沉淀再出发：redis的安装和使用-数据库

沉淀再出发：redis的安装和使用一、前言下面让我们看看Redis这个键值对内存数据库的使用方法和相关注意事项。二、Redis的安装和使用 2.1、Redis的定义 REmote DIctionary Server(Redis) 是一个由Salvato...

沉淀再出发：redis的安装和使用

一、前言

下面让我们看看Redis这个键值对内存数据库的使用方法和相关注意事项。

二、Redis的安装和使用

2.1、Redis的定义

REmote DIctionary Server(Redis) 是一个由Salvatore Sanfilippo写的key-value存储系统。Redis是一个开源的使用ANSI C语言编写、遵守BSD协议、支持网络、可基于内存亦可持久化的日志型、Key-Value数据库，并提供多种语言的API。它通常被称为数据结构服务器，因为值（value）可以是字符串(String), 哈希(Map), 列表(list), 集合(sets) 和有序集合(sorted sets)等类型。

2.2、Redis的安装

在windows中访问网址https://github.com/MicrosoftArchive/redis/releases，下载安装即可（可以安装msi的，可以安装zip的）。在安装的时候选择设置环境变量，如果是直接解压的可以自己设置，这样Redis就安装完毕了。

我们测试一下（这里如果我们的目录不是切换到安装目录，后面的文件应该加上路径，并且可以省略后面的文件，系统默认会去寻找）：

redis-server.exe redis.windows.conf

    打开服务器之后，我们在新打开一个cmd作为客户端，连接到服务器，并且测试，发现正常运行：

redis-cli.exe -h 127.0.0.1 -p 6379

   2.3、Redis 配置

格式：CONFIG GET CONFIG_SETTING_NAME
比如：CONFIG GET loglevel

使用 * 号获取所有配置项：CONFIG GET *

127.0.0.1:6379> CONFIG GET * 1) "dbfilename" 2) "dump.rdb" 3) "requirepass" 4) "" 5) "masterauth" 6) "" 7) "unixsocket" 8) "" 9) "logfile" 10) "" 11) "pidfile" 12) "" 13) "maxmemory" 14) "0" 15) "maxmemory-samples" 16) "5" 17) "timeout" 18) "0" 19) "auto-aof-rewrite-percentage" 20) "100" 21) "auto-aof-rewrite-min-size" 22) "67108864" 23) "hash-max-ziplist-entries" 24) "512" 25) "hash-max-ziplist-value" 26) "64" 27) "list-max-ziplist-size" 28) "-2" 29) "list-compress-depth" 30) "0" 31) "set-max-intset-entries" 32) "512" 33) "zset-max-ziplist-entries" 34) "128" 35) "zset-max-ziplist-value" 36) "64" 37) "hll-sparse-max-bytes" 38) "3000" 39) "lua-time-limit" 40) "5000" 41) "slowlog-log-slower-than" 42) "10000" 43) "latency-monitor-threshold" 44) "0" 45) "slowlog-max-len" 46) "128" 47) "port" 48) "6379" 49) "tcp-backlog" 50) "511" 51) "databases" 52) "16" 53) "repl-ping-slave-period" 54) "10" 55) "repl-timeout" 56) "60" 57) "repl-backlog-size" 58) "1048576" 59) "repl-backlog-ttl" 60) "3600" 61) "maxclients" 62) "10000" 63) "watchdog-period" 64) "0" 65) "slave-priority" 66) "100" 67) "min-slaves-to-write" 68) "0" 69) "min-slaves-max-lag" 70) "10" 71) "hz" 72) "10" 73) "cluster-node-timeout" 74) "15000" 75) "cluster-migration-barrier" 76) "1" 77) "cluster-slave-validity-factor" 78) "10" 79) "repl-diskless-sync-delay" 80) "5" 81) "tcp-keepalive" 82) "0" 83) "cluster-require-full-coverage" 84) "yes" 85) "no-appendfsync-on-rewrite" 86) "no" 87) "slave-serve-stale-data" 88) "yes" 89) "slave-read-only" 90) "yes" 91) "stop-writes-on-bgsave-error" 92) "yes" 93) "daemonize" 94) "no" 95) "rdbcompression" 96) "yes" 97) "rdbchecksum" 98) "yes" 99) "activerehashing" 100) "yes" 101) "protected-mode" 102) "yes" 103) "repl-disable-tcp-nodelay" 104) "no" 105) "repl-diskless-sync" 106) "no" 107) "aof-rewrite-incremental-fsync" 108) "yes" 109) "aof-load-truncated" 110) "yes" 111) "maxmemory-policy" 112) "noeviction" 113) "loglevel" 114) "notice" 115) "supervised" 116) "no" 117) "appendfsync" 118) "everysec" 119) "appendonly" 120) "no" 121) "dir" 122) "D:\\software_setup\\redis_setup" 123) "save" 124) "jd 900 jd 300 jd 60" 125) "client-output-buffer-limit" 126) "normal 0 0 0 slave 268435456 67108864 60 pubsub 33554432 8388608 60" 127) "unixsocketperm" 128) "0" 129) "slaveof" 130) "" 131) "notify-keyspace-events" 132) "" 133) "bind" 134) "127.0.0.1"
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编辑配置：CONFIG SET CONFIG_SETTING_NAME NEW_CONFIG_VALUE
比如：CONFIG SET loglevel "notice"
          CONFIG GET loglevel

