Redis（一）安裝配置

Redis簡(jiǎn)介

   Redis(REmote DIctionary Server)是一個(gè)開源的使用ANSI C語(yǔ)言編寫、遵守BSD協(xié)議、支持網(wǎng)絡(luò)、可基于內(nèi)存亦可持久化的日志型、Key-Value數(shù)據(jù)庫(kù)，并提供多種語(yǔ)言的API。它通常被稱為數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)服務(wù)器，因?yàn)橹担╲alue）可以是 字符串(String), 哈希(Map), 列表(list), 集合(sets) 和 有序集合(sorted sets)等類型。

Redis特點(diǎn)：

1，支持?jǐn)?shù)據(jù)的持久化，可以將內(nèi)存中的數(shù)據(jù)保存在磁盤中，重啟的時(shí)候可以再次加載進(jìn)行使用。           

2，不僅僅支持簡(jiǎn)單的key-value類型的數(shù)據(jù)，同時(shí)還提供list，set，zset，hash等數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的存儲(chǔ)   

3，支持?jǐn)?shù)據(jù)的備份，即master-slave模式的數(shù)據(jù)備份

Redis優(yōu)勢(shì)：

1，讀寫性能高。讀的速度是110000次/s,寫的速度是81000次/s 。

2，豐富的數(shù)據(jù)類型 – Redis支持二進(jìn)制案例的 Strings, Lists, Hashes, Sets 及 Ordered Sets 數(shù)據(jù)類型操作。

3，原子 – Redis的所有操作都是原子性的，同時(shí)Redis還支持對(duì)幾個(gè)操作全并后的原子性執(zhí)行。

4，豐富的特性 – Redis還支持 publish/subscribe, 通知, key 過期等等特性。

（一）Redis安裝

環(huán)境：

操作系統(tǒng):CentOS Linux release 7.2

具體步驟如下：

1，下載安裝包，地址如下：https://redis.io/download

[root@localhost install]#wget http://download.redis.io/releases/redis-3.2.9.tar.gz 
[root@localhost install]#tar zxvf redis-3.2.9.tar.gz
[root@localhost install]#mv redis-3.2.9 /usr/local/ 
[root@localhost install]#cd /usr/local/redis-3.2.9/
[root@localhost redis-3.2.9]# make MALLOC=libc

2，啟動(dòng)redis服務(wù)。默認(rèn)加載的是/usr/local/redis-3.2.9/redis.conf 配置文件。

[root@localhost redis-3.2.9]# cd src/
[root@localhost src]# ./redis-server 
13796:C 07 Jun 04:40:46.590 # Warning: no config file specified, using the default config. In order to specify a config file use ./redis-server /path/to/redis.conf
                _._                                                  
           _.-``__ ''-._                                             
      _.-``    `.  `_.  ''-._           Redis 3.2.9 (00000000/0) 64 bit
  .-`` .-```.  ```\/    _.,_ ''-._                                   
 (    '      ,       .-`  | `,    )     Running in standalone mode
 |`-._`-...-` __...-.``-._|'` _.-'|     Port: 6379
 |    `-._   `._    /     _.-'    |     PID: 13796
  `-._    `-._  `-./  _.-'    _.-'                                   
 |`-._`-._    `-.__.-'    _.-'_.-'|                                  
 |    `-._`-._        _.-'_.-'    |           http://redis.io        
  `-._    `-._`-.__.-'_.-'    _.-'                                   
 |`-._`-._    `-.__.-'    _.-'_.-'|                                  
 |    `-._`-._        _.-'_.-'    |                                  
  `-._    `-._`-.__.-'_.-'    _.-'                                   
      `-._    `-.__.-'    _.-'                                       
          `-._        _.-'                                           
              `-.__.-'                                               
13796:M 07 Jun 04:40:46.591 # WARNING: The TCP backlog setting of 511 cannot be enforced because /proc/sys/net/core/somaxconn is set to the lower value of 128.
13796:M 07 Jun 04:40:46.591 # Server started, Redis version 3.2.9
13796:M 07 Jun 04:40:46.591 # WARNING overcommit_memory is set to 0! Background save may fail under low memory condition. To fix this issue add 'vm.overcommit_memory = 1' to /etc/sysctl.conf and then reboot or run the command 'sysctl vm.overcommit_memory=1' for this to take effect.
13796:M 07 Jun 04:40:46.591 # WARNING you have Transparent Huge Pages (THP) support enabled in your kernel. This will create latency and memory usage issues with Redis. To fix this issue run the command 'echo never > /sys/kernel/mm/transparent_hugepage/enabled' as root, and add it to your /etc/rc.local in order to retain the setting after a reboot. Redis must be restarted after THP is disabled.
13796:M 07 Jun 04:40:46.591 * DB loaded from disk: 0.000 seconds
13796:M 07 Jun 04:40:46.591 * The server is now ready to accept connections on port 6379

