Redis学习笔记

关于Redis的一些分享
NoSQL

3v+3高

3v: volume海量 variety多样 velocity实时
3高：高并发，高可用，高性能

redis 学习

1、下载安装 redis

通过wget 命令直接下载 或者到官网下载

下载文件的命令
wget http://download.redis.io/releases/redis-4.0.6.tar.gz

2、解压文件

tar -xzvf redis-4.0.6.tar.gz

3、安装redis
进入到redis目录执行

make命令

在执行的过程中可能会出现gcc未安装
解决；安装gcc yum命令安装gcc

yum install gcc-c++

然后执行make distclean命令，清除之前make生成所有的文件，然后再执行make

在执行make install

4、修改配置文件
进入到redis解压的目录下面，找到redis.conf,复制到一个新的文件中，
我是新建到/root/redis/myredis/目录下
将daemonize改为 yes
daemonize yes

5、启动redis
在 /usr/local/bin文件下面

执行以下命令启动redis

一、 redis-server /root/redis/myredis/redis.conf
二、 redis-cli -p 6379

输入ping命令
如出现PONG则启动成功

redis 默认16个库，脚标从0 开始
select 1 2 3

DBSIZE 返回key的数量

keys * 查看所有的key

redis支持ant风格
keys k? 返回开头的key

FLUSHDB 删除当前库所有的key
FLUSHALL 删除所有的库key（最好不要用）、

key：
EXISTS key 判断key是否存在

move key db 当前库不存在，被移除了

expire key 秒 设置过期时间

ttl key 查看还有多少秒过期，-1永不过期，-2表示过期

type key 查看key的类型

ps -ef|grep redis 查看redis服务有没有启动

默认端口6379
redis-server /root/redis/myredis/redis.conf
redis-cli -p 6379

Redis的复制(Master/Slave)

行话：也就是我们所说的主从复制，主机数据更新后根据配置和策略，自动同步到备机的master/Slaver机制，Master以写为主，Slave以读为主

作用是：读写分离，容灾恢复


配置
    配从(库)不配主(库)
    从库配置：slaveof 主库IP 主库端口

常用3招
    一主二仆 一个Master两个Slave
    薪火相传 上一个Slave可以是下一个slave的Master，Slave同样可以接收其他slaves的连接和同步请求，那么该slave作为了链条中下一个的master, 可以有效减轻master的写压力
    反客为主 SLAVEOF no one  使当前数据库停止与其他数据库的同步，转成主数据库

复制原理
    slave启动成功连接到master后会发送一个sync命令Master接到命令启动后台的存盘进程，同时收集所有接收到的用于修改数据集命令， 在后台进程执行完毕之后，master将传送整个数据文件到slave,以完成一次完全同步，全量复制：而slave服务在接收到数据库文件数据后，将其存盘并加载到内存中。增量复制：Master继续将新的所有收集到的修改命令依次传给slave,完成同步，但是只要是重新连接master,一次完全同步（全量复制)将被自动执行

哨兵模式(sentinel)

反客为主的自动版，能够后台监控主机是否故障，如果故障了根据投票数自动将从库转换为主库

自定义的/myredis目录下新建sentinel.conf文件，名字绝不能错
     sentinel monitor 被监控主机名字(自己起名字) 127.0.0.1 6379 1
     上面最后一个数字1，表示主机挂掉后salve投票看让谁接替成为主机，得票数多少后成为主机



复制的缺点 ：复制延时

redis事物三个特性

1、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、没有隔离级别的概念：队列中的命令没有提交之前都不会实际的被执行，因为事务提交前任何指令都不会被实际执行，也就不存在事务内的查询要看到事务里的更新，在事务外查询不能看到”这个让人万分头痛的问题
3、不保证原子性：redis同一个事务中如果有一条命令执行失败，其后的命令仍然会被执行，没有回滚

redis持久化

RDB
在指定的时间间隔内将内存中的数据集快照写入磁盘，也就是行话讲的Snapshot快照，它恢复时是将快照文件直接读到内存里
Redis会单独创建（fork）一个子进程来进行持久化，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，再用这个临时文件替换上次持久化好的文件。
整个过程中，主进程是不进行任何IO操作的，这就确保了极高的性能
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。RDB的缺点是最后一次持久化后的数据可能丢失。

fork
fork的作用是复制一个与当前进程一样的进程。新进程的所有数据（变量、环境变量、程序计数器等） 数值都和原进程一致，但是是一个全新的进程，并作为原进程的子进程

dump.rdb save 方式
after 900 sec (15 min) if at least 1 key changed
after 300 sec (5 min) if at least 10 keys changed
after 60 sec if at least 10000 keys changed

