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Redis基本介绍

2018/4/17 11:19:39 人评论

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: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…

Redis 简介

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:

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。

Redis 优势

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

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。

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。

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?

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。

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。

我们把这种要么一起成功(A帐户成功减少1000,同时B帐户成功增加1000),要么一起失败(A帐户回到原来状态,B帐户也回到原来状态)的操作叫原子性操作。

如果把一个事务可看作是一个程序,它要么完整的被执行,要么完全不执行。这种特性就叫原子性。

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

6. 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

7. 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

8. 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

9. 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(即数据持久化RDB核心规则配置)

    若不想用RDB方案,可以把 save "" 的注释打开,下面三个注释。

    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。

10. 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

11. 指定本地数据库文件名,默认值为dump.rdb

    dbfilename dump.rdb

12. 指定本地数据库存放目录

    dir ./

13. 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>

14. 当master服务设置了密码保护时,slav服务连接master的密码

    masterauth <master-password>

15. 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

16. 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

17. 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>

18. 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

19. 指定更新日志文件名,默认为appendonly.aof

     appendfilename appendonly.aof

20. 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

21. 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

22. 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

23. 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

24. 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

25. 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

26. 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

27. 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

28. 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

29. 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

30. 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

Redis 数据类型

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

String(字符串)

string是redis最基本的类型,你可以理解成与Memcached一模一样的类型,一个key对应一个value。

string类型是二进制安全的。意思是redis的string可以包含任何数据。比如jpg图片或者序列化的对象 。

string类型是Redis最基本的数据类型,一个键最大能存储512MB。

实例

redis 127.0.0.1:6379> SET key1 value1
redis 127.0.0.1:6379> GET key1

在以上实例中我们使用了 Redis 的 SET 和 GET 命令。键为 name,对应的值为 runoob。

注意:一个键最大能存储512MB。

Hash(哈希)

Redis hash 是一个键值(key=>value)对集合。

Redis hash是一个string类型的field和value的映射表,hash特别适合用于存储对象。

实例

redis> HMSET myhash field1 "Hello" field2 "World""OK"
redis> HGET myhash field1"Hello"
redis> HGET myhash field2"World"

以上实例中 hash 数据类型存储了包含用户脚本信息的用户对象。 实例中我们使用了 Redis HMSET, HGETALL 命令,user:1为键值。

每个 hash 可以存储 232 -1 键值对(40多亿)。

List(列表)

Redis 列表是简单的字符串列表,按照插入顺序排序。你可以添加一个元素到列表的头部(左边)或者尾部(右边)。

实例

列表最多可存储 232 - 1 元素 (4294967295, 每个列表可存储40多亿)。

Set(集合)

Redis的Set是string类型的无序集合。

集合是通过哈希表实现的,所以添加,删除,查找的复杂度都是O(1)。

sadd 命令

添加一个 string 元素到 key 对应的 set 集合中,成功返回1,如果元素已经在集合中返回 0,如果 key 对应的 set 不存在则返回错误。

实例

注意:以上实例中 rabitmq 添加了两次,但根据集合内元素的唯一性,第二次插入的元素将被忽略。

集合中最大的成员数为 232 - 1(4294967295, 每个集合可存储40多亿个成员)。

zset(sorted set:有序集合)

Redis zset 和 set 一样也是string类型元素的集合,且不允许重复的成员。

不同的是每个元素都会关联一个double类型的分数。redis正是通过分数来为集合中的成员进行从小到大的排序。

zset的成员是唯一的,但分数(score)却可以重复。

zadd 命令

添加元素到集合,元素在集合中存在则更新对应score

实例

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) "mongodb"
2) "rabitmq"
3) "redis"


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