恢复,这是因为AOF方式的数据恢复完整度更高。

    如果你没有数据持久化的需求,也完全可以关闭RDB和AOF方式,这样的话,redis将变成一个纯内存数据库,就像memcache一样。

    【聊聊redis持久化 – RDB】

    RDB方式,是将redis某一时刻的数据持久化到磁盘中,是一种快照式的持久化方法。

    redis在进行数据持久化的过程中,会先将数据写入到一个临时文件中,待持久化过程都结束了,才会用这个临时文件替换上次持久化好的文件。正是这种特性,让我们可以随时来进行备份,因为快照文件总是完整可用的。

    对于RDB方式,redis会单独创建(fork)一个子进程来进行持久化,而主进程是不会进行任何IO操作的,这样就确保了redis极高的性能。

    如果需要进行大规模数据的恢复,且对于数据恢复的完整性不是非常敏感,那RDB方式要比AOF方式更加的高效。

    虽然RDB有不少优点,但它的缺点也是不容忽视的。如果你对数据的完整性非常敏感,那么RDB方式就不太适合你,因为即使你每5分钟都持久化一次,当redis故障时,仍然会有近5分钟的数据丢失。所以,redis还提供了另一种持久化方式,那就是AOF。

    【聊聊redis持久化 – AOF】

    AOF,英文是Append Only File,即只允许追加不允许改写的文件。

    如前面介绍的,AOF方式是将执行过的写指令记录下来,在数据恢复时按照从前到后的顺序再将指令都执行一遍,就这么简单。

    我们通过配置redis.conf中的appendonly yes就可以打开AOF功能。如果有写操作(如SET等),redis就会被追加到AOF文件的末尾。

    默认的AOF持久化策略是每秒钟fsync一次(fsync是指把缓存中的写指令记录到磁盘中),因为在这种情况下,redis仍然可以保持很好的处理性能,即使redis故障,也只会丢失最近1秒钟的数据。

    如果在追加日志时,恰好遇到磁盘空间满、inode满或断电等情况导致日志写入不完整,也没有关系,redis提供了redis-check-aof工具,可以用来进行日志修复。

    因为采用了追加方式,如果不做任何处理的话,AOF文件会变得越来越大,为此,redis提供了AOF文件重写(rewrite)机制,即当AOF文件的大小超过所设定的阈值时,redis就会启动AOF文件的内容压缩,只保留可以恢复数据的最小指令集。举个例子或许更形象,假如我们调用了100次INCR指令,在AOF文件中就要存储100条指令,但这明显是很低效的,完全可以把这100条指令合并成一条SET指令,这就是重写机制的原理。

    在进行AOF重写时,仍然是采用先写临时文件,全部完成后再替换的流程,所以断电、磁盘满等问题都不会影响AOF文件的可用性,这点大家可以放心。

    AOF方式的另一个好处,我们通过一个“场景再现”来说明。某同学在操作redis时,不小心执行了FLUSHALL,导致redis内存中的数据全部被清空了,这是很悲剧的事情。不过这也不是世界末日,只要redis配置了AOF持久化方式,且AOF文件还没有被重写(rewrite),我们就可以用最快的速度暂停redis并编辑AOF文件,将最后一行的FLUSHALL命令删除,然后重启redis,就可以恢复redis的所有数据到FLUSHALL之前的状态了。是不是很神奇,这就是AOF持久化方式的好处之一。但是如果AOF文件已经被重写了,那就无法通过这种方法来恢复数据了。

    虽然优点多多,但AOF方式也同样存在缺陷,比如在同样数据规模的情况下,AOF文件要比RDB文件的体积大。而且,AOF方式的恢复速度也要慢于RDB方式。

    如果你直接执行BGREWRITEAOF命令,那么redis会生成一个全新的AOF文件,其中便包括了可以恢复现有数据的最少的命令集。

    如果运气比较差,AOF文件出现了被写坏的情况,也不必过分担忧,redis并不会贸然加载这个有问题的AOF文件,而是报错退出。这时可以通过以下步骤来修复出错的文件:

    1.备份被写坏的AOF文件
    2.运行redis-check-aof –fix进行修复
    3.用diff -u来看下两个文件的差异,确认问题点
    4.重启redis,加载修复后的AOF文件

    【聊聊redis持久化 – AOF重写】

    AOF重写的内部运行原理,我们有必要了解一下。

    在重写即将开始之际,redis会创建(fork)一个“重写子进程”,这个子进程会首先读取现有的AOF文件,并将其包含的指令进行分析压缩并写入到一个临时文件中。

    与此同时,主工作进程会将新接收到的写指令一边累积到内存缓冲区中,一边继续写入到原有的AOF文件中,这样做是保证原有的AOF文件的可用性,避免在重写过程中出现意外。

    当“重写子进程”完成重写工作后,它会给父进程发一个信号,父进程收到信号后就会将内存中缓存的写指令追加到新AOF文件中。

    当追加结束后,redis就会用新AOF文件来代替旧AOF文件,之后再有新的写指令,就都会追加到新的AOF文件中了。

    【聊聊redis持久化 – 如何选择RDB和AOF】

    对于我们应该选择RDB还是AOF,官方的建议是两个同时使用。这样可以提供更可靠的持久化方案。

    【聊聊主从 – 用法】

    像MySQL一样,redis是支持主从同步的,而且也支持一主多从以及多级从结构。

    主从结构,一是为了纯粹的冗余备份,二是为了提升读性能,比如很消耗性能的SORT就可以由从服务器来承担。

    redis的主从同步是异步进行的,这意味着主从同步不会影响主逻辑,也不会降低redis的处理性能。

    主从架构中,可以考虑关闭主服务器的数据持久化功能,只让从服务器进行持久化,这样可以提高主服务器的处理性能。

    在主从架构中,从服务器通常被设置为只读模式,这样可以避免从服务器的数据被误修改。但是从服务器仍然可以接受CONFIG等指令,所以还是不应该将从服务器直接暴露到不安全的网络环境中。如果必须如此,那可以考虑给重要指令进行重命名,来避免命令被外人误执行。

    【聊聊主从 – 同步原理】

    从服务器会向主服务器发出SYNC指令,当主服务器接到此命令后,就会调用BGSAVE指令来创建一个子进程专门进行数据持久化工作,也就是将主服务器的数据写入RDB文件中。在数据持久化期间,主服务器将执行的写指令都缓存在内存中。

    在BGSAVE指令执行完成后,主服务器会将持久化好的RDB文件发送给从服务器,从服务器接到此文件后会将其存储到磁盘上,然后再将其读取到内存中。这个动作完成后,主服务器会将这段时间缓存的写指令再以redis协议的格式发送给从服务器。

    另外,要说的一点是,即使有多个从服务器同时发来SYNC指令,主服务器也只会执行一次BGSAVE,然后把持久化好的RDB文件发给多个下游。在redis2.8版本之前,如果从服务器与主服务器因某些原因断开连接的话,都会进行一次主从之间的全量的数据同步;而在2.8版本之后,redis支持了效率更高的增量同步策略,这大大降低了连接断开的恢复成本。

