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Redis学习笔记

Redis 安装

  • 当前redis最新稳定版本是4.0.9

  • 当前ubuntu虚拟机中已经安装好了redis,以下步骤可以跳过 最新稳定版本下载链接: http://download.redis.io/releases/redis-4.0.9.tar.gz

  • step1:下载

    wget http://download.redis.io/releases/redis-4.0.9.tar.gz

    img

  • step2:解压

    tar xzf redis-4.0.9.tar.gz

  • step3:移动,放到usr/local⽬录下

    sudo mv ./redis-4.0.9 /usr/local/redis/

  • step4:进⼊redis⽬录

    cd /usr/local/redis/

  • step5:生成

    sudo make

    img
  • step6:测试,这段运⾏时间会较⻓

    sudo make test

    img
  • step7:安装,将redis的命令安装到/usr/local/bin/⽬录

    sudo make install

  • step8:安装完成后,我们进入目录/usr/local/bin中查看

    cd /usr/local/bin ls -all

    img

    • redis-server redis服务器
    • redis-cli redis命令行客户端
    • redis-benchmark redis性能测试工具
    • redis-check-aof AOF文件修复工具
    • redis-check-rdb RDB文件检索工具
  • step9:配置⽂件,移动到/etc/⽬录下

  • 配置⽂件⽬录为/usr/local/redis/redis.conf

    sudo cp /usr/local/redis/redis.conf /etc/redis/

  • Mac 上安装 Redis:

    • 安装 Homebrew:

    https://brew.sh/

    • 使用 brew 安装 Redis

    https://www.cnblogs.com/cloudshadow/p/mac_brew_install_redis.html

配置

  • Redis的配置信息在/etc/redis/redis.conf下。

  • 查看

    sudo vi /etc/redis/redis.conf

核心配置选项

  • 绑定ip:如果需要远程访问,可将此⾏注释,或绑定⼀个真实ip

    bind 127.0.0.1

  • 端⼝,默认为6379

    port 6379

  • 是否以守护进程运⾏

    • 如果以守护进程运⾏,则不会在命令⾏阻塞,类似于服务
    • 如果以⾮守护进程运⾏,则当前终端被阻塞
    • 设置为yes表示守护进程,设置为no表示⾮守护进程
    • 推荐设置为yes

    daemonize yes

  • 数据⽂件

    dbfilename dump.rdb

  • 数据⽂件存储路径

    dir /var/lib/redis

  • ⽇志⽂件

    logfile "/var/log/redis/redis-server.log"

  • 数据库,默认有16个

    database 16

  • 主从复制,类似于双机备份。

    slaveof

参考资料

redis配置信息http://blog.csdn.net/ljphilp/article/details/52934933

服务器端

  • 服务器端的命令为redis-server

  • 可以使⽤help查看帮助⽂档

    redis-server --help

  • 个人习惯

    ps aux | grep redis 查看redis服务器进程 sudo kill -9 pid 杀死redis服务器 sudo redis-server /etc/redis/redis.conf 指定加载的配置文件

客户端

  • 客户端的命令为redis-cli

  • 可以使⽤help查看帮助⽂档

    redis-cli --help

  • 连接redis

    redis-cli

    img
  • 运⾏测试命令

    ping

    img
  • 切换数据库

  • 数据库没有名称,默认有16个,通过0-15来标识,连接redis默认选择第一个数据库

    select 10

    img

数据结构

  • redis是key-value的数据结构,每条数据都是⼀个键值对

  • 键的类型是字符串

  • 注意:键不能重复

    img

  • 值的类型分为五种:

    • 字符串string
    • 哈希hash
    • 列表list
    • 集合set
    • 有序集合zset

数据操作行为

  • 保存
  • 修改
  • 获取
  • 删除

string类型

  • 字符串类型是 Redis 中最为基础的数据存储类型,它在 Redis 中是二进制安全的,这便意味着该类型可以接受任何格式的数据,如JPEG图像数据或Json对象描述信息等。在Redis中字符串类型的Value最多可以容纳的数据长度是512M。

保存

如果设置的键不存在则为添加,如果设置的键已经存在则修改

  • 设置键值

    set key value

  • 例1:设置键为name值为itcast的数据

    set name itcast

    img

  • 设置键值及过期时间,以秒为单位

    setex key seconds value

  • 例2:设置键为aa值为aa过期时间为3秒的数据

    setex aa 3 aa

    img

  • 设置多个键值

    mset key1 value1 key2 value2 ...