3，使用客戶端redis-cli進(jìn)行連接測(cè)試。

[appuser@localhost src]$ cd ..
[appuser@localhost redis-3.2.9]$ cd src/
[appuser@localhost src]$ ./redis-cli 
127.0.0.1:6379> set lqb bar
OK
127.0.0.1:6379> get lqb
"bar"
127.0.0.1:6379> ping
PONG

（二）Redis配置。redis配置既可以通過config命令查看或設(shè)置配置項(xiàng)，也可以通過redis.conf配置。

1，通過config命令格式配置（config get config_setting_name）：

127.0.0.1:6379> config get loglevel
1) "loglevel"
2) "notice
127.0.0.1:6379> config get *      ####使用*獲取所有配置項(xiàng)
  1) "dbfilename"
  2) "dump.rdb"
  3) "requirepass"
  4) ""
  5) "masterauth"
  6) ""
  7) "unixsocket"
  8) ""
  9) "logfile"
 10) ""
 11) "pidfile"
 12) ""
 13) "slave-announce-ip"
 14) ""
 15) "maxmemory"
 16) "0"
 17) "maxmemory-samples"
 18) "5"
 19) "timeout"
 20) "0"
 21) "auto-aof-rewrite-percentage"
 22) "100"
 23) "auto-aof-rewrite-min-size"
 24) "67108864"
 25) "hash-max-ziplist-entries"
 26) "512"
 27) "hash-max-ziplist-value"
 28) "64"
 29) "list-max-ziplist-size"
 30) "-2"
 31) "list-compress-depth"
 32) "0"
 33) "set-max-intset-entries"
 34) "512"
 35) "zset-max-ziplist-entries"
 36) "128"
 37) "zset-max-ziplist-value"
 38) "64"
 39) "hll-sparse-max-bytes"
 40) "3000"
 41) "lua-time-limit"
 42) "5000"
 43) "slowlog-log-slower-than"
 44) "10000"
 45) "latency-monitor-threshold"
 46) "0"
 47) "slowlog-max-len"
 48) "128"
 49) "port"
 50) "6379"
 51) "tcp-backlog"
 52) "511"
 53) "databases"
 54) "16"
 55) "repl-ping-slave-period"
 56) "10"
 57) "repl-timeout"
 58) "60"
 59) "repl-backlog-size"
 60) "1048576"
 61) "repl-backlog-ttl"
 62) "3600"
 63) "maxclients"
 64) "10000"
 65) "watchdog-period"
 66) "0"
 67) "slave-priority"
 68) "100"
 69) "slave-announce-port"
 70) "0"
 71) "min-slaves-to-write"
 72) "0"
 73) "min-slaves-max-lag"
 74) "10"
 75) "hz"
 76) "10"
 77) "cluster-node-timeout"
 78) "15000"
 79) "cluster-migration-barrier"
 80) "1"
 81) "cluster-slave-validity-factor"
 82) "10"
 83) "repl-diskless-sync-delay"
 84) "5"
 85) "tcp-keepalive"
 86) "300"
 87) "cluster-require-full-coverage"
 88) "yes"
 89) "no-appendfsync-on-rewrite"
 90) "no"
 91) "slave-serve-stale-data"
 92) "yes"
 93) "slave-read-only"
 94) "yes"
 95) "stop-writes-on-bgsave-error"
 96) "yes"
 97) "daemonize"
 98) "no"
 99) "rdbcompression"
100) "yes"
101) "rdbchecksum"
102) "yes"
103) "activerehashing"
104) "yes"
105) "protected-mode"
106) "yes"
107) "repl-disable-tcp-nodelay"
108) "no"
109) "repl-diskless-sync"
110) "no"
111) "aof-rewrite-incremental-fsync"
112) "yes"
113) "aof-load-truncated"
114) "yes"
115) "maxmemory-policy"
116) "noeviction"
117) "loglevel"
118) "notice"
119) "supervised"
120) "no"
121) "appendfsync"
122) "everysec"
123) "syslog-facility"
124) "local0"
125) "appendonly"
126) "no"
127) "dir"
128) "/usr/local/redis-3.2.9/src"
129) "save"
130) "3600 1 300 100 60 10000"
131) "client-output-buffer-limit"
132) "normal 0 0 0 slave 268435456 67108864 60 pubsub 33554432 8388608 60"
133) "unixsocketperm"
134) "0"
135) "slaveof"
136) ""
137) "notify-keyspace-events"
138) ""
139) "bind"
140) ""


