redis緩存數據庫的詳解

1,什麼是redis?

Redis是徹底開源免費的,遵照BSD協議,是一個高性能的key-value數據庫

Redis與其餘key-value緩存產品有如下三個特色:

1. Redis支持數據的持久化,能夠將內存中的數據保存在磁盤中,重啓的時候能夠再次加載進行性使用
2. Redis不只僅支持簡單的key-value,同時還提供list, set, zset, hash等數據結構的存儲
3. Redis支持數據的備份,即master-slave模式的數據備份

2,Redis優點

1. 性能極高-Redis能讀的速度時110000次/s,寫的速度是81000次/s
2. 豐富的數據類型-Redis支持二進制案例的String(字符串), Lists(列表), Hashes(散列), Sets(集合)及OrderedSets(有序集合)數據類型操做,
3. 原子-Redis的全部操做都是原子性的,意思就是說要麼成功執行,要麼失敗徹底不執行,單個操做是原子性的,多個操做也支持事物,即原子性,經過MULTI和EXEC指令包起來
4. 豐富的特性--Redis還支持publish/subscribe,通知,key,過時等等特性

3,Redis與其餘key-value存儲有什麼不一樣?

1. Redis有着更復雜的數據結構而且提供對他們原子性操做,這是一個不一樣於其餘數據庫的進化路徑,Redis的數據類型是基於數據結構的同時對程序員透明,無需進行額外的抽象
2. Redis運行在內存中可是能夠持久化到磁盤,因此對不一樣數據及進行高速讀寫時須要權衡內存,由於數據量不能大於硬件內存,在內存數據庫方面的另外一個優勢是,相比在磁盤上相同的複雜的數據結構,在內存彙總操做起來很是簡單,這樣Redis能夠作不少內部複雜性很強的事情.同時,在磁盤格式方面他們是緊湊的以追加的方式產生,由於他們並不須要進行隨機訪問

4,安裝

Windows安裝地址:

• https://github.com/MSOpenTech/redis/releases.

redis支持32位和64位.這個須要根據系統平臺的實際狀況選擇.

 

解壓完之後是這樣一個目錄,打開一個cmd窗口,使用cd命令切換到D:\Redis下運行:

redis-server.exe redis.windows.conf

開啓服務,在w10的系統中開啓服務,就會在進程中每當開機的時候,redis服務就會啓動,若是不是的話,每次就要開啓一下服務,

而後一下客戶端鏈接一下:

redis-cli.exe -h 127.0.0.1 -p 6379

這時指定那臺服務器上的redis服務,看是否ping的通

5,Redis的配置

Redis配置文件位於Redis目錄下,文件名爲redis.conf.

你能夠經過CONFIG命令查看或設置配置項

redis 127.0.0.1:6379> CONFIG GET CONFIG_SETTING_NAME

查詢全部參數配置

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) "server_log.txt"
 11) "pidfile"
 12) ""
 13) "maxmemory"
 14) "104857600"
 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:\\Redis"
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"
127.0.0.1:6379>

設置命令:

redis 127.0.0.1:6379> CONFIG SET CONFIG_SETTING_NAME NEW_CONFIG_VALUE

redis 127.0.0.1:6379> CONFIG SET loglevel "notice"
OK
redis 127.0.0.1:6379> CONFIG GET loglevel

1) "loglevel"
2) "notice"

參數說明:

redis.conf配置項 說明以下:

1. Redis默認不是以守護進程的方式運行,能夠經過改配置項修改,使用過yes啓用守護進程
   • daemonize no
2. 當Redis監聽端口,默認端口 爲6379,做者在本身的一篇穩重解釋了爲什們選用6379做爲默認端口,由於6379在手機按鍵上對應MERZ對應的號碼,而MERZ取自意大利歌女Alessia Merz的名字
   • port 6379
3. 綁定的主機地址
   • bind 127.0.0.1
4. 當Redis以守護進程運行時,Redis默認會把pid寫入/var/run/redis.pid文件 ,能夠經過pidfile指定
   • pidfile /var/run/redis.pid
5. 當客戶端閒置多長時間後關閉鏈接, 若是指定 爲0, 表示關閉該功能
   • timeout 300(單位是毫秒)
6. 指定日誌記錄級別,Redis總共支持四個級別:debug, verbose, notice, warning,, 默認verbose
   • loglevel verbose
7. 日誌記錄方式,默認爲標準輸出,若是配置Redis爲守護進程運行,而這裏又配置爲日誌記錄方式爲標準輸出,則日誌將會發送給/dev/null
   • logfile stdout
8. 設置數據庫的數量，默認數據庫爲0，可使用SELECT <dbid>命令在鏈接上指定數據庫id
   • databases 16
9. 指定在多長時間內，有多少次更新操做，就將數據同步到數據文件，能夠多個條件配合