Save：save时只管保存，其它不管，全部阻塞
BGSAVE：Redis会在后台异步进行快照操作， 快照同时还可以响应客户端请求。可以通过lastsave 命令获取最后一次成功执行快照的时间

如何恢复
将备份文件 (dump.rdb) 移动到 redis 安装目录并启动服务即可
CONFIG GET dir获取目录

优势
适合大规模的数据恢复
对数据完整性和一致性要求不高
劣势
在一定间隔时间做一次备份，所以如果redis意外down掉的话，就会丢失最后一次快照后的所有修改
fork的时候，内存中的数据被克隆了一份，大致2倍的膨胀性需要考虑

关闭rdb
动态所有停止RDB保存规则的方法：redis-cli config set save ""

aof（append only file）
以日志的形式来记录每个写操作，将Redis执行过的所有写指令记录下来(读操作不记录)， 只许追加文件但不可以改写文件，redis启动之初会读取该文件重新构建数据，换言之，redis 重启的话就根据日志文件的内容将写指令从前到后执行一次以完成数据的恢复工作

开启aof 修改默认的appendonly no，改为yes

rewrite
AOF采用文件追加方式，文件会越来越大为避免出现此种情况，新增了重写机制, 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.可以使用命令bgrewriteaof

重写原理：AOF文件持续增长而过大时，会fork出一条新进程来将文件重写(也是先写临时文件最后再rename)， 遍历新进程的内存中数据，每条记录有一条的Set语句。重写aof文件的操作，并没有读取旧的aof文件， 而是将整个内存中的数据库内容用命令的方式重写了一个新的aof文件，这点和快照有点类似

触发机制：Redis会记录上次重写时的AOF大小，默认配置是当AOF文件大小是上次rewrite后大小的一倍且文件大于64M时触发

优势
每修改同步：appendfsync always 同步持久化 每次发生数据变更会被立即记录到磁盘 性能较差但数据完整性比较好
每秒同步：appendfsync everysec 异步操作，每秒记录 如果一秒内宕机，有数据丢失
不同步：appendfsync no 从不同步

劣势
相同数据集的数据而言aof文件要远大于rdb文件，恢复速度慢于rdb
aof运行效率要慢于rdb,每秒同步策略效率较好，不同步效率和rdb相同

修复 dump.rdb 和appendonly.aof

redis-ckeck-dump --fix dump.rdb
redis-check-aof --fix appendonly.aof

总结：
1、RDB持久化方式能够在指定的时间间隔能对你的数据进行快照存储
2、AOF持久化方式记录每次对服务器写的操作,当服务器重启的时候会重新执行这些 命令来恢复原始的数据,AOF命令以redis协议追加保存每次写的操作到文件末尾. Redis还能对AOF文件进行后台重写,使得AOF文件的体积不至于过大
3、只做缓存：如果你只希望你的数据在服务器运行的时候存在,你也可以不使用任何持久化方式.

同时开启两种持久化方式
1、在这种情况下,当redis重启的时候会优先载入AOF文件来恢复原始的数据, 因为在通常情况下AOF文件保存的数据集要比RDB文件保存的数据集要完整.
2、RDB的数据不实时，同时使用两者时服务器重启也只会找AOF文件。那要不要只使用AOF呢？ 作者建议不要，因为RDB更适合用于备份数据库(AOF在不断变化不好备份)， 快速重启，而且不会有AOF可能潜在的bug，留着作为一个万一的手段。

性能建议

因为RDB文件只用作后备用途，建议只在Slave上持久化RDB文件，而且只要15分钟备份一次就够了，只保留save 900 1这条规则。

如果Enalbe AOF，好处是在最恶劣情况下也只会丢失不超过两秒数据，启动脚本较简单只load自己的AOF文件就可以了。代价一是带来了持续的IO，二是AOF rewrite的最后将rewrite过程中产生的新数据写到新文件造成的阻塞几乎是不可避免的。只要硬盘许可，应该尽量减少AOF rewrite的频率，AOF重写的基础大小默认值64M太小了，可以设到5G以上。默认超过原大小100%大小时重写可以改到适当的数值。

