REDIS

2021/11/9 2:15:50

编程Tag： 数据库 Redis 0.1 6379 127.0

本文主要是介绍REDIS，对大家解决编程问题具有一定的参考价值，需要的程序猿们随着小编来一起学习吧！

前言
1.关系数据库与非关系型数据库
- 1.1关系型数据库
- 1.2非关系型数据库
- 1.3关系型数据库和非关系型数据库区别
- - 1.3.1数据存储方式不同
  - 1.3.2扩展方式不同
  - 1.3.3对事务性的支持不同
- 1.4非关系型数据库产生背景
2.Redis简介
- 2.1简介
- 2.2Redis 具有以下几个优点（redis 特性（与其他nosql对比））
3.部署步骤
- 3.1Redis安装部署
- 3.2Redis命令工具
- 3.3redis-cli 命令行工具（远程登陆）
- 3.4redis-benchmark 测试工具
- 3.5Redis数据库常用命令
- 3.6Redis 多数据库常用命令（16个库 0-15）
总结

前言

1.什么是redis?2.关系数据库与非关系数据库的区别？

1.关系数据库与非关系型数据库

1.1关系型数据库

关系型数据库是一个结构化的数据库，创建在关系模型 (二维表格模型) 基础上，一般面向于记录。
SQL语句 (标准数据查询语言) 就是一种基于关系型数据库的语言，用于执行对关系型数据库中数据的检索和操作。
主流的关系型数据库包括Oracle、MySQL(mariadb)、SQL Server、Microsoft Access、DB2等。

1.2非关系型数据库

NoSQL (NoSQL=NotOnlySQL)，意思是“不仅仅是SQL”，是非关系型数据库的总称。
除了主流的关系型数据库外的数据库，都认为是非关系型。
主流的 NoSQL 数据库有Redis、 MongoDB、 Hbase、 Memcached、Postgresql等。
redis 正常的学
memecached
mangodb postgresql
————》需要学习和理解这些非关数据库是作用在哪里的（放在哪），能做什么（场景）

1.3关系型数据库和非关系型数据库区别

1.3.1数据存储方式不同

关系型和非关系型数据库的主要差异是数据存储的方式。关系型数据天然就是表格式的，因此存储在数据表的行和列中。数据表可以彼此关联协作存储，也很容易提取数据。
与其相反，非关系型数据不适合存储在数据表的行和列中，而是大块组合在一起。非关系型数据通常存储在数据集中，就像文档、键值对或者图结构。你的数据及其特性是选择数据存储和提取方式的首要影响因素。
① 关系型：依赖于关系模型E-R图，同时以二维表格式的方式存储数据
② 非关系型：除了以表格形式存储之外，通常会以大块的形式组合在一起进行存储数据

1.3.2扩展方式不同

SQL和NoSQL数据库最大的差别可能是在扩展方式上，要支持日益增长的需求当然要扩展。
要支持更多并发量，SQL数据库是纵向扩展，也就是说提高处理能力，使用速度更快速的计算机，这样处理相同的数据集就更快了。因为数据存储在关系表中，操作的性能瓶颈可能涉及很多个表，这都需要通过提高计算机性能来克服。虽然SQL数据库有很大扩展空间，但最终肯定会达到纵向扩展的上限。
而NoSQL数据库是横向扩展的。因为非关系型数据存储天然就是分布式的，NoSQL数据库的扩展可以通过给资源池添加更多普通的数据库服务器 (节点) 来分担负载。
① 关系：纵向（天然表格式）
② 非关：横向（天然分布式）

1.3.3对事务性的支持不同

如果数据操作需要高事务性或者复杂数据查询需要控制执行计划，那么传统的SQL数据库从性能和稳定性方面考虑是最佳选择。SQL数据库支持对事务(ACID)原子性细粒度控制，并且易于回滚事务。
虽然NoSQL数据库也可以使用事务操作，但稳定性方面没法和关系型数据库比较，所以它们真正闪亮的价值是在操作的扩展性和大数据量处理方面。
① 关系型：特别适合高事务性要求和需要控制执行计划的任务
② 非关系：此处会稍显弱势，其价值点在于高扩展性和大数据量处理方面