編輯配置項(xiàng)  語(yǔ)法：config set config_setting_name  new_config_value
127.0.0.1:6379> config set loglevel "notice"
OK
127.0.0.1:6379> config get loglevel
1) "loglevel"
2) "notice"

2,redis.conf配置項(xiàng)的說明如下：

1. Redis默認(rèn)不是以守護(hù)進(jìn)程的方式運(yùn)行，可以通過該配置項(xiàng)修改，使用yes啟用守護(hù)進(jìn)程
    daemonize no
2. 當(dāng)Redis以守護(hù)進(jìn)程方式運(yùn)行時(shí)，Redis默認(rèn)會(huì)把pid寫入/var/run/redis.pid文件，可以通過pidfile指定
    pidfile /var/run/redis.pid
3. 指定Redis監(jiān)聽端口，默認(rèn)端口為6379，作者在自己的一篇博文中解釋了為什么選用6379作為默認(rèn)端口，因?yàn)?379在手機(jī)按鍵上MERZ對(duì)應(yīng)的號(hào)碼，而MERZ取自意大利歌女Alessia Merz的名字
    port 6379
4. 綁定的主機(jī)地址
    bind 127.0.0.1
5.當(dāng) 客戶端閑置多長(zhǎng)時(shí)間后關(guān)閉連接，如果指定為0，表示關(guān)閉該功能
    timeout 300
6. 指定日志記錄級(jí)別，Redis總共支持四個(gè)級(jí)別：debug、verbose、notice、warning，默認(rèn)為verbose
    loglevel verbose
7. 日志記錄方式，默認(rèn)為標(biāo)準(zhǔn)輸出，如果配置Redis為守護(hù)進(jìn)程方式運(yùn)行，而這里又配置為日志記錄方式為標(biāo)準(zhǔn)輸出，則日志將會(huì)發(fā)送給/dev/null
    logfile stdout
8. 設(shè)置數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)量，默認(rèn)數(shù)據(jù)庫(kù)為0，可以使用SELECT <dbid>命令在連接上指定數(shù)據(jù)庫(kù)id
    databases 16
9. 指定在多長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)，有多少次更新操作，就將數(shù)據(jù)同步到數(shù)據(jù)文件，可以多個(gè)條件配合
    save <seconds> <changes>
    Redis默認(rèn)配置文件中提供了三個(gè)條件：
    save 900 1
    save 300 10
    save 60 10000
    分別表示900秒（15分鐘）內(nèi)有1個(gè)更改，300秒（5分鐘）內(nèi)有10個(gè)更改以及60秒內(nèi)有10000個(gè)更改。
 
