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Redis的各種用途以及使用場景

Redis

一、為什麼使用

  1. 解決應用伺服器的cpu和記憶體壓力

  2. 減少io的讀操作,減輕io的壓力

  3. 關係型資料庫的擴充套件性不強,難以改變表結構

二、優點:

  1. nosql資料庫沒有關聯關係,資料結構簡單,拓展表比較容易

  2. nosql讀取速度快,對較大資料處理快

三、適用場景:

  1. 資料高併發的讀寫

  2. 海量資料的讀寫

  3. 對擴充套件性要求高的資料

四、不適場景:

  1. 需要事務支援(非關係型資料庫)

  2. 基於sql結構化查詢儲存,關係複雜

五、Redis結構:

Redis是一個開源的key—value型資料庫,支援string、list、set、zset和hash型別資料。對這些資料的操作都是原子性的,redus為了保證效率會定期持久化資料。

六、使用場景:

  1. 配合關係型資料庫做快取記憶體

  • 快取高頻次訪問的資料,降低資料庫io

  • 分散式架構,做session共享

  1. 可以持久化特定資料。

  • 利用zset型別可以儲存排行榜

  • 利用list的自然時間排序儲存最新n個數據

七、Linux下redis:

  1. redis目錄:usr/local/bin

  2. linux下redis常用命令:

  1. redis-benchmark:效能測試工具

  2. redis-server:啟動redis伺服器

  3. redis-cli:啟動redis客戶端,操作入口

八、Redis基礎知識

  1. 埠:6379

  2. 預設16個數據庫,下標從0開始

  3. 單執行緒:redis是單執行緒+io多路複用:檢查檔案描述的就緒狀態

Memchached:多執行緒+鎖

  1. redis資料型別:String set list hash zset

九、Redis命令:

  1. key操作

keys * 檢視當前庫所有的鍵
exists <key> 判斷是否存在key
del <key> 刪除某個鍵
expire <key> <second> 設定鍵過期時間 單位是s秒
ttl <key> 檢視還有多少秒過期 -1表示用不過期 -2表示已經過期
move <key> <db> 把鍵移到另一個庫下
dbsize 檢視資料庫key的數量
flushdb 清空當前庫
flushall 通殺所有庫

 

  1. String型別:String是二進位制安全的,可以包含任何資料來源,最大512m

get <key> 檢視對應的鍵值
set <key> <value> 新增鍵值對
append <key> <value> 將給定的value 追加到原值的末尾
strlen < key > 獲取值得長度
setnx <key> <value> 當key 不存在的時候設定key值
incr <key> 將key中儲存的數字加1,如果為空,則值為1
decr <key> 將key中儲存的數字減1,如果為空,則值為-1
incrby/decrby <key> <步長> 將key中的數字增減

String批量處理:

mset <key1> <value1> <key2> <value2> 同時設定多個鍵值對
mget <key1> <key 2> 同時獲得多個值
msetnx <key1> <value1> <key2> <value2> 當給定的key都不存在
getrange <key> <start> <stop> 類似sunstring
setrange <key> <start> <stop> 類似sunstring覆蓋原始值
setex <key> <過期時間> <value> 設定鍵值的同時,給定過期時間
getset <key> <value> 以舊換新,設定了新的值同時得到舊值
  1. List:連結串列

1、特點:

單鍵多值

Redis列表是簡單的字串列表,從左或者從右插入

底層是雙向連結串列,對兩端的操作效能很高,通過下標查詢效能很低

lpush/rpush <key> <value1> <value2> .. 從左或從右插入多個值
lpop/rpop <key> 從左邊或右邊吐出一個值,值光鍵亡
rpoplpush <key1> <key2> 從key1 右邊吐出一個值到key2的左邊
lrange <key> <index> 按照索引下標獲取元素 從左到右
lindex <key> <index> 按照索引下標獲取元素 從左到右
llen <key> 獲取列表長度 獲取列表長度
linsert <key> before <value> <newvalue> 在key中value前插入newvalue

 

  1. Set:類似list的無序集合,保證列表中不會有重複資料,底層是一個value為null的hash表

sadd <key> <value1> <value2> 將多個元素加入到key中,重複值忽略
smembers <key> 取出該集合的所有值
sismember <key> <value> 判斷集合key中是否有該value值 有就1 沒有0
scard <key> 返回該集合的元素個數
srem <key> <value1> <value2> 刪除集合中的某個元素
spop <key> 隨機吐出該集合一個值
srandmember <key> <n> 隨機從集合中取出n個值,不會從集合中刪除
smove <key1> <key2> <value> 將key1中的value 移動到key2 中
sinter <key1> <key2> 返回兩個集合的交集元素
sunion <key1> <key2> 返回兩個集合的並集
  1. hash:鍵值對集合,類似map<String,Object>

hset <key> <filed> <value> 給key 集合中的file 鍵賦值value
hget <key1> <field> 從key1 集合file取出value
hmset <key1> <field1> <value1> <field2> <value2> 批量設定hash的值
hexists <key> <field> 檢視key中的field 是否存在
hkeys <key> 列出key中所有的filed
hvals <key> 列出該hash集合中所有的value
  1. zset:與set集合非常相似,每個成員都關聯了score,可以用來排序

zadd<key><score1><value1><score2><value2> 將一個或多個元素以及score加入zset
zrange<key><start><stop> withscore 返回下標在區間內的集合,帶有score
zrangebyscore <ket> <min> <max>[withscore] [limit offset count] 返回key中 score介於min和max中的成員,升序排列
zrevrangerbyscore <key> <min> <max> [withscore] [limit offset count] 降序
zincrby <key> <increment> <value> 在key集合中的value上增加increment
zrem <key> <value> 刪除key集合下的指定元素
zcount <key> <min><max> 統計 區間內的元素個數
zcord <key> 獲取集合中的元素個數
zrank <key><value> 查詢value在key中的排名,從0開始