    主服务器会在内存中维护一个缓冲区,缓冲区中存储着将要发给从服务器的内容。从服务器在与主服务器出现网络瞬断之后,从服务器会尝试再次与主服务器连接,一旦连接成功,从服务器就会把“希望同步的主服务器ID”和“希望请求的数据的偏移位置(replication offset)”发送出去。主服务器接收到这样的同步请求后,首先会验证主服务器ID是否和自己的ID匹配,其次会检查“请求的偏移位置”是否存在于自己的缓冲区中,如果两者都满足的话,主服务器就会向从服务器发送增量内容。

    增量同步功能,需要服务器端支持全新的PSYNC指令。这个指令,只有在redis-2.8之后才具有。

    【聊聊redis的事务处理】

    众所周知,事务是指“一个完整的动作,要么全部执行,要么什么也没有做”。

    在聊redis事务处理之前,要先和大家介绍四个redis指令,即MULTI、EXEC、DISCARD、WATCH。这四个指令构成了redis事务处理的基础。

    1.MULTI用来组装一个事务;
    2.EXEC用来执行一个事务;
    3.DISCARD用来取消一个事务;
    4.WATCH用来监视一些key,一旦这些key在事务执行之前被改变,则取消事务的执行。

    纸上得来终觉浅,我们来看一个MULTI和EXEC的例子:

    复制代码代码如下:

    redis> MULTI //标记事务开始
    OK
    redis> INCR user_id //多条命令按顺序入队
    QUEUED
    redis> INCR user_id
    QUEUED
    redis> INCR user_id
    QUEUED
    redis> PING
    QUEUED
    redis> EXEC //执行
    1) (integer) 1
    2) (integer) 2
    3) (integer) 3
    4) PONG

    在上面的例子中,我们看到了QUEUED的字样,这表示我们在用MULTI组装事务时,每一个命令都会进入到内存队列中缓存起来,如果出现QUEUED则表示我们这个命令成功插入了缓存队列,在将来执行EXEC时,这些被QUEUED的命令都会被组装成一个事务来执行。

    对于事务的执行来说,如果redis开启了AOF持久化的话,那么一旦事务被成功执行,事务中的命令就会通过write命令一次性写到磁盘中去,如果在向磁盘中写的过程中恰好出现断电、硬件故障等问题,那么就可能出现只有部分命令进行了AOF持久化,这时AOF文件就会出现不完整的情况,这时,我们可以使用redis-check-aof工具来修复这一问题,这个工具会将AOF文件中不完整的信息移除,确保AOF文件完整可用。

    有关事务,大家经常会遇到的是两类错误:

    1.调用EXEC之前的错误
    2.调用EXEC之后的错误

    “调用EXEC之前的错误”,有可能是由于语法有误导致的,也可能时由于内存不足导致的。只要出现某个命令无法成功写入缓冲队列的情况,redis都会进行记录,在客户端调用EXEC时,redis会拒绝执行这一事务。(这时2.6.5版本之后的策略。在2.6.5之前的版本中,redis会忽略那些入队失败的命令,只执行那些入队成功的命令)。我们来看一个这样的例子:

    复制代码代码如下:

    127.0.0.1:6379> multi
    OK
    127.0.0.1:6379> haha //一个明显错误的指令
    (error) ERR unknown command 'haha'
    127.0.0.1:6379> ping
    QUEUED
    127.0.0.1:6379> exec
    //redis无情的拒绝了事务的执行,原因是“之前出现了错误”
    (error) EXECABORT Transaction discarded because of previous errors.

    而对于“调用EXEC之后的错误”,redis则采取了完全不同的策略,即redis不会理睬这些错误,而是继续向下执行事务中的其他命令。这是因为,对于应用层面的错误,并不是redis自身需要考虑和处理的问题,所以一个事务中如果某一条命令执行失败,并不会影响接下来的其他命令的执行。我们也来看一个例子:

    复制代码代码如下:

    127.0.0.1:6379> multi
    OK
    127.0.0.1:6379> set age 23
    QUEUED
    //age不是集合,所以如下是一条明显错误的指令
    127.0.0.1:6379> sadd age 15 
    QUEUED
    127.0.0.1:6379> set age 29
    QUEUED
    127.0.0.1:6379> exec //执行事务时,redis不会理睬第2条指令执行错误
    1) OK
    2) (error) WRONGTYPE Operation against a key holding the wrong kind of value
    3) OK
    127.0.0.1:6379> get age
    "29" //可以看出第3条指令被成功执行了

    好了,我们来说说最后一个指令“WATCH”,这是一个很好用的指令,它可以帮我们实现类似于“乐观锁”的效果,即CAS(check and set)。

    WATCH本身的作用是“监视key是否被改动过”,而且支持同时监视多个key,只要还没真正触发事务,WATCH都会尽职尽责的监视,一旦发现某个key被修改了,在执行EXEC时就会返回nil,表示事务无法触发。

    复制代码代码如下:

    127.0.0.1:6379> set age 23
    OK
    127.0.0.1:6379> watch age //开始监视age
    OK
    127.0.0.1:6379> set age 24 //在EXEC之前,age的值被修改了
    OK
    127.0.0.1:6379> multi
    OK
    127.0.0.1:6379> set age 25
    QUEUED
    127.0.0.1:6379> get age
    QUEUED
    127.0.0.1:6379> exec //触发EXEC
    (nil) //事务无法被执行

    【教你看懂redis配置 – 简介】

    我们可以在启动redis-server时指定应该加载的配置文件,方法如下:

    复制代码代码如下:

    $ ./redis-server /path/to/redis.conf

    接下来,我们就来讲解下redis配置文件的各个配置项的含义,注意,本文是基于redis-2.8.4版本进行讲解的。

    redis官方提供的redis.conf文件,足有700+行,其中100多行为有效配置行,另外的600多行为注释说明。

    在配置文件的开头部分,首先明确了一些度量单位:

    复制代码代码如下:

    # 1k => 1000 bytes
    # 1kb => 1024 bytes
    # 1m => 1000000 bytes
    # 1mb => 1024*1024 bytes
    # 1g => 1000000000 bytes
    # 1gb => 1024*1024*1024 bytes

    可以看出,redis配置中对单位的大小写不敏感,1GB、1Gb和1gB都是相同的。由此也说明,redis只支持bytes,不支持bit单位。

    redis支持“主配置文件中引入外部配置文件”,很像C/C++中的include指令,比如:

    复制代码代码如下:

    include /path/to/other.conf

    如果你看过redis的配置文件,会发现还是很有条理的。redis配置文件被分成了几大块区域,它们分别是:

