高手的存在,就是让服务10亿人的时候,你感觉只是为你一个人服务......

高性能的key-value数据库-Redis

目录
  1. 1. Redis的特点
    1. 1.1. 数据持久化
    2. 1.2. 支持多数据结构数据
    3. 1.3. 性能高
    4. 1.4. 原子性
  2. 2. Redis的安装
    1. 2.1. Redis服务启动
    2. 2.2. Redis客户端启动
      1. 2.2.1. Webdis -A Redis HTTP interface with JSON output
  3. 3. Redis的配置文件-redis.conf
  4. 4. 基础命令
    1. 4.1. string
    2. 4.2. Hash
    3. 4.3. List
    4. 4.4. Set
    5. 4.5. Zset
  5. 5. Java使用Redis
    1. 5.1. 连接服务器
    2. 5.2. 存取数据

很多项目使用了Redis,找了一些资料简单的学习学习。


Redis的特点

数据持久化

Redis支持数据的持久化,可以将内存中的数据保存到磁盘上,重启的时候再次加载使用。

支持多数据结构数据

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。

性能高

使用Redis自带的性能测试工具-redis-benchmark测试,单机读写均在5w/s以上。

原子性

Redis的所有操作都是原子性的,一个事物要么成功执行要么失败完全不执行。


Redis的安装

下载地址:http://redis.io/download

tar -xvf redis-4.0.2.tar.gz
cd redis-4.0.2
make

Redis服务启动

编译完成后进入src目录,里面有服务端、客户端启动脚本。

./redis-server ../redis.conf

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启动后默认的端口为6379,pid:9986,这些可以在redis.conf中设置。

Redis客户端启动

./redis-cli

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如果需要在其他服务器上执行命令,可以使用:

./redis-cli -h host -p port -a password 的方式

port和password 可以在redis.conf中设置(port与requirepass)。

Webdis -A Redis HTTP interface with JSON output

如果你觉得命令行方式操作redis不习惯,可以使用HTTP接口的方式。
Webdis 就是这么一款工具,为 Redis 提供 HTTP 接口,通过 HTTP 即可直接操作 Redis。

项目地址
https://github.com/nicolasff/webdis

安装

git clone git://github.com/nicolasff/webdis.git
cd webdis
make clean all
./webdis &

然后可以通过http的方式操作redis了:

curl http://127.0.0.1:7379/SET/hello/world
{“SET”:[true,”OK”]}

curl http://127.0.0.1:7379/GET/hello
{“GET”:”world”}

curl -d “GET/hello” http://127.0.0.1:7379/
{“GET”:”world”}


Redis的配置文件-redis.conf

参数说明:

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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
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. 日志级别,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
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,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

基础命令

Redis支持5中数据类型:string(字符串),hash(哈希),list(列表),set(集合)及zset(sorted set:有序集合)。

string

set 存值
get取值

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Hash

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

Hmset 存值
Hgetall 取值

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List

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)。
一个列表最多可以包含 232 - 1 个元素 (4294967295, 每个列表超过40亿个元素)。

Lpush 插入
Lrange 查看

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Set

Redis的Set是string类型的无序集合。集合成员是唯一的。
Redis 中 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)。
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)。

sadd 插入
smembers查看
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Zset

Redis 有序集合和集合一样也是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。
有序集合的成员是唯一的,但分数(score)却可以重复。
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)。 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)。

zadd 插入
zrangebyscore 查看

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Java使用Redis

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<dependency>
    <groupId>redis.clients</groupId>
    <artifactId>jedis</artifactId>
    <version>2.9.0</version>
  </dependency>

或者下载jar包 https://pan.baidu.com/s/1miSlXrU

连接服务器

连接的是linux服务器上的redis,

  1. 先把防火墙关掉 systemctl stop firewalld.service
  2. 修改redis.conf 中的 bind 127.0.0.1 注释掉,protected-mode no设置为no。
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import redis.clients.jedis.Jedis;

public class MyRedis {

public static void main(String[] args) {
String jedisAddr = "192.168.1.111";
Jedis jedis = new Jedis(jedisAddr);

System.out.println("连接测试"); System.out.println(jedis.ping());

}

}

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存取数据

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import java.util.List;
import java.util.Set;

import redis.clients.jedis.Jedis;

public class RedisKeyAndValue {

public static void main(String[] args) {

// redis服务器地址
String redisServerAddr = "192.168.1.111";

// redis连接测试
Jedis jedis = redisConnect(redisServerAddr);

// string数据存取
redisStringTest(jedis);

// List数据存取
redisListTest(jedis);

// set数据存取
redisSetTest(jedis);

}

/**
* redis连接测试
*
* @param redisServerAddr
* @return
*/

public static Jedis redisConnect(String redisServerAddr) {

Jedis jedis = new Jedis(redisServerAddr);
System.out.println("redis连接测试");
System.out.println(jedis.ping());

return jedis;

}

/**
* String数据存取
*
* @param jedis
*/

private static void redisStringTest(Jedis jedis) {
jedis.set("string", "xxx");

System.out.println("string :" + jedis.get("string"));

}

/**
* List数据存取
*
* @param jedis
*/

private static void redisListTest(Jedis jedis) {
jedis.lpush("list", "a");
jedis.lpush("list", "b");
jedis.lpush("list", "c");
jedis.lpush("list", "d");

List<String> list = jedis.lrange("list", 0, 10);

for (String str : list) {

System.out.println("List:" + str);
}
}

/**
* set数据存取
*
* @param jedis
*/

private static void redisSetTest(Jedis jedis) {
jedis.sadd("set", "a");
jedis.sadd("set", "b");
jedis.sadd("set", "c");
jedis.sadd("set", "c");
jedis.sadd("set", "c");

Set<String> set = jedis.smembers("set");

for (String str : set) {
System.out.println("set:" + str);
}
}

}


参考文献:
http://www.runoob.com/redis/redis-tutorial.html