1.4非关系型数据库产生背景

可用于应对Web2.0纯动态网站类型的三高问题。
(1) High performance-------对数据库高并发读写需求
(2) HugeStorage--------------对海量数据高效存储与访问需求
(3) High Scalability && High Availability------- 对数据库高可扩展性与高可用性需求

关系型数据库和非关系型数据库都有各自的特点与应用场景，两者的紧密结合将会给Web2.0的数据库发展带来新的思路。让关系数据库关注在关系上，非关系型数据库关注在存储上。例如，在读写分离的MySQL数据库环境中，可以把经常访问的数据存储在非关系型数据库中，提升访问速度。
Mysql 高热数据——》redis
web ——》redis ——》mysql
CPU——》内存/缓存 ——》磁盘

2.Redis简介

2.1简介

Redis是一个开源的、使用C语言编写的NoSQL 数据库。
Redis基于内存运行并支持持久化(支持存储在磁盘)，采用key-value (键值对)的存储形式，是目前分布式架构中不可或缺的一环。

Redis服务器程序是单进程模型
Redis服务在一台服务器上可以同时启动多个Redis进程，Redis的实际处理速度则是完全依靠于主进程的执行效率。若在服务器上只运行一个Redis进程，当多个客户端同时访问时，服务器的处理能力是会有一定程度的下降；若在同一台服务器上开启多个Redis进程，Redis在提高并发处理能力的同时会给服务器的CPU造成很大压力。即：在实际生产环境中，需要根据实际的需求来决定开启多少个Redis进程。
建议可以开2个进程
原因：
1、备份
2、抗高并发的同时尽量不给CPU造成太大的压力
若对高并发要求更高一些，可能会考虑在同一台服务器上开启多个进程。若CPU资源比较紧张，采用单进程即可。

单进程快速的原因：
PS ：补充加深一点
使用 epoll（默认） + I/O多路复用机制
首先，Redis 是跑在单进程中的，所有的操作都是按照顺序线性执行的，但是由于读写操作等待用户输入或输出都是阻塞的，所以 I/O 操作在一般情况下往往不能直接返回，这会导致某一文件的 I/O 阻塞导致整个进程无法对其它客户提供服务，而 I/O 多路复用就是为了解决这个问题而出现的。

epoll 机制优势：
1. epoll 没有最大并发连接的限制，上限是最大可以打开文件的数目，这个数字一般远大于 2048, 一般来说这个数目和系统内存关系很大  ，具体数目可以 cat /proc/sys/fs/file-max 察看。
2. 效率提升， Epoll 最大的优点就在于它只管你“活跃”的连接 ，而跟连接总数无关，因此在实际的网络环境中， Epoll 的效率就会远远高于 select 和 poll 。
3. 内存拷贝， Epoll 在这点上使用了“共享内存 ”，这个内存拷贝也省略了
I/O多路复用就通过一种机制，可以监视多个描述符，一旦某个描述符就绪，能够通知程序进行相应的操作。

epoll模型所实现的I/O多路复用可以定义为如下：

socket 1 --->
socket 2 --->  I/O多路复用程序 --》文件事件分派器（从队列中获取，再分发给对应处理器）--》命令处理、请求、连接应答等处理器
socket 3 --->

多个socket 会定义为一个fd文件描述符（每有一个新建、打开、修改等“事件”内核就会返回一个fd（可理解为索引）），在每个fd激活时，会进行内核中的回调函数

I/O多路复用程序会监听socket 活跃的链接，然后调用该socket （而此socket 文件句柄主要实现的是网络上的“ip+port+协议所标识的网络中的‘进程’”）可以简单理解为虚拟接口（抽象层）
本质而言就是使用一个线程来追踪多个socket（I/O流）的状态，来管理多个I/O

I/O复用：一个线程同时追踪、管理多个连接（原本默认情况下是一个线程对应一个连接）
回调：预先定义具体的执行过程（定义一个方法），等待调用，在一个线程给执行时，可以根据“触发器”“钩子” 完成回调，回调的目的
是提高处理性能和节省资源
在这里插入图片描述