如果不Enable AOF ，仅靠Master-Slave Replication 实现高可用性也可以。能省掉一大笔IO也减少了rewrite时带来的系统波动。代价是如果Master/Slave同时倒掉，会丢失十几分钟的数据，启动脚本也要比较两个Master/Slave中的RDB文件，载入较新的那个。新浪微博就选用了这种架构

参数说明
redis.conf 配置项说明如下：

1. Redis默认不是以守护进程的方式运行，可以通过该配置项修改，使用yes启用守护进程
   daemonize no

2. 当Redis以守护进程方式运行时，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

3. 指定Redis监听端口，默认端口为6379，作者在自己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

4. 绑定的主机地址
   bind 127.0.0.1
   5.当 客户端闲置多长时间后关闭连接，如果指定为0，表示关闭该功能
   timeout 300

5. 指定日志记录级别，Redis总共支持四个级别：debug、verbose、notice、warning，默认为verbose
   loglevel verbose

6. 日志记录方式，默认为标准输出，如果配置Redis为守护进程方式运行，而这里又配置为日志记录方式为标准输出，则日志将会发送给/dev/null
   logfile stdout

7. 设置数据库的数量，默认数据库为0，可以使用SELECT <dbid>命令在连接上指定数据库id
   databases 16

8. 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，可以多个条件配合
   save <seconds> <changes>
   Redis默认配置文件中提供了三个条件：
   save 900 1
   save 300 10
   save 60 10000
   分别表示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。

9. 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，如果为了节省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

10. 指定本地数据库文件名，默认值为dump.rdb
    dbfilename dump.rdb

11. 指定本地数据库存放目录
    dir ./

12. 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 <masterip> <masterport>

13. 当master服务设置了密码保护时，slav服务连接master的密码
    masterauth <master-password>

14. 设置Redis连接密码，如果配置了连接密码，客户端在连接Redis时需要通过AUTH <password>命令提供密码，默认关闭
    requirepass foobared

15. 设置同一时间最大客户端连接数，默认无限制，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，如果设置 maxclients 0，表示不作限制。当客户端连接数到达限制时，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

16. 指定Redis最大内存限制，Redis在启动时会把数据加载到内存中，达到最大内存后，Redis会先尝试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 <bytes>

17. 指定是否在每次更新操作后进行日志记录，Redis在默认情况下是异步的把数据写入磁盘，如果不开启，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

18. 指定更新日志文件名，默认为appendonly.aof
    appendfilename appendonly.aof

19. 指定更新日志条件，共有3个可选值：
    no：表示等操作系统进行数据缓存同步到磁盘（快）
    always：表示每次更新操作后手动调用fsync()将数据写到磁盘（慢，安全）
    everysec：表示每秒同步一次（折衷，默认值）
    appendfsync everysec

20. 指定是否启用虚拟内存机制，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

21. 虚拟内存文件路径，默认值为/tmp/redis.swap，不可多个Redis实例共享
    vm-swap-file /tmp/redis.swap

22. 将所有大于vm-max-memory的数据存入虚拟内存,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的时候,其实是所有value都存在于磁盘。默认值为0
    vm-max-memory 0

23. Redis swap文件分成了很多的page，一个对象可以保存在多个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，作者建议如果存储很多小对象，page大小最好设置为32或者64bytes；如果存储很大大对象，则可以使用更大的page，如果不 确定，就使用默认值
    vm-page-size 32

24. 设置swap文件中的page数量，由于页表（一种表示页面空闲或使用的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

25. 设置访问swap文件的线程数,最好不要超过机器的核数,如果设置为0,那么所有对swap文件的操作都是串行的，可能会造成比较长时间的延迟。默认值为4
    vm-max-threads 4

26. 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

27. 指定在超过一定的数量或者最大的元素超过某一临界值时，采用一种特殊的哈希算法
    hash-max-zipmap-entries 64
    hash-max-zipmap-value 512

28. 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

29. 指定包含其它的配置文件，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自己的特定配置文件
    include /path/to/local.conf