    1.通用(general)
    2.快照(snapshotting)
    3.复制(replication)
    4.安全(security)
    5.限制(limits)
    6.追加模式(append only mode)
    7.LUA脚本(lua scripting)
    8.慢日志(slow log)
    9.事件通知(event notification)

    下面我们就来逐一讲解。

    【教你看懂redis配置 -通用】

    默认情况下,redis并不是以daemon形式来运行的。通过daemonize配置项可以控制redis的运行形式,如果改为yes,那么redis就会以daemon形式运行:

    复制代码代码如下:

    daemonize no

    当以daemon形式运行时,redis会生成一个pid文件,默认会生成在/var/run/redis.pid。当然,你可以通过pidfile来指定pid文件生成的位置,比如:
    复制代码代码如下:

    pidfile /path/to/redis.pid

    默认情况下,redis会响应本机所有可用网卡的连接请求。当然,redis允许你通过bind配置项来指定要绑定的IP,比如:
    复制代码代码如下:

    bind 192.168.1.2 10.8.4.2

    redis的默认服务端口是6379,你可以通过port配置项来修改。如果端口设置为0的话,redis便不会监听端口了。
    复制代码代码如下:

    port 6379

    有些同学会问“如果redis不监听端口,还怎么与外界通信呢”,其实redis还支持通过unix socket方式来接收请求。可以通过unixsocket配置项来指定unix socket文件的路径,并通过unixsocketperm来指定文件的权限。
    复制代码代码如下:

    unixsocket /tmp/redis.sock
    unixsocketperm 755

    当一个redis-client一直没有请求发向server端,那么server端有权主动关闭这个连接,可以通过timeout来设置“空闲超时时限”,0表示永不关闭。

    复制代码代码如下:

    timeout 0

    TCP连接保活策略,可以通过tcp-keepalive配置项来进行设置,单位为秒,假如设置为60秒,则server端会每60秒向连接空闲的客户端发起一次ACK请求,以检查客户端是否已经挂掉,对于无响应的客户端则会关闭其连接。所以关闭一个连接最长需要120秒的时间。如果设置为0,则不会进行保活检测。
    复制代码代码如下:

    tcp-keepalive 0

    redis支持通过loglevel配置项设置日志等级,共分四级,即debug、verbose、notice、warning。
    复制代码代码如下:

    loglevel notice

    redis也支持通过logfile配置项来设置日志文件的生成位置。如果设置为空字符串,则redis会将日志输出到标准输出。假如你在daemon情况下将日志设置为输出到标准输出,则日志会被写到/dev/null中。
    复制代码代码如下:

    logfile ""

    如果希望日志打印到syslog中,也很容易,通过syslog-enabled来控制。另外,syslog-ident还可以让你指定syslog里的日志标志,比如:
    复制代码代码如下:

    syslog-ident redis

    而且还支持指定syslog设备,值可以是USER或LOCAL0-LOCAL7。具体可以参考syslog服务本身的用法。
    复制代码代码如下:

    syslog-facility local0

    对于redis来说,可以设置其数据库的总数量,假如你希望一个redis包含16个数据库,那么设置如下:
    复制代码代码如下:

    databases 16

    这16个数据库的编号将是0到15。默认的数据库是编号为0的数据库。用户可以使用select <DBid>来选择相应的数据库。

    【教你看懂redis配置 – 快照】

    快照,主要涉及的是redis的RDB持久化相关的配置,我们来一起看一看。

    我们可以用如下的指令来让数据保存到磁盘上,即控制RDB快照功能:

    复制代码代码如下:

    save <seconds> <changes>

    举例来说:
    复制代码代码如下:

    save 900 1 //表示每15分钟且至少有1个key改变,就触发一次持久化

    save 300 10 //表示每5分钟且至少有10个key改变,就触发一次持久化

    save 60 10000 //表示每60秒至少有10000个key改变,就触发一次持久化


    如果你想禁用RDB持久化的策略,只要不设置任何save指令就可以,或者给save传入一个空字符串参数也可以达到相同效果,就像这样:
    复制代码代码如下:

    save ""

    如果用户开启了RDB快照功能,那么在redis持久化数据到磁盘时如果出现失败,默认情况下,redis会停止接受所有的写请求。这样做的好处在于可以让用户很明确的知道内存中的数据和磁盘上的数据已经存在不一致了。如果redis不顾这种不一致,一意孤行的继续接收写请求,就可能会引起一些灾难性的后果。

    如果下一次RDB持久化成功,redis会自动恢复接受写请求。

    当然,如果你不在乎这种数据不一致或者有其他的手段发现和控制这种不一致的话,你完全可以关闭这个功能,以便在快照写入失败时,也能确保redis继续接受新的写请求。配置项如下:

    复制代码代码如下:

    stop-writes-on-bgsave-error yes

    对于存储到磁盘中的快照,可以设置是否进行压缩存储。如果是的话,redis会采用LZF算法进行压缩。如果你不想消耗CPU来进行压缩的话,可以设置为关闭此功能,但是存储在磁盘上的快照会比较大。
    复制代码代码如下:

    rdbcompression yes

    在存储快照后,我们还可以让redis使用CRC64算法来进行数据校验,但是这样做会增加大约10%的性能消耗,如果你希望获取到最大的性能提升,可以关闭此功能。
    复制代码代码如下:

    rdbchecksum yes

    我们还可以设置快照文件的名称,默认是这样配置的:
    复制代码代码如下:

    dbfilename dump.rdb

    最后,你还可以设置这个快照文件存放的路径。比如默认设置就是当前文件夹:
    复制代码代码如下:

    dir ./

    【教你看懂redis配置 – 复制】

    redis提供了主从同步功能。

    通过slaveof配置项可以控制某一个redis作为另一个redis的从服务器,通过指定IP和端口来定位到主redis的位置。一般情况下,我们会建议用户为从redis设置一个不同频率的快照持久化的周期,或者为从redis配置一个不同的服务端口等等。

    复制代码代码如下:

    slaveof <masterip> <masterport>

    如果主redis设置了验证密码的话(使用requirepass来设置),则在从redis的配置中要使用masterauth来设置校验密码,否则的话,主redis会拒绝从redis的访问请求。
    复制代码代码如下:

    masterauth <master-password>

    当从redis失去了与主redis的连接,或者主从同步正在进行中时,redis该如何处理外部发来的访问请求呢?这里,从redis可以有两种选择:

    第一种选择:如果slave-serve-stale-data设置为yes(默认),则从redis仍会继续响应客户端的读写请求。

    第二种选择:如果slave-serve-stale-data设置为no,则从redis会对客户端的请求返回“SYNC with master in progress”,当然也有例外,当客户端发来INFO请求和SLAVEOF请求,从redis还是会进行处理。

    你可以控制一个从redis是否可以接受写请求。将数据直接写入从redis,一般只适用于那些生命周期非常短的数据,因为在主从同步时,这些临时数据就会被清理掉。自从redis2.6版本之后,默认从redis为只读。