10. 指定存儲(chǔ)至本地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)時(shí)是否壓縮數(shù)據(jù)，默認(rèn)為yes，Redis采用LZF壓縮，如果為了節(jié)省CPU時(shí)間，可以關(guān)閉該選項(xiàng)，但會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)庫(kù)文件變的巨大
    rdbcompression yes
11. 指定本地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)文件名，默認(rèn)值為dump.rdb
    dbfilename dump.rdb
12. 指定本地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)存放目錄
    dir ./
13. 設(shè)置當(dāng)本機(jī)為slav服務(wù)時(shí)，設(shè)置master服務(wù)的IP地址及端口，在Redis啟動(dòng)時(shí)，它會(huì)自動(dòng)從master進(jìn)行數(shù)據(jù)同步
    slaveof <masterip> <masterport>
14. 當(dāng)master服務(wù)設(shè)置了密碼保護(hù)時(shí)，slav服務(wù)連接master的密碼
    masterauth <master-password>
15. 設(shè)置Redis連接密碼，如果配置了連接密碼，客戶端在連接Redis時(shí)需要通過AUTH <password>命令提供密碼，默認(rèn)關(guān)閉
    requirepass foobared
16. 設(shè)置同一時(shí)間最大客戶端連接數(shù)，默認(rèn)無限制，Redis可以同時(shí)打開的客戶端連接數(shù)為Redis進(jìn)程可以打開的最大文件描述符數(shù)，如果設(shè)置 maxclients 0，表示不作限制。當(dāng)客戶端連接數(shù)到達(dá)限制時(shí)，Redis會(huì)關(guān)閉新的連接并向客戶端返回max number of clients reached錯(cuò)誤信息
    maxclients 128
17. 指定Redis最大內(nèi)存限制，Redis在啟動(dòng)時(shí)會(huì)把數(shù)據(jù)加載到內(nèi)存中，達(dá)到最大內(nèi)存后，Redis會(huì)先嘗試清除已到期或即將到期的Key，當(dāng)此方法處理 后，仍然到達(dá)最大內(nèi)存設(shè)置，將無法再進(jìn)行寫入操作，但仍然可以進(jìn)行讀取操作。Redis新的vm機(jī)制，會(huì)把Key存放內(nèi)存，Value會(huì)存放在swap區(qū)
    maxmemory <bytes>
18. 指定是否在每次更新操作后進(jìn)行日志記錄，Redis在默認(rèn)情況下是異步的把數(shù)據(jù)寫入磁盤，如果不開啟，可能會(huì)在斷電時(shí)導(dǎo)致一段時(shí)間內(nèi)的數(shù)據(jù)丟失。因?yàn)?nbsp;redis本身同步數(shù)據(jù)文件是按上面save條件來同步的，所以有的數(shù)據(jù)會(huì)在一段時(shí)間內(nèi)只存在于內(nèi)存中。默認(rèn)為no
    appendonly no
19. 指定更新日志文件名，默認(rèn)為appendonly.aof
     appendfilename appendonly.aof
20. 指定更新日志條件，共有3個(gè)可選值：     no：表示等操作系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)緩存同步到磁盤（快）     always：表示每次更新操作后手動(dòng)調(diào)用fsync()將數(shù)據(jù)寫到磁盤（慢，安全）     everysec：表示每秒同步一次（折衷，默認(rèn)值）
    appendfsync everysec
 