十、redis持久化:

  1. 兩種方式:rdb(redis database)和aof(append of file)

  2. RDB:在指定時間間隔內,將記憶體中的資料作為一個快照檔案(snapshot)寫入到磁碟,讀取的時候也是直接讀取snapshot檔案到記憶體中

①持久化過程:redis單獨建立(fork)一個程序來持久化,會先將資料寫入臨時檔案中,待上次持久化結束後,會將該臨時檔案替換上次持久化檔案,比aof高效,但是最後一次資料可能會丟失

②Fork:在linux中,fork()會產生一個跟主程序一樣的子程序,出於效率考慮,主程序和子程序會公用一段實體記憶體,當發生改變的時候,才會把主程序“”寫時複製”一份給子程序

③Redis備份的檔案:在redis.conf中設定,dbfilename預設為:dump.rdb

④ Rdb儲存策略:

    1.  
    2. 900s 1 file change

    3. 300s 10file change

    4. 60s 10000file change

    5.  

⑤Rdb的備份:

    1.  
    2. config get dir 得到備份的資料夾

    3. 複製備份檔案

    4.  

⑥Rdb恢復:

    1.  
    2. 關閉redis

    3. 將備份檔案複製到工作目錄下

    4. 啟動redis,自動載入

    5.  
  1. AOF : 以日誌形式記錄每個寫操作,啟動時通過日誌恢復操作

    1. 開啟AOF:預設不開啟,進入redis.conf找到appendonly yes開啟

    2. 修復AOF:redis-check-aof –fix appendonly.aof

    3. 同步頻率:每秒記錄一次,如果宕機該秒記可能失效

    4. Rewrite:bgrewriteaof 因為日誌是追加方式,檔案會越來越大,當超過了設定的閾值時,日誌檔案會壓縮,保留僅可以恢復的日誌

    5.  
  2. RDB和AOF對比

    1.  
    2. 節省磁碟空間

    3. 恢復速度快

    4. RDB優點:

    5.  
    1. ROD缺點:

    1.  
    2. 資料太大時,比較消耗效能

    3. 一段時間儲存一次快照,宕機時最後一次可能沒有儲存

    4.  
    5.  

c) AOF優點:

i. 備份機制更加穩健

ii. 可讀的日誌檔案,通過aof恢復更加穩健,可以處理失誤

d) AOF缺點:

i. 比RDB更佔磁碟

ii. 備份速度較慢

    1. iii每次都同步日誌,有效能壓力

    2.  
  1. RDB和AOF哪個好

    1. 官方推薦都啟用

    2. 對資料不敏感,單獨用RDB

    3. 不建議單獨使用AOF

    4. 若作為純快取使用,可以都不開啟

 

十一、Redis事務:輸入multi,輸入的命令都會依次進入到佇列中,但不會執行,直到輸入exec,redis會將之前命令佇列中的命令依次執行,通過discard可以放棄組隊。

  1. 主要作用:序列化操作,串聯多個命令防止別的命令插隊

  2. 悲觀鎖:每次拿到資料的時候都會上鎖,或者等待別人處理完再去拿鎖,傳統的關係型資料庫裡邊很多用到了這種鎖機制,比如行鎖、表鎖、讀鎖、寫鎖

  3. 樂觀鎖:每次拿資料的時候總認為別人不會修改資料,所以不會上鎖。但是更新的時候回去判斷別人有沒有更改資料,使用版本號機制。樂觀鎖適用於多讀的應用型別,可以提高吞吐量。

  4. Redis使用樂觀鎖:redis就是利用check-and-set機制實現事務

  5. 三大特性:

    1. 單獨的隔離操作:事務中的所有命令都會序列化,按順序執行。不會被其他客戶端打斷

    2. 沒有隔離級別概念:佇列中的命令沒有提交之前不會被執行,事務外不能檢視事務內的更新

    3. 不能保證原子性:跳過錯誤,依舊執行,沒有回滾

十二、Redis訂閱/釋出:

是程序中的一種訊息通訊模式,傳送者pub傳送訊息,訂閱者sub接收訊息 剩下的略。。。

十三、Redis主從複製:

  1. 是什麼:主從複製就是主機資料更新後根據配置和策略,自動同步到備份機的master/slaver機制,master寫為主,slave讀為主

  2. 用處:

    1. 讀寫分離,效能拓展。

    2. 容災快速恢復

 

3.配置伺服器(配從不配主):

  1. 拷貝多個redis.conf檔案

  2. 開啟daemonize yes

  3. Pid檔名字

  4. 指定埠

  5. Log檔名字

  6. Dump.rdb名字

  7. Appendonly 關掉或者換名字

十四、Jedis:

  1. 所需jar包:

    1. common-pool-1.6jar包

    2. jedis-2.1

    3.  
  2. 獲取jedis物件:Jedis jedis = new Jedis(“ip” ,埠號);

十五、叢集分佈:

實現對redis的水平拓展,啟動n’的redis節點,將整個資料分佈在這n個節點中

  1. 配置conf檔案:

    1. 拷貝多個redis.conf檔案

    2. 開啟daemonize yes

    3. Pid檔名字

    4. 指定埠

    5. Log檔名字

    6. Dump.rdb名字

    7. Appendonly 關掉或者換名字

    8.  
  2. 配置cluster檔案:

    1. cluster-enable yes 開啟叢集模式

    2. cluster-config-file xxx.conf 設定生成的節點配置檔名

    3. cluster-node-timeout 15000設定節點失聯時間,超多該時間(毫秒),叢集自動進入主從切換

    4.