    复制代码代码如下:

    slave-read-only yes

    只读的从redis并不适合直接暴露给不可信的客户端。为了尽量降低风险,可以使用rename-command指令来将一些可能有破坏力的命令重命名,避免外部直接调用。比如:
    复制代码代码如下:

    rename-command CONFIG b840fc02d524045429941cc15f59e41cb7be6c52

    从redis会周期性的向主redis发出PING包。你可以通过repl_ping_slave_period指令来控制其周期。默认是10秒。
    复制代码代码如下:

    repl-ping-slave-period 10

    在主从同步时,可能在这些情况下会有超时发生:

    1.以从redis的角度来看,当有大规模IO传输时。
    2.以从redis的角度来看,当数据传输或PING时,主redis超时
    3.以主redis的角度来看,在回复从redis的PING时,从redis超时

    用户可以设置上述超时的时限,不过要确保这个时限比repl-ping-slave-period的值要大,否则每次主redis都会认为从redis超时。

    复制代码代码如下:

    repl-timeout 60

    我们可以控制在主从同步时是否禁用TCP_NODELAY。如果开启TCP_NODELAY,那么主redis会使用更少的TCP包和更少的带宽来向从redis传输数据。但是这可能会增加一些同步的延迟,大概会达到40毫秒左右。如果你关闭了TCP_NODELAY,那么数据同步的延迟时间会降低,但是会消耗更多的带宽。(如果你不了解TCP_NODELAY,可以到这里来科普一下)。
    复制代码代码如下:

    repl-disable-tcp-nodelay no

    我们还可以设置同步队列长度。队列长度(backlog)是主redis中的一个缓冲区,在与从redis断开连接期间,主redis会用这个缓冲区来缓存应该发给从redis的数据。这样的话,当从redis重新连接上之后,就不必重新全量同步数据,只需要同步这部分增量数据即可。
    复制代码代码如下:

    repl-backlog-size 1mb

    如果主redis等了一段时间之后,还是无法连接到从redis,那么缓冲队列中的数据将被清理掉。我们可以设置主redis要等待的时间长度。如果设置为0,则表示永远不清理。默认是1个小时。
    复制代码代码如下:

    repl-backlog-ttl 3600

    我们可以给众多的从redis设置优先级,在主redis持续工作不正常的情况,优先级高的从redis将会升级为主redis。而编号越小,优先级越高。比如一个主redis有三个从redis,优先级编号分别为10、100、25,那么编号为10的从redis将会被首先选中升级为主redis。当优先级被设置为0时,这个从redis将永远也不会被选中。默认的优先级为100。
    复制代码代码如下:

    slave-priority 100

    假如主redis发现有超过M个从redis的连接延时大于N秒,那么主redis就停止接受外来的写请求。这是因为从redis一般会每秒钟都向主redis发出PING,而主redis会记录每一个从redis最近一次发来PING的时间点,所以主redis能够了解每一个从redis的运行情况。
    复制代码代码如下:

    min-slaves-to-write 3
    min-slaves-max-lag 10

    上面这个例子表示,假如有大于等于3个从redis的连接延迟大于10秒,那么主redis就不再接受外部的写请求。上述两个配置中有一个被置为0,则这个特性将被关闭。默认情况下min-slaves-to-write为0,而min-slaves-max-lag为10。

    【教你看懂redis配置 – 安全】

    我们可以要求redis客户端在向redis-server发送请求之前,先进行密码验证。当你的redis-server处于一个不太可信的网络环境中时,相信你会用上这个功能。由于redis性能非常高,所以每秒钟可以完成多达15万次的密码尝试,所以你最好设置一个足够复杂的密码,否则很容易被黑客破解。

    复制代码代码如下:

    requirepass zhimakaimen

    这里我们通过requirepass将密码设置成“芝麻开门”。

    redis允许我们对redis指令进行更名,比如将一些比较危险的命令改个名字,避免被误执行。比如可以把CONFIG命令改成一个很复杂的名字,这样可以避免外部的调用,同时还可以满足内部调用的需要:

    复制代码代码如下:

    rename-command CONFIG b840fc02d524045429941cc15f59e41cb7be6c89

    我们甚至可以禁用掉CONFIG命令,那就是把CONFIG的名字改成一个空字符串:
    复制代码代码如下:

    rename-command CONFIG ""

    但需要注意的是,如果你使用AOF方式进行数据持久化,或者需要与从redis进行通信,那么更改指令的名字可能会引起一些问题。

    【教你看懂redis配置 -限制】

    我们可以设置redis同时可以与多少个客户端进行连接。默认情况下为10000个客户端。当你无法设置进程文件句柄限制时,redis会设置为当前的文件句柄限制值减去32,因为redis会为自身内部处理逻辑留一些句柄出来。

    如果达到了此限制,redis则会拒绝新的连接请求,并且向这些连接请求方发出“max number of clients reached”以作回应。

    复制代码代码如下:

    maxclients 10000

    我们甚至可以设置redis可以使用的内存量。一旦到达内存使用上限,redis将会试图移除内部数据,移除规则可以通过maxmemory-policy来指定。

    如果redis无法根据移除规则来移除内存中的数据,或者我们设置了“不允许移除”,那么redis则会针对那些需要申请内存的指令返回错误信息,比如SET、LPUSH等。但是对于无内存申请的指令,仍然会正常响应,比如GET等。

    复制代码代码如下:

    maxmemory <bytes>

    需要注意的一点是,如果你的redis是主redis(说明你的redis有从redis),那么在设置内存使用上限时,需要在系统中留出一些内存空间给同步队列缓存,只有在你设置的是“不移除”的情况下,才不用考虑这个因素。

    对于内存移除规则来说,redis提供了多达6种的移除规则。他们是:

    1.volatile-lru:使用LRU算法移除过期集合中的key
    2.allkeys-lru:使用LRU算法移除key
    3.volatile-random:在过期集合中移除随机的key
    4.allkeys-random:移除随机的key
    5.volatile-ttl:移除那些TTL值最小的key,即那些最近才过期的key。
    6.noeviction:不进行移除。针对写操作,只是返回错误信息。

    无论使用上述哪一种移除规则,如果没有合适的key可以移除的话,redis都会针对写请求返回错误信息。

    复制代码代码如下:

    maxmemory-policy volatile-lru

    LRU算法和最小TTL算法都并非是精确的算法,而是估算值。所以你可以设置样本的大小。假如redis默认会检查三个key并选择其中LRU的那个,那么你可以改变这个key样本的数量。
    复制代码代码如下:

    maxmemory-samples 3

    最后,我们补充一个信息,那就是到目前版本(2.8.4)为止,redis支持的写指令包括了如下这些:
    复制代码代码如下:

    set setnx setex append
    incr decr rpush lpush rpushx lpushx linsert lset rpoplpush sadd
    sinter sinterstore sunion sunionstore sdiff sdiffstore zadd zincrby
    zunionstore zinterstore hset hsetnx hmset hincrby incrby decrby
    getset mset msetnx exec sort