  • 例3:设置键为'a1'值为'python'、键为'a2'值为'java'、键为'a3'值为'c'

    mset a1 python a2 java a3 c

    img

  • 追加值

    append key value

  • 例4:向键为a1中追加值' haha'

    append 'a1' 'haha'

    img

    ......其他请自行搜索查看

获取

  • 获取:根据键获取值,如果不存在此键则返回nil

    get key

  • 例5:获取键'name'的值

    get 'name'

  • 根据多个键获取多个值

    mget key1 key2 ...

  • 例6:获取键a1、a2、a3'的值

    mget a1 a2 a3

    img

Python交互

  • 在桌面上创建redis目录
  • 使用pycharm打开 redis目录
  • 创建redis_string.py文件
python
from redis import *
if __name__=="__main__":
    try:
        #创建StrictRedis对象,与redis服务器建⽴连接
        sr=StrictRedis()

    except Exception as e:
        print(e)

string-增加

  • ⽅法set,添加键、值,如果添加成功则返回True,如果添加失败则返回False
  • 编写代码如下
python
from redis import *
if __name__=="__main__":
    try:
        #创建StrictRedis对象,与redis服务器建⽴连接
        sr=StrictRedis()
        #添加键name,值为itheima
        result=sr.set('name','itheima')
        #输出响应结果,如果添加成功则返回True,否则返回False
        print(result)
    except Exception as e:
        print(e)

string-获取

  • ⽅法get,添加键对应的值,如果键存在则返回对应的值,如果键不存在则返回None
  • 编写代码如下
python
from redis import *
if __name__=="__main__":
    try:
        #创建StrictRedis对象,与redis服务器建⽴连接
        sr=StrictRedis()
        #获取键name的值
        result = sr.get('name')
        #输出键的值,如果键不存在则返回None
        print(result)
    except Exception as e:
        print(e)

string-修改

  • ⽅法set,如果键已经存在则进⾏修改,如果键不存在则进⾏添加
  • 编写代码如下
python
from redis import *
if __name__=="__main__":
    try:
        #创建StrictRedis对象,与redis服务器建⽴连接
        sr=StrictRedis()
        #设置键name的值,如果键已经存在则进⾏修改,如果键不存在则进⾏添加
        result = sr.set('name','itcast')
        #输出响应结果,如果操作成功则返回True,否则返回False
        print(result)
    except Exception as e:
        print(e)

string-删除

  • ⽅法delete,删除键及对应的值,如果删除成功则返回受影响的键数,否则则返 回0
  • 编写代码如下
python
from redis import *
if __name__=="__main__":
    try:
        #创建StrictRedis对象,与redis服务器建⽴连接
        sr=StrictRedis()
        #设置键name的值,如果键已经存在则进⾏修改,如果键不存在则进⾏添加
        result = sr.delete('name')
        #输出响应结果,如果删除成功则返回受影响的键数,否则则返回0
        print(result)
    except Exception as e:
        print(e)

获取键

  • ⽅法keys,根据正则表达式获取键
  • 编写代码如下
python
from redis import *
if __name__=="__main__":
    try:
        #创建StrictRedis对象,与redis服务器建⽴连接
        sr=StrictRedis()
        #获取所有的键
        result=sr.keys()
        #输出响应结果,所有的键构成⼀个列表,如果没有键则返回空列表
        print(result)
    except Exception as e:
        print(e)

主从

  • ⼀个master可以拥有多个slave,⼀个slave⼜可以拥有多个slave,如此下去,形成了强⼤的多级服务器集群架构

  • master用来写数据,slave用来读数据,经统计:网站的读写比率是10:1

  • 通过主从配置可以实现读写分离

    img

  • master和slave都是一个redis实例(redis服务)