2.2Redis 具有以下几个优点（redis 特性（与其他nosql对比））

(1)、具有极高的数据读写速度：数据读取的速度最高可达到 110000 次/s，数据写入速度最高可达到 81000 次/s。
(2)、支持丰富的数据类型：支持key-value、 Strings、Lists、 Hashes（散列值）、 Sets 及Ordered Sets 等数据类型操作。
ps:
string 字符串（可以为整形、浮点和字符型，统称为元素）
list 列表：（实现队列，元素不唯一，先入先出原则）
set 集合：（各不相同的元素）
hash hash散列值：（hash的key必须是唯一的）
set /ordered sets 集合/有序集合
(3)、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。
(4)、原子性：Redis所有操作都是原子性的。
(5)、支持数据备份：即master-salve 模式的数据备份。

丰富的特性 – Redis还支持 publish（消息发布）/subscribe（订阅）, 通知, 设置key有效期等等特性。

Redis作为基于内存运行的数据库，缓存是其最常应用的场景之一。除此之外，Redis常见应用场景还包括获取最新N个数据的操作、排行榜类应用、计数器应用、存储关系、实时分析系统、日志记录。
支持key-value、 Strings、Lists、 Hashes（散列值）、 Sets 及Ordered Sets 等数据类型操作。
在这里插入图片描述

3.部署步骤

3.1Redis安装部署

systemctl stop firewalld
setenforce 0

yum install -y gcc gcc-c++ make

yum repolist

重新yum

yum install -y gcc*

将redis-5.0.7.tar.gz 压缩包上传到/opt 目录中

tar zxvf redis-5.0.7.tar.gz -C /opt/

cd /opt/redis-5.0.7/
make
make PREFIX=/usr/local/redis install
由于Redis源码包中直接提供了Makefile 文件，所以在解压完软件包后，不用先执行./configure 进行配置，可直接执行make与make install命令进行安装

执行软件包提供的 install_server.sh 脚本文件设置Redis服务所需要的相关配置文件

cd /opt/redis-5.0.7/utils 
./install_server.sh       
.......          #一直回车.
Please select the redis executable path [/usr/local/bin/redis-server] /usr/local/redis/bin/redis-server

需要手动修改为 /usr/local/redis/bin/redis-server 注意要一次性正确输入

Selected config:
Port               : 6379                               #默认侦听端口为6379
Config file        : /etc/redis/6379.conf               #配置文件路径
Log file           : /var/log/redis_6379.log            #日志文件路径
Data dir           : /var/lib/ redis/6379               #数据文件路径
Executable         : /usr/local/redis/bin/redis-server  #可执行文件路径
Cli Executable     : /usr/local/redis/bin/redis-cli     #客户端命令工具

把redis的可执行程序文件放入路径环境变量的目录中便于系统识别

ln -s /usr/local/redis/bin/* /usr/local/bin/

当install_server.sh 脚本运行完毕，Redis 服务就已经启动，默认侦听端口为6379

netstat -natp | grep redis

Redis服务控制

/etc/init.d/redis_6379 stop       #停止
/etc/init.d/redis_6379 start      #启动
/etc/init.d/redis_6379 restart    #重启
/etc/init.d/redis_6379 status     #状态

修改配置 /etc/redis/6379.conf 参数

vim /etc/redis/6379.conf
bind 127.0.0.1 192.168.226.129      #70行，添加监听的主机地址
port 6379                          #93行，Redis默认的监听端口
daemonize yes                      #137行，启用守护进程
pidfile /var/run/redis_6379.pid    #159行，指定PID文件
loglevel notice                    #167行，日志级别
logfile /var/log/redis_6379.log    #172行，指定日志文件


/etc/init.d/redis_6379 restart

3.2Redis命令工具

redis-server: 用于启动Redis 的工具
redis-benchmark: 用于检测Redis在本机的运行效率
redis-check-aof: 修复AOF持久化文件
redis-check-rdb: 修复RDB持久化文件
redis-cli: Redis 命令行工具.