    【教你看懂redis配置 – 追加模式】

    默认情况下,redis会异步的将数据持久化到磁盘。这种模式在大部分应用程序中已被验证是很有效的,但是在一些问题发生时,比如断电,则这种机制可能会导致数分钟的写请求丢失。

    如博文上半部分中介绍的,追加文件(Append Only File)是一种更好的保持数据一致性的方式。即使当服务器断电时,也仅会有1秒钟的写请求丢失,当redis进程出现问题且操作系统运行正常时,甚至只会丢失一条写请求。

    我们建议大家,AOF机制和RDB机制可以同时使用,不会有任何冲突。对于如何保持数据一致性的讨论,请参见本文

    复制代码代码如下:

    appendonly no

    我们还可以设置aof文件的名称:
    复制代码代码如下:

    appendfilename "appendonly.aof"

    fsync()调用,用来告诉操作系统立即将缓存的指令写入磁盘。一些操作系统会“立即”进行,而另外一些操作系统则会“尽快”进行。

    redis支持三种不同的模式:

    1.no:不调用fsync()。而是让操作系统自行决定sync的时间。这种模式下,redis的性能会最快。
    2.always:在每次写请求后都调用fsync()。这种模式下,redis会相对较慢,但数据最安全。
    3.everysec:每秒钟调用一次fsync()。这是性能和安全的折衷。

    默认情况下为everysec。有关数据一致性的揭秘,可以参考本文

    复制代码代码如下:

    appendfsync everysec

    当fsync方式设置为always或everysec时,如果后台持久化进程需要执行一个很大的磁盘IO操作,那么redis可能会在fsync()调用时卡住。目前尚未修复这个问题,这是因为即使我们在另一个新的线程中去执行fsync(),也会阻塞住同步写调用。

    为了缓解这个问题,我们可以使用下面的配置项,这样的话,当BGSAVE或BGWRITEAOF运行时,fsync()在主进程中的调用会被阻止。这意味着当另一路进程正在对AOF文件进行重构时,redis的持久化功能就失效了,就好像我们设置了“appendsync none”一样。如果你的redis有时延问题,那么请将下面的选项设置为yes。否则请保持no,因为这是保证数据完整性的最安全的选择。

    复制代码代码如下:

    no-appendfsync-on-rewrite no

    我们允许redis自动重写aof。当aof增长到一定规模时,redis会隐式调用BGREWRITEAOF来重写log文件,以缩减文件体积。

    redis是这样工作的:redis会记录上次重写时的aof大小。假如redis自启动至今还没有进行过重写,那么启动时aof文件的大小会被作为基准值。这个基准值会和当前的aof大小进行比较。如果当前aof大小超出所设置的增长比例,则会触发重写。另外,你还需要设置一个最小大小,是为了防止在aof很小时就触发重写。

    复制代码代码如下:

    auto-aof-rewrite-percentage 100
    auto-aof-rewrite-min-size 64mb

    如果设置auto-aof-rewrite-percentage为0,则会关闭此重写功能。

    【教你看懂redis配置 – LUA脚本】

    lua脚本的最大运行时间是需要被严格限制的,要注意单位是毫秒:

    复制代码代码如下:

    lua-time-limit 5000

    如果此值设置为0或负数,则既不会有报错也不会有时间限制。

    【教你看懂redis配置 – 慢日志】

    redis慢日志是指一个系统进行日志查询超过了指定的时长。这个时长不包括IO操作,比如与客户端的交互、发送响应内容等,而仅包括实际执行查询命令的时间。

    针对慢日志,你可以设置两个参数,一个是执行时长,单位是微秒,另一个是慢日志的长度。当一个新的命令被写入日志时,最老的一条会从命令日志队列中被移除。

    单位是微秒,即1000000表示一秒。负数则会禁用慢日志功能,而0则表示强制记录每一个命令。

    复制代码代码如下:

    slowlog-log-slower-than 10000

    慢日志最大长度,可以随便填写数值,没有上限,但要注意它会消耗内存。你可以使用SLOWLOG RESET来重设这个值。
    复制代码代码如下:

    slowlog-max-len 128

    【教你看懂redis配置 – 事件通知】

    redis可以向客户端通知某些事件的发生。这个特性的具体解释可以参见本文

    【教你看懂redis配置 – 高级配置】

    有关哈希数据结构的一些配置项:

    复制代码代码如下:

    hash-max-ziplist-entries 512
    hash-max-ziplist-value 64

    有关列表数据结构的一些配置项:
    复制代码代码如下:

    list-max-ziplist-entries 512
    list-max-ziplist-value 64

    有关集合数据结构的配置项:
    复制代码代码如下:

    set-max-intset-entries 512

    有关有序集合数据结构的配置项:
    复制代码代码如下:

    zset-max-ziplist-entries 128
    zset-max-ziplist-value 64

    关于是否需要再哈希的配置项:
    复制代码代码如下:

    activerehashing yes

    关于客户端输出缓冲的控制项:
    复制代码代码如下:

    client-output-buffer-limit normal 0 0 0
    client-output-buffer-limit slave 256mb 64mb 60
    client-output-buffer-limit pubsub 32mb 8mb 60

    有关频率的配置项:
    复制代码代码如下:

    hz 10

    有关重写aof的配置项
    复制代码代码如下:

    aof-rewrite-incremental-fsync yes

    至此,redis的入门内容就结束了,内容实在不少,但相对来说都很基础,本文没有涉及redis集群、redis工作原理、redis源码、redis相关LIB库等内容,后续会陆续奉献,大家敬请期待:)

    谢谢!

    展开全文
  • redis全面解析

    万次阅读 多人点赞 2019-01-28 23:51:03
    什么是Redis? Redis 是开源免费的,遵守BSD协议,是一个高性能的key-value非关系型数据库。   redis单线程问题 所谓的单线程指的是网络请求模块使用了一个线程(所以不需考虑并发安全性),即一个线程处理所有...

    什么是Redis?