主从配置

配置主
  • 查看当前主机的ip地址

    ifconfig

    ifconfig

  • 修改etc/redis/redis.conf文件

    sudo vi redis.conf bind 192.168.26.128

  • 重启redis服务

    sudo service redis stop sudo redis-server redis.conf

配置从
  • 复制etc/redis/redis.conf文件

    sudo cp redis.conf ./slave.conf

  • 修改redis/slave.conf文件

    sudo vi slave.conf

  • 编辑内容

    bind 192.168.26.128 slaveof 192.168.26.128 6379 port 6378

  • redis服务

    sudo redis-server slave.conf

  • 查看主从关系

    redis-cli -h 192.168.26.128 info Replication

    主从关系

数据操作

  • 在master和slave分别执⾏info命令,查看输出信息 进入主客户端

    redis-cli -h 192.168.26.128 -p 6379

  • 进入从的客户端

    redis-cli -h 192.168.26.128 -p 6378

  • 在master上写数据

    set aa aa

    master写数据

  • 在slave上读数据

    get aa

集群

  • 之前我们已经讲了主从的概念,一主可以多从,如果同时的访问量过大(1000w),主服务肯定就会挂掉,数据服务就挂掉了或者发生自然灾难
  • 大公司都会有很多的服务器(华东地区、华南地区、华中地区、华北地区、西北地区、西南地区、东北地区、台港澳地区机房)

集群的概念

  • 集群是一组相互独立的、通过高速网络互联的计算机,它们构成了一个组,并以单一系统的模式加以管理。一个客户与集群相互作用时,集群像是一个独立的服务器。集群配置是用于提高可用性和可缩放性。 集群

当请求到来首先由负载均衡服务器处理,把请求转发到另外的一台服务器上。

redis集群

  • 分类
    • 软件层面
    • 硬件层面
  • 软件层面:只有一台电脑,在这一台电脑上启动了多个redis服务。

软件层面

  • 硬件层面:存在多台实体的电脑,每台电脑上都启动了一个redis或者多个redis服务。

硬件层面

搭建集群

  • 当前拥有两台主机172.16.179.130、172.16.179.131,这⾥的IP在使⽤时要改为实际值

参考阅读

配置机器1

  • 在演示中,172.16.179.130为当前ubuntu机器的ip

  • 在172.16.179.130上进⼊Desktop⽬录,创建conf⽬录

  • 在conf⽬录下创建⽂件7000.conf,编辑内容如下

    port 7000
    bind 172.16.179.130
    daemonize yes
    pidfile 7000.pid
    cluster-enabled yes
    cluster-config-file 7000_node.conf
    cluster-node-timeout 15000
    appendonly yes
  • 在conf⽬录下创建⽂件7001.conf,编辑内容如下

    port 7001
    bind 172.16.179.130
    daemonize yes
    pidfile 7001.pid
    cluster-enabled yes
    cluster-config-file 7001_node.conf
    cluster-node-timeout 15000
    appendonly yes
  • 在conf⽬录下创建⽂件7002.conf,编辑内容如下

    port 7002
    bind 172.16.179.130
    daemonize yes
    pidfile 7002.pid
    cluster-enabled yes
    cluster-config-file 7002_node.conf
    cluster-node-timeout 15000
    appendonly yes
  • 总结:三个⽂件的配置区别在port、pidfile、cluster-config-file三项

  • 使⽤配置⽂件启动redis服务

    redis-server 7000.conf
    redis-server 7001.conf
    redis-server 7002.conf
  • 查看进程如下图 img

配置机器2

  • 在演示中,172.16.179.131为当前ubuntu机器的ip

  • 在172.16.179.131上进⼊Desktop⽬录,创建conf⽬录

  • 在conf⽬录下创建⽂件7003.conf,编辑内容如下

    port 7003
    bind 172.16.179.131
    daemonize yes
    pidfile 7003.pid
    cluster-enabled yes
    cluster-config-file 7003_node.conf
    cluster-node-timeout 15000
    appendonly yes
  • 在conf⽬录下创建⽂件7004.conf,编辑内容如下

    port 7004
    bind 172.16.179.131
    daemonize yes
    pidfile 7004.pid
    cluster-enabled yes
    cluster-config-file 7004_node.conf
    cluster-node-timeout 15000
    appendonly yes
  • 在conf⽬录下创建⽂件7005.conf,编辑内容如下

    port 7005
    bind 172.16.179.131
    daemonize yes
    pidfile 7005.pid
    cluster-enabled yes
    cluster-config-file 7005_node.conf
    cluster-node-timeout 15000
    appendonly yes
  • 总结:三个⽂件的配置区别在port、pidfile、cluster-config-file三项

  • 使⽤配置⽂件启动redis服务

    redis-server 7003.conf
    redis-server 7004.conf
    redis-server 7005.conf
  • 查看进程如下图 进程