rdb 和aof 是redis服务中持久化功能的两种形式RDB AOF 
redis-cli 常用于登陆至redis 数据库

3.3redis-cli 命令行工具（远程登陆）

语法: redis-cli -h host -p port -a password
-h :指定远程主机
-p :指定Redis 服务的端口号
-a :指定密码，未设置数据库密码可以省略-a选项
若不添加任何选项表示，则使用127.0.0.1:6379 连接本机上的 Redis 数据库，

redis-cli -h 192.168.226.129 -p 6379

3.4redis-benchmark 测试工具

redis-benchmark 是官方自带的 Redis 性能测试工具，可以有效的测试 Redis 服务的性能。

基本的测试语法: redis-benchmark [选项] [选项值]
-h :指定服务器主机名。
-p :指定服务器端口。
-s :指定服务器socket（套接字）
-c :指定并发连接数。
-n :指定请求数。
-d :以字节的形式指定 SET/GET 值的数据大小。
-k : 1=keep alive  0=reconnect
-r : SET/GET/INCR 使用随机key, SADD使用随机值。
-P :通过管道传输<numreq>请求。
-q :强制退出redis。 仅显示query/sec 值。
--csv :以CSV格式输出。
-l :生成循环，永久执行测试。
-t :仅运行以逗号分隔的测试命令列表。
-I : Idle模式。仅打开 N 个idle连接并等待。

向IP地址为192.168.226.129、端口为6379 的Redis 服务器发送100个并发连接与100000 个请求测试性能

redis-benchmark -h 192.168.226.129 -p 6379 -c 100 -n 100000

测试存取大小为100字节的数据包的性能

redis-benchmark -h 192.168.226.129 -p 6379 -q -d 100

测试本机上Redis 服务在进行set与lpush操作时的性能

redis-benchmark -t set,lpush -n 100000 -q

测试本机上Redis 服务在进行set与lpush操作时的性能

3.5Redis数据库常用命令

set: 存放数据，命令格式为set key value
get: 获取数据，命令格式为get key

redis-cli 
127.0.0.1:6379> set teacher zhangsan
OK
127.0.0.1:6379> get teacher
"zhangsan"

keys命令可以取符合规则的键值列表，通常情况可以结合*、?等选项来使用。

127.0.0.1:6379> set k1 1 
127.0.0.1:6379> set k2 2 
127.0.0.1:6379> set k3 3
127.0.0.1:6379> set v1 4
127.0.0.1:6379> set v5 5
127.0.0.1:6379> set v22 5

127.0.0.1:6379> KEYS *        #查看当前数据库中所有键
 1) "v5"
 2) "myset:__rand_int__"
 3) "v1"
 4) "counter:__rand_int__"
 5) "v22"
 6) "teacher"
 7) "k2"
 8) "mylist"
 9) "k3"
10) "key:__rand_int__"
11) "k1"

127.0.0.1:6379> KEYS v*       #查看当前数据库中以v开头的数据
1) "v5"
2) "v1"
3) "v22"

127.0.0.1:6379> KEYS v?       #查看当前数据库中以v开头后面包含任意一位的数据
1) "v5"
2) "v1"

127.0.0.1:6379> KEYS v??      #查看当前数据库中以v开头v开头后面包含任意两位的数据
1) "v22"

exists 命令可以判断键值是否存在。

127.0.0.1:6379> exists teacher    #判断teacher 键是否存在
(integer) 1                       # 1表示teacher 键是存在
127.0.0.1:6379> exists tea
(integer) 0                       #0表示tea键不存在

del命令可以删除当前数据库的指定key。

127.0.0.1:6379> keys *
127.0.0.1:6379> del v5 
(integer) 1
127.0.0.1:6379> get v5
(nil)

type 命令可以获取key对应的 value 值类型。
127.0.0.1:6379> type k1
string

rename 命令是对已有key进行重命名。 (覆盖)
命令格式: rename 源key 目标key
使用rename命令进行重命名时，无论目标key是否存在都进行重命名，且源key的值会覆盖目标key的值。在实际使用过程中，建议先用 exists命令查看目标key是否存在，然后再决定是否执行rename命令，以避免覆盖重要数据。