    Redis 是开源免费的,遵守BSD协议,是一个高性能的key-value非关系型数据库。

     

    redis单线程问题

    所谓的单线程指的是网络请求模块使用了一个线程(所以不需考虑并发安全性),即一个线程处理所有网络请求,其他模块仍用了多个线程。

    redis采用多路复用机制:即多个网络socket复用一个io线程,实际是单个线程通过记录跟踪每一个Sock(I/O流)的状态来同时管理多个I/O流

     

    Redis特点

    Redis支持数据的持久化,可以将内存中的数据保存在磁盘中,重启的时候可以再次加载进行使用。

    Redis不仅仅支持简单的key-value类型的数据,同时还提供String,list,set,zset,hash等数据结构的存储。

    Redis支持数据的备份,即master-slave模式的数据备份。

    性能极高 – Redis能读的速度是110000/s,写的速度是81000/s

    原子 – Redis的所有操作都是原子性的,同时Redis还支持对几个操作全并后的原子性执行。

    丰富的特性 – Redis还支持 publish/subscribe, 通知, 设置key有效期等等特性。

     

    redis作用:

    可以减轻数据库压力,查询内存比查询数据库效率高。

     

    Redis应用:

    token生成、session共享、分布式锁、自增id、验证码等。

     

    比较重要的3个可执行文件:

    redis-serverRedis服务器程序

    redis-cliRedis客户端程序,它是一个命令行操作工具。也可以使用telnet根据其纯文本协议操作。

    redis-benchmarkRedis性能测试工具,测试Redis在你的系统及配置下的读写性能。

     

    redis数据结构

    存储字符串
    1.set key value:设定key持有指定的字符串value,如果该key存在则进行覆盖操作,总是返回OK
    2.get key: 获取key的value。如果与该key关联的value不是String类型,redis将返回错误信息,因为get命令只能用于获取String value;如果该key不存在,返回null。
    3.getset key value:先获取该key的值,然后在设置该key的值。
    4.incr key:将指定的key的value原子性的递增1. 如果该key不存在,其初始值为0,在incr之后其值为1。如果value的值不能转成整型,如hello,该操作将执行失败并返回相应的错误信息
    5.decr key:将指定的key的value原子性的递减1.如果该key不存在,其初始值为0,在incr之后其值为-1。如果value的值不能转成整型,如hello,该操作将执    行失败并返回相应的错误信息。
    6.incrby key increment:将指定的key的value原子性增加increment,如果该key不存在,器初始值为0,在incrby之后,该值为increment。如果该值不能转成    整型,如hello则失败并返回错误信息
    7.decrby key decrement:将指定的key的value原子性减少decrement,如果该key不存在,器初始值为0,在decrby之后,该值为decrement。如果该值不能    转成整型,如hello则失败并返回错误信息
    8.append key value:如果该key存在,则在原有的value后追加该值;如果该key    不存在,则重新创建一个key/value

     

    存储list类型

    1.lpush key value1 value2...:在指定的key所关联的list的头部插入所有的values,如果该key不存在,该命令在插入的之前创建一个与该key关联的空链表,之后再向该链表的头部插入数据。插入成功,返回元素的个数。

    2.rpush key value1、value2…:在该list的尾部添加元素

    3.lrange key start end:获取链表中从start到end的元素的值,start、end可为负数,若为-1则表示链表尾部的元素,-2则表示倒数第二个,依次类推… 

    4.lpushx key value:仅当参数中指定的key存在时(如果与key管理的list中没有值时,则该key是不存在的)在指定的key所关联的list的头部插入value。

    5.rpushx key value:在该list的尾部添加元素

    6.lpop key:返回并弹出指定的key关联的链表中的第一个元素,即头部元素

    7.rpop key:从尾部弹出元素

    8.rpoplpush resource destination:将链表中的尾部元素弹出并添加到头部

    9.llen key:返回指定的key关联的链表中的元素的数量。

    10.lset key index value:设置链表中的index的脚标的元素值,0代表链表的头元素,-1代表链表的尾元素。

     

     

    存储Set

    添加或删除元素
    1.
    sadd key values[value1、value2……]:向set中添加数据,如果该key的值有则不会重复添加
    例如:sadd myset  a b c

    2.srem key members[member1、menber2…]:删除set中的指定成员
    例如:srem myset 1 2 3

    获得集合中的元素
    1.smembers key :获取set中所有的成员
    smembers myset

    2.sismember key menber :判断参数中指定的成员是否在该set中,1表示存在,0表示不存在或者该key本身就不存在(无论集合中有多少元素都可以极速的返回结果)

    集合的差集运算 A-B
    sdiff key1 key2 … : 返回key1与key2中相差的成员,而且与key的顺序有关。即返回差集。

    集合的交集运算 
    sinter key1 key2 key3… :返回交集

    集合的并集运算 
    sunion key1 key2 key3… : 返回并集

    扩展命令(了解)
    scard key : 获取set中的成员数量
    例子:scard myset

    srandmember key : 随机返回set中的一个成员

    sdiffstore destination key1 key2 …: 将key1 key2 相差的成员存储到destination中

    sinterstore destination key[key…] : 将返回的交集存储在destination上

    suninonstore destination key[key…] : 将返回的并集存储在destination上

     

    存储hash

    1.赋值
    hset key  field value : 为指定的key设定field/value对

    hmset key field1 value1 field2 value2  field3 value3     为指定的key设定多个field/value对

    2.取值
    hget key field : 返回指定的key中的field的值

    hmget key field1 field2 field3 : 获取key中的多个field值

    hkeys key : 获取所有的key

    hvals key :获取所有的value

    hgetall key : 获取key中的所有field 中的所有field-value

    3.删除
    hdel key field[field…] : 可以删除一个或多个字段,返回是被删除的字段个数

    del key : 删除整个list

    4.增加数字
    hincrby key field increment :设置key中field的值增加increment,如: age增加20
    hincrby myhash age 5

    自学命令:
    hexists key field : 判断指定的key中的field是否存在

    hlen key : 获取key所包含的field的数量

    hkeys key :获得所有的key 
    hkeys myhash

    hvals key :获得所有的value
    hvals myhash

     

    存储sortedset

    1.添加元素
    zadd key score member score2 member2…:将所有成员以及该成员的分数存放到sorted-set中。如果该元素已经存在则会用新的分数替换原有的分数。返回值是新加入到集合中的元素个数。(根据分数升序排列)

    2.获得元素
    zscore key member :返回指定成员的分数
    zcard key :获得集合中的成员数量

    3.删除元素
    zrem key member[member…] :移除集合中指定的成员,可以指定多个成员

    4.范围查询
    zrange key strat end [withscores]:获取集合中角标为start-end的成员,[withscore]参数表明返回的成员包含其分数。

    zremrangebyrank key start stop :按照排名范围删除元素

    zremrangescore key  min max :按照分数范围删除元素

    扩展命令(了解)
    zrangebyscore key min max [withscore] [limit offset count] :返回分数在[min,max]的成员并按照分数从低到高排序。[withscore]:显示分数;[limit offset count];offset,表明从脚标为offset的元素开始并返回count个成员

    zincrby key increment member :设置指定成员的增加分数。返回值是修改后的分数

    zcount key min max:获取分数在[min,max]之间的成员个数

    zrank key member:返回成员在集合中的排名(从小到大)

    zrevrank key member :返回成员在集合中的排名(从大到小)