21. 指定是否啟用虛擬內(nèi)存機(jī)制，默認(rèn)值為no，簡(jiǎn)單的介紹一下，VM機(jī)制將數(shù)據(jù)分頁(yè)存放，由Redis將訪問量較少的頁(yè)即冷數(shù)據(jù)swap到磁盤上，訪問多的頁(yè)面由磁盤自動(dòng)換出到內(nèi)存中（在后面的文章我會(huì)仔細(xì)分析Redis的VM機(jī)制）
     vm-enabled no
22. 虛擬內(nèi)存文件路徑，默認(rèn)值為/tmp/redis.swap，不可多個(gè)Redis實(shí)例共享
     vm-swap-file /tmp/redis.swap
23. 將所有大于vm-max-memory的數(shù)據(jù)存入虛擬內(nèi)存,無論vm-max-memory設(shè)置多小,所有索引數(shù)據(jù)都是內(nèi)存存儲(chǔ)的(Redis的索引數(shù)據(jù) 就是keys),也就是說,當(dāng)vm-max-memory設(shè)置為0的時(shí)候,其實(shí)是所有value都存在于磁盤。默認(rèn)值為0
     vm-max-memory 0
24. Redis swap文件分成了很多的page，一個(gè)對(duì)象可以保存在多個(gè)page上面，但一個(gè)page上不能被多個(gè)對(duì)象共享，vm-page-size是要根據(jù)存儲(chǔ)的 數(shù)據(jù)大小來設(shè)定的，作者建議如果存儲(chǔ)很多小對(duì)象，page大小最好設(shè)置為32或者64bytes；如果存儲(chǔ)很大大對(duì)象，則可以使用更大的page，如果不 確定，就使用默認(rèn)值
     vm-page-size 32
25. 設(shè)置swap文件中的page數(shù)量，由于頁(yè)表（一種表示頁(yè)面空閑或使用的bitmap）是在放在內(nèi)存中的，，在磁盤上每8個(gè)pages將消耗1byte的內(nèi)存。
     vm-pages 134217728
26. 設(shè)置訪問swap文件的線程數(shù),最好不要超過機(jī)器的核數(shù),如果設(shè)置為0,那么所有對(duì)swap文件的操作都是串行的，可能會(huì)造成比較長(zhǎng)時(shí)間的延遲。默認(rèn)值為4
     vm-max-threads 4
27. 設(shè)置在向客戶端應(yīng)答時(shí)，是否把較小的包合并為一個(gè)包發(fā)送，默認(rèn)為開啟
    glueoutputbuf yes
28. 指定在超過一定的數(shù)量或者最大的元素超過某一臨界值時(shí)，采用一種特殊的哈希算法
    hash-max-zipmap-entries 64
    hash-max-zipmap-value 512
29. 指定是否激活重置哈希，默認(rèn)為開啟（后面在介紹Redis的哈希算法時(shí)具體介紹）
    activerehashing yes
30. 指定包含其它的配置文件，可以在同一主機(jī)上多個(gè)Redis實(shí)例之間使用同一份配置文件，而同時(shí)各個(gè)實(shí)例又擁有自己的特定配置文件
    include /path/to/local.conf

（三）redis數(shù)據(jù)類型

redis支持五種數(shù)據(jù)類型：string（字符串），hash（哈希），list（列表），set（集合）及zset(sorted set：有序集合)。

（1）string字符串：

string中的字符串是一個(gè)字節(jié)序列，是最基本的類型，你可以理解成與Memcached一模一樣的類型，一個(gè)key對(duì)應(yīng)一個(gè)value。

string中的字符串是二進(jìn)制安全的，這意味著它們的長(zhǎng)度不由任何特殊的終止字符決定。

redis的string可以包含任何數(shù)據(jù)。比如jpg圖片或者序列化的對(duì)象 。

string類型是Redis最基本的數(shù)據(jù)類型，字符串的最大長(zhǎng)度能存儲(chǔ)512MB。

127.0.0.1:6379> set name "lqb"
OK
127.0.0.1:6379> get name
"lqb"