Linux 中 redis.conf（在windows中相当于 redis.windows.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 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
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     2.4、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，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，string 类型的值最大能存储 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。每个 hash 可以存储 2^32 - 1 个键值对（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。可以添加一个元素到列表的头部（左边）或者尾部（右边）。列表最多可存储 2^32 - 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。集合中最大的成员数为 2^32 - 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。

   使用场景：

    String(字符串) ：二进制安全，可以包含任何数据,比如jpg图片或者序列化的对象,一个键最大能存储512M 。
    Hash(字典) ：键值对集合,即编程语言中的Map类型，适合存储对象,并且可以像数据库中update一个属性一样只修改某一项属性值(Memcached中需要取出整个字符串反序列化成对象修改完再序列化存回去)    存储、读取、修改用户属性。
    List(列表) ：链表(双向链表)，增删快,提供了操作某一段元素的API 。适用于最新消息排行等功能(比如朋友圈的时间线) 和消息队列
    Set(集合) ：哈希表实现,元素不重复，适用于添加、删除,查找的复杂度都是O(1) ，为集合提供了求交集、并集、差集等操作，共同好友，利用唯一性,统计访问网站的所有独立ip，好友推荐时,根据tag求交集,大于某个阈值就可以推荐。
    Sorted Set(有序集合)：将Set中的元素增加一个权重参数score,元素按score有序排列，数据插入集合时,已经进行天然排序，适用于排行榜，带权重的消息队列。

    2.5、Redis HyperLogLog

    Redis 在 2.8.9 版本添加了 HyperLogLog 结构。Redis HyperLogLog 是用来做基数统计的算法，HyperLogLog 的优点是，在输入元素的数量或者体积非常非常大时，计算基数所需的空间总是固定的、并且是很小的。在 Redis 里面，每个 HyperLogLog 键只需要花费 12 KB 内存，就可以计算接近 2^64 个不同元素的基数。这和计算基数时，元素越多耗费内存就越多的集合形成鲜明对比。但是，因为 HyperLogLog 只会根据输入元素来计算基数，而不会储存输入元素本身，所以 HyperLogLog 不能像集合那样，返回输入的各个元素。比如数据集 {1, 3, 5, 7, 5, 7, 8}，那么这个数据集的基数集为 {1, 3, 5 ,7, 8}, 基数(不重复元素)为5。基数估计就是在误差可接受的范围内，快速计算基数。

    参考：https://blog.csdn.net/firenet1/article/details/77247649
    Redis HyperLogLog 命令：

1 下表列出了 redis HyperLogLog 的基本命令： 2 PFADD key element [element ...] 添加指定元素到 HyperLogLog 中。 3 PFCOUNT key [key ...] 返回给定 HyperLogLog 的基数估算值。 4 PFMERGE destkey sourcekey [sourcekey ...] 将多个 HyperLogLog 合并为一个 HyperLogLog

   2.6、Redis 发布订阅

    Redis 发布订阅(pub/sub)是一种消息通信模式：发送者(pub)发送消息，订阅者(sub)接收消息。Redis 客户端可以订阅任意数量的频道。当有新消息通过 PUBLISH 命令发送给某一频道时，这个消息就会被发送给订阅它的客户端。

    Redis 发布订阅命令：

1 PSUBSCRIBE pattern [pattern ...] 订阅一个或多个符合给定模式的频道。 2 PUBSUB subcommand [argument [argument ...]] 查看订阅与发布系统状态。 3 PUBLISH channel message 将信息发送到指定的频道。 4 PUNSUBSCRIBE [pattern [pattern ...]] 退订所有给定模式的频道。 5 SUBSCRIBE channel [channel ...] 订阅给定的一个或多个频道的信息。 6 UNSUBSCRIBE [channel [channel ...]] 指退订给定的频道。

    2.7、Redis 事务

    Redis 事务可以一次执行多个命令，并且带有以下两个重要的保证：

1 事务是一个单独的隔离操作：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 事务是一个原子操作：事务中的命令要么全部被执行，要么全部都不执行。

    一个事务从开始到执行会经历以下三个阶段：

1 开始事务。 2 命令入队。 3 执行事务。

    Redis 事务命令：

1 DISCARD 取消事务，放弃执行事务块内的所有命令。 2 EXEC 执行所有事务块内的命令。 3 MULTI 标记一个事务块的开始。 4 UNWATCH 取消 WATCH 命令对所有 key 的监视。 5 WATCH key [key ...] 监视一个(或多个) key ，如果在事务执行之前这个(或这些) key 被其他命令所改动，那么事务将被打断。

   2.8、Redis 脚本

   Redis 脚本使用 Lua 解释器来执行脚本。 Reids 2.6 版本通过内嵌支持 Lua 环境。执行脚本的常用命令为 EVAL。
   Eval 命令的基本语法如下：

EVAL script numkeys key [key ...] arg [arg ...]

      Redis 脚本命令：

1 EVAL script numkeys key [key ...] arg [arg ...] 执行 Lua 脚本。 2 EVALSHA sha1 numkeys key [key ...] arg [arg ...] 执行 Lua 脚本。 3 SCRIPT EXISTS script [script ...] 查看指定的脚本是否已经被保存在缓存当中。 4 SCRIPT FLUSH 从脚本缓存中移除所有脚本。 5 SCRIPT KILL 杀死当前正在运行的 Lua 脚本。 6 SCRIPT LOAD script 将脚本 script 添加到脚本缓存中，但并不立即执行这个脚本。

   参考资料：https://code.ziqiangxuetang.com/redis/redis-tutorial.html