     

    key的通用操作  
    keys pattern : 获取所有与pattern匹配的key ,返回所有与该key匹配的keys。 *表示任意一个或者多个字符, ?表示任意一个字符

    del key1 key2… :删除指定的key 
    del my1 my2 my3

    exists key :判断该key是否存在,1代表存在,0代表不存在

    rename key newkey :为key重命名

    expire key second:设置过期时间,单位秒

    ttl key:获取该key所剩的超时时间,如果没有设置超时,返回-1,如果返回-2表示超时不存在。

    persist key:持久化key   

    192.168.25.153:6379> expire Hello 100
    (integer) 1
    192.168.25.153:6379> ttl Hello
    (integer) 77

    type key:获取指定key的类型。该命令将以字符串的格式返回。返回的字符串为string 、list 、set 、hash 和 zset,如果key不存在返回none。
    例如:  type newcompany
    none

     

    redis的数据类型,以及每种数据类型的使用场景

    (一)String
    这个其实没啥好说的,最常规的set/get操作,value可以是String也可以是数字。一般做一些复杂的计数功能的缓存

    (二)hash
    这里value存放的是结构化的对象,比较方便的就是操作其中的某个字段。博主在做单点登录的时候,就是用这种数据结构存储用户信息,以cookieId作为key,设置30分钟为缓存过期时间,能很好的模拟出类似session的效果。

    (三)list
    使用List的数据结构,可以做简单的消息队列的功能。另外还有一个就是,可以利用lrange命令,做基于redis的分页功能,性能极佳,用户体验好。

    (四)set
    因为set堆放的是一堆不重复值的集合。所以可以做全局去重的功能。为什么不用JVM自带的Set进行去重?因为我们的系统一般都是集群部署,使用JVM自带的Set,比较麻烦,难道为了一个做一个全局去重,再起一个公共服务,太麻烦了。
    另外,就是利用交集、并集、差集等操作,可以计算共同喜好,全部的喜好,自己独有的喜好等功能

    (五)sorted set

    sorted set多了一个权重参数score,集合中的元素能够按score进行排列。可以做排行榜应用,取TOP N操作。另外,参照另一篇《分布式之延时任务方案解析》,该文指出了sorted set可以用来做延时任务。最后一个应用就是可以做范围查找

     

    redis的过期策略以及内存淘汰机制

    分析:这个问题其实相当重要,到底redis有没用到家,这个问题就可以看出来。比如你redis只能存5G数据,可是你写了10G,那会删5G的数据。怎么删的,这个问题思考过么?还有,你的数据已经设置了过期时间,但是时间到了,内存占用率还是比较高,有思考过原因么?
    回答:
    redis采用的是定期删除+惰性删除策略
    为什么不用定时删除策略?
    定时删除,用一个定时器来负责监视key,过期则自动删除。虽然内存及时释放,但是十分消耗CPU资源。在大并发请求下,CPU要将时间应用在处理请求,而不是删除key,因此没有采用这一策略.
    定期删除+惰性删除是如何工作的呢?
    定期删除,redis默认每个100ms检查,是否有过期的key,有过期key则删除。需要说明的是,redis不是每个100ms将所有的key检查一次,而是随机抽取进行检查(如果每隔100ms,全部key进行检查,redis岂不是卡死)。因此,如果只采用定期删除策略,会导致很多key到时间没有删除。
    于是,惰性删除派上用场。也就是说在你获取某个key的时候,redis会检查一下,这个key如果设置了过期时间那么是否过期了?如果过期了此时就会删除。
    采用定期删除+惰性删除就没其他问题了么?
    不是的,如果定期删除没删除key。然后你也没即时去请求key,也就是说惰性删除也没生效。这样,redis的内存会越来越高。那么就应该采用内存淘汰机制
    在redis.conf中有一行配置

    # maxmemory-policy allkeys-lru

    该配置就是配内存淘汰策略的(什么,你没配过?好好反省一下自己)
    1)noeviction:当内存不足以容纳新写入数据时,新写入操作会报错。应该没人用吧
    2)allkeys-lru:当内存不足以容纳新写入数据时,在键空间中,移除最近最少使用的key。推荐使用
    3)allkeys-random:当内存不足以容纳新写入数据时,在键空间中,随机移除某个key。应该也没人用吧,你不删最少使用Key,去随机删
    4)volatile-lru:当内存不足以容纳新写入数据时,在设置了过期时间的键空间中,移除最近最少使用的key。这种情况一般是把redis既当缓存,又做持久化存储的时候才用。不推荐
    5)volatile-random:当内存不足以容纳新写入数据时,在设置了过期时间的键空间中,随机移除某个key。依然不推荐
    6)volatile-ttl:当内存不足以容纳新写入数据时,在设置了过期时间的键空间中,有更早过期时间的key优先移除。不推荐
    ps:如果没有设置 expire 的key, 不满足先决条件(prerequisites); 那么 volatile-lru, volatile-random 和 volatile-ttl 策略的行为, 和 noeviction(不删除) 基本上一致。

     

    redis和数据库双写一致性问题

    分析:一致性问题是分布式常见问题,还可以再分为最终一致性和强一致性。数据库和缓存双写,就必然会存在不一致的问题。答这个问题,先明白一个前提。就是如果对数据有强一致性要求,不能放缓存。我们所做的一切,只能保证最终一致性。另外,我们所做的方案其实从根本上来说,只能说降低不一致发生的概率,无法完全避免。因此,有强一致性要求的数据,不能放缓存。
    回答:首先,采取正确更新策略,先更新数据库,再删缓存。其次,因为可能存在删除缓存失败的问题,提供一个补偿措施即可,例如利用消息队列。

     

    如何应对缓存穿透和缓存雪崩问题

    分析:这两个问题,说句实在话,一般中小型传统软件企业,很难碰到这个问题。如果有大并发的项目,流量有几百万左右。这两个问题一定要深刻考虑。
    回答:如下所示
     

    缓存穿透:即黑客故意去请求缓存中不存在的数据,导致所有的请求都怼到数据库上,从而数据库连接异常。
     

    解决方案:
    (一)利用互斥锁,缓存失效的时候,先去获得锁,得到锁了,再去请求数据库。没得到锁,则休眠一段时间重试
    (二)采用异步更新策略,无论key是否取到值,都直接返回。value值中维护一个缓存失效时间,缓存如果过期,异步起一个线程去读数据库,更新缓存。需要做缓存预热(项目启动前,先加载缓存)操作。
    (三)提供一个能迅速判断请求是否有效的拦截机制,比如,利用布隆过滤器,内部维护一系列合法有效的key。迅速判断出,请求所携带的Key是否合法有效。如果不合法,则直接返回。

     

    缓存雪崩,即缓存同一时间大面积的失效,这个时候又来了一波请求,结果请求都怼到数据库上,从而导致数据库连接异常。
     

    解决方案:
    (一)给缓存的失效时间,加上一个随机值,避免集体失效。
    (二)使用互斥锁,但是该方案吞吐量明显下降了。
    (三)双缓存。我们有两个缓存,缓存A和缓存B。缓存A的失效时间为20分钟,缓存B不设失效时间。自己做缓存预热操作。然后细分以下几个小点