   •     save <seconds> <changes>

         Redis默認配置文件中提供了三個條件：

        save 900 1

         save 300 10

         save 60 10000

         分別表示900秒（15分鐘）內有1個更改，300秒（5分鐘）內有10個更改以及60秒內有10000個更改。

10. 指定存儲至本地數據庫時是否壓縮數據，默認爲yes，Redis採用LZF壓縮，若是爲了節省CPU時間，能夠關閉該選項，但會致使數據庫文件變的巨大
    • rdbcompression yes
11. 指定本地數據庫文件名，默認值爲dump.rdb
    • dbfilename dump.rdb
12. 指定本地數據庫存放目錄
    •   dir ./
13. 設置當本機爲slav服務時，設置master服務的IP地址及端口，在Redis啓動時，它會自動從master進行數據同步
    • slaveof <masterip> <masterport>
14. 當master服務設置了密碼保護時，slav服務鏈接master的密碼
    • masterauth <master-password>
15. 設置Redis鏈接密碼，若是配置了鏈接密碼，客戶端在鏈接Redis時須要經過AUTH <password>命令提供密碼，默認關閉
    • requirepass foobared
16. 置同一時間最大客戶端鏈接數，默認無限制，Redis能夠同時打開的客戶端鏈接數爲Redis進程能夠打開的最大文件描述符數，若是設置 maxclients 0，表示不做限制。當客戶端鏈接數到達限制時，Redis會關閉新的鏈接並向客戶端返回max number of clients reached錯誤信息
    • maxclients 128
17. 指定Redis最大內存限制，Redis在啓動時會把數據加載到內存中，達到最大內存後，Redis會先嚐試清除已到期或即將到期的Key，當此方法處理 後，仍然到達最大內存設置，將沒法再進行寫入操做，但仍然能夠進行讀取操做。Redis新的vm機制，會把Key存放內存，Value會存放在swap區
    • maxmemory <bytes>
18. 指定是否在每次更新操做後進行日誌記錄，Redis在默認狀況下是異步的把數據寫入磁盤，若是不開啓，可能會在斷電時致使一段時間內的數據丟失。由於 redis自己同步數據文件是按上面save條件來同步的，因此有的數據會在一段時間內只存在於內存中。默認爲no
    • appendonly no
19. 指定更新日誌文件名，默認爲appendonly.aof
    • appendfilename appendonly.aof
20. 指定更新日誌條件，共有3個可選值：

    • no：表示等操做系統進行數據緩存同步到磁盤（快） 
      always：表示每次更新操做後手動調用fsync()將數據寫到磁盤（慢，安全） 
      everysec：表示每秒同步一次（折中，默認值）

      appendfsync everysec

21. 指定是否啓用虛擬內存機制，默認值爲no，簡單的介紹一下，VM機制將數據分頁存放，由Redis將訪問量較少的頁即冷數據swap到磁盤上，訪問多的頁面由磁盤自動換出到內存中（在後面的文章我會仔細分析Redis的VM機制）
    • vm-enabled no
22. 虛擬內存文件路徑，默認值爲/tmp/redis.swap，不可多個Redis實例共享
    • vm-swap-file /tmp/redis.swap
23. 將全部大於vm-max-memory的數據存入虛擬內存,不管vm-max-memory設置多小,全部索引數據都是內存存儲的(Redis的索引數據 就是keys),也就是說,當vm-max-memory設置爲0的時候,實際上是全部value都存在於磁盤。默認值爲0
    • vm-max-memory 0
24. Redis swap文件分紅了不少的page，一個對象能夠保存在多個page上面，但一個page上不能被多個對象共享，vm-page-size是要根據存儲的 數據大小來設定的，做者建議若是存儲不少小對象，page大小最好設置爲32或者64bytes；若是存儲很大大對象，則可使用更大的page，若是不 肯定，就使用默認值
    • vm-page-size 32
25. 設置swap文件中的page數量，因爲頁表（一種表示頁面空閒或使用的bitmap）是在放在內存中的，，在磁盤上每8個pages將消耗1byte的內存
    • vm-pages 134217728
26. 設置訪問swap文件的線程數,最好不要超過機器的核數,若是設置爲0,那麼全部對swap文件的操做都是串行的，可能會形成比較長時間的延遲。默認值爲4
    • vm-max-threads 4
27. 設置在向客戶端應答時，是否把較小的包合併爲一個包發送，默認爲開啓
    • glueoutputbuf yes
28. 指定在超過必定的數量或者最大的元素超過某一臨界值時，採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，默認爲開啓（後面在介紹Redis的哈希算法時具體介紹）
    
    • activerehashing yes
30. 指定包含其它的配置文件，能夠在同一主機上多個Redis實例之間使用同一份配置文件，而同時各個實例又擁有本身的特定配置文件
    • include /path/to/local.conf

6,Redis 數據類型

Redis支持五種數據類型:string(字符串), hash(哈希), list(列表), set(集合)及zset(sorted set:有程序集合)

1. String(字符串)string是redis最基本類型,你能夠理解成與Memcached如出一轍的類型,一個key對應一個value.string類型是二進制安全的,意思是redis的string能夠包含任何數據,好比jpg圖片或者序列化的對象,string類型是Redis最基本的數據類型,string類型的最大能存儲512M
2. Hash(哈希) Redis hash是一個鍵值(key=>value)對集合,Redis hash是一個string類型的field和value的映射表,hash特別適合用於存儲對象
3. List(列表) Redis列表是簡單的字符串列表,按照插入排序,能夠添加一個元素到列表的頭部(左邊)或者尾部(右邊)
4. Set(集合) Redis的Set是string類型的無序集合,集合是經過哈希表實現的,因此添加,刪除,查找的複雜度都是O(1)
5. Zset(soorted set: 有序集合) Redis zset同樣也是string類型元素的集合,且不容許重複的成員,不一樣的是每一個元素都會關聯一個double類型的分數,redis正式是經過分數來爲集合中的成員進行從小到大的排序,zset的成員是惟一的,但分數(score)卻能夠重複

7,Redis的命令

Redis命令用於在redis服務上執行操做,要在redis服務上執行命令須要一個redis客戶端.Redis客戶端在咱們以前下載的redis的安裝包中

redis-cli

在遠程服務上執行命令(遠程鏈接)

redis-cli -h host -p port -a password