创建集群

  • redis的安装包中包含了redis-trib.rb,⽤于创建集群

  • 接下来的操作在172.16.179.130机器上进⾏

  • 将命令复制,这样可以在任何⽬录下调⽤此命令

    sudo cp /usr/share/doc/redis-tools/examples/redis-trib.rb /usr/local/bin/
  • 安装ruby环境,因为redis-trib.rb是⽤ruby开发的

    sudo apt-get install ruby

  • 在提示信息处输⼊y,然后回⻋继续安装 安装

  • 运⾏如下命令创建集群

    redis-trib.rb create --replicas 1 172.16.179.130:7000 172.16.179.130:7001 172.16.179.130:7002 172.16.179.131:7003 172.16.179.131:7004 172.16.179.131:7005
  • 执⾏上⾯这个指令在某些机器上可能会报错,主要原因是由于安装的 ruby 不是最 新版本!

  • 天朝的防⽕墙导致⽆法下载最新版本,所以需要设置 gem 的源

  • 解决办法如下

    -- 先查看⾃⼰的 gem 源是什么地址
    gem source -l -- 如果是https://rubygems.org/ 就需要更换
    -- 更换指令为
    gem sources --add https://gems.ruby-china.org/ --remove https://rubygems.org/
    -- 通过 gem 安装 redis 的相关依赖
    sudo gem install redis
    -- 然后重新执⾏指令

    安装

    redis-trib.rb create --replicas 1 172.16.179.130:7000 172.16.179.130:7001 172.16.179.130:7002 172.16.179.131:7003 172.16.179.131:7004 172.16.179.131:7005
  • 提示如下主从信息,输⼊yes后回⻋ 主从

  • 提示完成,集群搭建成功

数据验证

  • 根据上图可以看出,当前搭建的主服务器为7000、7001、7003,对应的从服务器是7004、7005、7002

  • 在172.16.179.131机器上连接7002,加参数-c表示连接到集群

    redis-cli -h 172.16.179.131 -c -p 7002

  • 写⼊数据

    set name itheima

  • ⾃动跳到了7003服务器,并写⼊数据成功

  • 在7003可以获取数据,如果写入数据又重定向到7000(负载均衡)

  • p1_66

在哪个服务器上写数据:CRC16

  • redis cluster在设计的时候,就考虑到了去中⼼化,去中间件,也就是说,集群中 的每个节点都是平等的关系,都是对等的,每个节点都保存各⾃的数据和整个集 群的状态。每个节点都和其他所有节点连接,⽽且这些连接保持活跃,这样就保 证了我们只需要连接集群中的任意⼀个节点,就可以获取到其他节点的数据
  • Redis集群没有并使⽤传统的⼀致性哈希来分配数据,⽽是采⽤另外⼀种叫做哈希 槽 (hash slot)的⽅式来分配的。redis cluster 默认分配了 16384 个slot,当我们 set⼀个key 时,会⽤CRC16算法来取模得到所属的slot,然后将这个key 分到哈 希槽区间的节点上,具体算法就是:CRC16(key) % 16384。所以我们在测试的 时候看到set 和 get 的时候,直接跳转到了7000端⼝的节点
  • Redis 集群会把数据存在⼀个 master 节点,然后在这个 master 和其对应的salve 之间进⾏数据同步。当读取数据时,也根据⼀致性哈希算法到对应的 master 节 点获取数据。只有当⼀个master 挂掉之后,才会启动⼀个对应的 salve 节点,充 当 master
  • 需要注意的是:必须要3个或以上的主节点,否则在创建集群时会失败,并且当存 活的主节点数⼩于总节点数的⼀半时,整个集群就⽆法提供服务了

Python交互

python
from rediscluster import *
if __name__ == '__main__':
  try:
    # 构建所有的节点,Redis会使⽤CRC16算法,将键和值写到某个节点上
    startup_nodes = [
        {'host': '192.168.26.128', 'port': '7000'},
        {'host': '192.168.26.130', 'port': '7003'},
        {'host': '192.168.26.128', 'port': '7001'},
    ]
    # 构建RedisCluster对象
    src=RedisCluster(startup_nodes=startup_nodes,decode_responses=True)
    # 设置键为name、值为itheima的数据
    result=src.set('name','itheima')
    print(result)
    # 获取键为name
    name = src.get('name')
    print(name)
  except Exception as e:
    print(e)