    • I 从缓存A读数据库,有则直接返回

    • II A没有数据,直接从B读数据,直接返回,并且异步启动一个更新线程。

    • III 更新线程同时更新缓存A和缓存B。

     

    如何解决redis的并发竞争key问题

    分析:这个问题大致就是,同时有多个子系统去set一个key。这个时候要注意什么呢?大家思考过么。需要说明一下,博主提前百度了一下,发现答案基本都是推荐用redis事务机制。博主不推荐使用redis的事务机制。因为我们的生产环境,基本都是redis集群环境,做了数据分片操作。你一个事务中有涉及到多个key操作的时候,这多个key不一定都存储在同一个redis-server上。因此,redis的事务机制,十分鸡肋。
     

    回答:如下所示
    (1)如果对这个key操作,不要求顺序
    这种情况下,准备一个分布式锁,大家去抢锁,抢到锁就做set操作即可,比较简单。
    (2)如果对这个key操作,要求顺序
    假设有一个key1,系统A需要将key1设置为valueA,系统B需要将key1设置为valueB,系统C需要将key1设置为valueC.
    期望按照key1的value值按照 valueA-->valueB-->valueC的顺序变化。这种时候我们在数据写入数据库的时候,需要保存一个时间戳。假设时间戳如下

    系统A key 1 {valueA  3:00}
    系统B key 1 {valueB  3:05}
    系统C key 1 {valueC  3:10}

    那么,假设这会系统B先抢到锁,将key1设置为{valueB 3:05}。接下来系统A抢到锁,发现自己的valueA的时间戳早于缓存中的时间戳,那就不做set操作了。以此类推。

    其他方法,比如利用队列,将set方法变成串行访问也可以。总之,灵活变通。

     

    redis中支持事务吗?【了解即可】

    支持,使用multi开启事务,使用exec提交事务。

     

    redis发布订阅【了解即可】

    Redis 发布订阅(pub/sub)是一种消息通信模式:发送者(pub)发送消息,订阅者(sub)接收消息

    Redis 客户端可以订阅任意数量的频道。

    下图展示了频道 channel1 以及订阅这个频道的三个客户端 —— client2 client5 client1 之间的关系:

     

    当有新消息通过 PUBLISH 命令发送给频道 channel1 时, 这个消息就会被发送给订阅它的三个客户端:

    redis 127.0.0.1:6379> SUBSCRIBE redisChat
    
    Reading messages... (press Ctrl-C to quit)
    1) "subscribe"
    2) "redisChat"
    3) (integer) 1
    
    
    现在,我们先重新开启个 redis 客户端,然后在同一个频道 redisChat 发布两次消息,订阅者就能接收到消息。
    
    redis 127.0.0.1:6379> PUBLISH redisChat "hello"
    
    (integer) 1
    
    redis 127.0.0.1:6379> PUBLISH redisChat "What 's your name?"
    
    (integer) 1
    
    # 订阅者的客户端会显示如下消息
    1) "message"
    2) "redisChat"
    3) "hello"
    1) "message"
    2) "redisChat"
    3) "What 's your name?"
    

     

     

     

    另外我还写了几篇关于redis的文章:

    1、关于redis的持久化(rdb/aof)与备份  https://blog.csdn.net/itcats_cn/article/details/82432530

    2、redis如何实现高可用【主从复制、哨兵机制】 https://blog.csdn.net/itcats_cn/article/details/82428716

     

     

    部分内容参考

    作者:孤独烟

    来自:http://rjzheng.cnblogs.com/

    https://mp.weixin.qq.com/s/gEU8HtsQNPXY8bzkK-Qllg 

     

    展开全文
  • 关于redis,学会这8点就够了

    万次阅读 多人点赞 2019-04-29 18:24:14
    1,redis是什么 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。该数据库使用ANSI C语言编写,支持网络,提供字符串,哈希,列表,队列,集合结构直接存取,基于...

    1,redis是什么

    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。该数据库使用ANSI C语言编写,支持网络,提供字符串,哈希,列表,队列,集合结构直接存取,基于内存,可持久化。

     

    2,支持的语言

     

    3,redis的应用场景有哪些

    1,会话缓存(最常用)
    2,消息队列,
    比如支付3,活动排行榜或计数
    4,发布,订阅消息(消息通知)
    5,商品列表,评论列表等

     

    4,redis数据类型
    Redis一共支持五种数据类:string(字符串),hash(哈希),list(列表),set(集合)和zset(sorted set有序集合)。

    (1)字符串(字符串)
    它是redis的最基本的数据类型,一个键对应一个值,需要注意是一个键值最大存储512MB。

    (2)hash(哈希)
    redis hash是一个键值对的集合,是一个string类型的field和value的映射表,适合用于存储对象

    (3)表(列表)
    是redis的简单的字符串列表,它按插入顺序排序

    (4)组(集合)
    是字符串类型的无序集合,也不可重复

    (5)zset(sorted set有序集合)
    是string类型的有序集合,也不可重复
    有序集合中的每个元素都需要指定一个分数,根据分数对元素进行升序排序,如果多个元素有相同的分数,则以字典序进行升序排序,sorted set因此非常适合实现排名

     

    5,redis的服务相关的命令

    slect#选择数据库(数据库编号0-15)
    退出#退出连接
    信息#获得服务的信息与统计
    monitor#实时监控
    config get#获得服务配置
    flushdb#删除当前选择的数据库中的key
    flushall#删除所有数据库中的键

     

    6,redis的发布与订阅

    redis的发布与订阅(发布/订阅)是它的一种消息通信模式,一方发送信息,一方接收信息。
    下图是三个客户端同时订阅同一个频道

    下图是有新信息发送给频道1时,就会将消息发送给订阅它的三个客户端

     

     

    7,redis的持久化

    redis持久有两种方式:快照(快照),仅附加文件(AOF)

    快照(快照)

    1,将存储在内存的数据以快照的方式写入二进制文件中,如默认dump.rdb中
    2,保存900 1 

    #900秒内如果超过1个Key被修改,则启动快照保存
    3,保存300 10 

    #300秒内如果超过10个Key被修改,则启动快照保存
    4,保存60 10000 

    #60秒内如果超过10000个重点被修改,则启动快照保存
     

    仅附加文件(AOF)

    1,使用AOF持久时,服务会将每个收到的写命令通过写函数追加到文件中(appendonly.aof)
    2,AOF持久化存储方式参数说明
        appendonly yes  

               #开启AOF持久化存储方式 
        appendfsync always 

             #收到写命令后就立即写入磁盘,效率最差,效果最好
        appendfsync everysec

             #每秒写入磁盘一次,效率与效果居中
        appendfsync no 

             #完全依赖操作系统,效率最佳,效果没法保证

     

    8,redis的性能测试

    自带相关测试工具

    实际测试同时执行100万的请求

     

    【本文由中间件小哥收集整理自“民工哥的Linux的运维”】

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