127.0.0.1:6379> keys v*
1) "v1"
2) "v22"
127.0.0.1:6379> rename v22 v2
OK
127.0.0.1:6379> keys v*
1) "v1"
2) "v2"
127.0.0.1:6379> get v1
"4"
127.0.0.1:6379> get v2
"5"
127.0.0.1:6379> rename v1 v2
127.0.0.1:6379> get v1
(nil)
127.0.0.1:6379> get v2
"4"

在这里插入图片描述
renamenx
rename n 不进行修改 x进行修改
nx 组合：先判断命令的作用是对已有key进行重命名，并检测新名是否存在，如果目标key存在则不进行重命名。 (不覆盖)
命令格式: renamenx 源key 目标key

127.0.0.1 :6379> keys *
127.0.0.1:6379> get teacher
"zhangsan"
127.0.0.1:6379> get v2
"4"
127.0.0.1:6379> renamenx v2 teacher
(integer) 0
127.0.0.1:6379> keys *
127.0.0.1 :6379> get teacher
"zhangsan"
127.0.0.1:6379> get v2
"4"

在这里插入图片描述
dbsize命令的作用是查看当前数据库中key的数目。

127.0.0.1:6379> dbsize
(integer) 9

使用config set requirepass your password 命令设置密码

127.0.0.1:6379> config set requirepass 123456

使用config get requirepass 命令查看密码(一旦设置密码，必须先验证通过密码，否则所有操作不可用)

127.0.0.1:6379> auth 123456
127.0.0.1:6379> config get requirepass

删除密码

127.0.0.1:6379> auth 123123
127.0.0.1:6379> config set requirepass ''

以上不设置，无法重启redis

3.6Redis 多数据库常用命令（16个库 0-15）

Redis支持多数据库，Redis 默认情况下包含16个数据库，数据库名称是用数字0-15 来依次命名的。
多数据库相互独立，互不干扰。

#多数据库间切换
命令格式: select 序号
使用 redis-cli 连接Redis数据库后，默认使用的是序号为 0 的数据库。

127.0.0.1:6379> select 10        #切换至序号为10的数据库

127.0.0.1:6379[10]> select 15    #切换至序号为15的数据库

127.0.0.1:6379[15]> select 0     #切换至序号为0的数据库

多数据库间移动数据
格式: move 键值序号

127.0.0.1:6379> set k1 100
OK
127.0.0.1:6379> get k1
"100"
127.0.0.1:6379> select 1
OK
127.0.0.1:6379[1]> get k1
(nil)
127.0.0.1:6379[1]> select 0    #切换至目标数据库0
OK
127.0.0.1:6379> get k1         #查看目标数据是否存在
"100"
127.0.0.1:6379> move k1 1      #将数据库0中k1移动到数据库1中
(integer) 1
127.0.0.1:6379> select 1       #切换至目标数据库1
OK
127.0.0.1:6379[1]> get k1      #查看被移动数据
"100"
127.0.0.1:6379[1]> select 0 
OK
127.0.0.1:6379> get k1         #在数据库0中无法查看到k1的值
(nil)

清除数据库内数据(rm -rf )
FLUSHDB :清空当前数据库数据
FLUSHALL :清空所有数据库的数据，慎用!

redis 远程数据备份（全量、增量）
是以Shell 脚本的形式

redis_backup.sh
#!/bin/bash 
TIME=$
BCDIR=
redis_server=
post
psword

redis 缓存穿透击穿雪崩
redis 分布式锁（）

nginx SSL 加秘密
nginx 暴露一些接口之类的

总结

1.redis 是一种非关数据库(内存/缓存)
redis相比于其他非关数据库优势的地方主要在于:
数据类型丰富
mysql:整型、文本、图片、字符、浮点( 单精度/双精度) char vachar decimal (5,2)
redis: key-value、hashes、strings sets(有序、无序)、list

3.Redis支持多数据库
Redis 默认情况下包含16个数据库，数据库名称是用数字0-15来依次命名的。
多数据库相互独立，互不干扰

这篇关于REDIS的文章就介绍到这儿，希望我们推荐的文章对大家有所帮助，也希望大家多多支持为之网！