在以上實(shí)例中我們使用了 Redis 的 SET 和 GET 命令。鍵為 name，對(duì)應(yīng)的值為 lqb。一個(gè)鍵最大能存儲(chǔ)512MB

（2）Hash（哈希）

Redis hash 是一個(gè)鍵值對(duì)集合。

Redis hash是是字符串字段和字符串值之間的映射，hash特別適合用于表示對(duì)象。

127.0.0.1:6379> hmset user username lqb password passwd123 
OK
127.0.0.1:6379> hgetall user
1) "username"
2) "lqb"
3) "password"
4) "passwd123"

實(shí)例中我們使用了 Redis HMSET, HGETALL 命令,user是鍵的名稱

每個(gè) hash 可以存儲(chǔ) 232 -1 鍵值對(duì)（40多億）

（3）list（列表）。Redis 列表是字符串列表，按照插入順序排序。你可以添加一個(gè)元素到列表的頭部（左邊）或者尾部（右邊）。

127.0.0.1:6379> lpush runoob redis
(integer) 1
127.0.0.1:6379> lpush runoob mongodb
(integer) 2
127.0.0.1:6379> lpush runoob mysql
(integer) 3
127.0.0.1:6379> lrange runoob 0 10
1) "mysql"
2) "mongodb"
3) "redis"
127.0.0.1:6379> lrange runoob 0 2
1) "mysql"
2) "mongodb"
3) "redis"
127.0.0.1:6379> lrange runoob 0 1
1) "mysql"
2) "mongodb"

列表最多可存儲(chǔ) 232 - 1 元素 (4294967295, 每個(gè)列表可存儲(chǔ)40多億)。

（4）set（集合）。

Redis的Set是字符串（string）類型的無序集合。

集合是通過哈希表實(shí)現(xiàn)的，所以添加，刪除，查找的復(fù)雜度都是O(1)。

sadd 命令

添加一個(gè)string元素到,key對(duì)應(yīng)的set集合中，成功返回1,如果元素已經(jīng)在集合中返回0,key對(duì)應(yīng)的set不存在返回錯(cuò)誤。

語(yǔ)法：sadd key member.

redis 127.0.0.1:6379> sadd runoob redis
(integer) 1
redis 127.0.0.1:6379> sadd runoob mongodb
(integer) 1
redis 127.0.0.1:6379> sadd runoob rabitmq
(integer) 1
redis 127.0.0.1:6379> sadd runoob rabitmq
(integer) 0
redis 127.0.0.1:6379> smembers runoob
1) "rabitmq"
2) "mongodb"
3) "redis"

根據(jù)集合內(nèi)元素的唯一性，第二次插入的元素將被忽略。

集合中最大的成員數(shù)為 232 - 1(4294967295, 每個(gè)集合可存儲(chǔ)40多億個(gè)成員)。

（5）zset（sorted set：有序集合），是不重復(fù)的字符集合。Redis zset 和 set 一樣也是string類型元素的集合,且不允許重復(fù)的成員。

不同的是每個(gè)元素都會(huì)關(guān)聯(lián)一個(gè)double類型的分?jǐn)?shù)。redis正是通過分?jǐn)?shù)來為集合中的成員進(jìn)行從小到大的排序。zset的成員是唯一的,但分?jǐn)?shù)(score)卻可以重復(fù)。

zadd 命令格式：zadd key score member

添加元素到集合，元素在集合中存在則更新對(duì)應(yīng)score

redis 127.0.0.1:6379> zadd runoob 0 redis
(integer) 1
redis 127.0.0.1:6379> zadd runoob 0 mongodb
(integer) 1
redis 127.0.0.1:6379> zadd runoob 0 rabitmq
(integer) 1
redis 127.0.0.1:6379> zadd runoob 0 rabitmq
(integer) 0
redis 127.0.0.1:6379> ZRANGEBYSCORE runoob 0 1000
1) "redis"
2) "mongodb"
3) "rabitmq"