redis基础知识

本文介绍:redis的安装及conf的具体参数配置,redis的数据类型,redis的事务,redis的备份与恢复,redis的安全,redis的性能优化等。
一,redis安装部署:
下载地址:https://redis.io/download
1.yum install -y wget gcc gcc-c++ make tar openssl openssl-devel cmake
2.cd /usr/local/src
wget 'http://download.redis.io/releases/redis-4.0.9.tar.gz'
tar -zxf redis-4.0.9.tar.gz
cd redis-4.0.9
make #make完后会生成可运行的二进制包,这些包直接拷贝就能够使用
3: redis安装在/usr/local/redis里面
mkdir -pv /usr/local/redis/conf /usr/local/redis/bin
cp src/redis- /usr/local/redis/bin/ #拷贝常用的二进制文件
\rm /usr/local/redis/bin/
.c /usr/local/redis/bin/*.o
cp redis.conf /usr/local/redis/conf/ #拷贝配置文件
4: 验证和软链接的建立
/usr/local/redis/bin/redis-server --version
/usr/local/redis/bin/redis-cli --version
ln -s /usr/local/redis/bin/redis-cli /usr/local/bin/ #由于redis客户端经常使用,做个软链接
安装完后根据报错日志来优化系统参数。
5.查看信息:
redis-cli info:查看redis所有信息
redis-cli info Keyspace
redis-cli info cpu:查看cpu信息
6.启动redis
/usr/local/redis/bin/redis-server /usr/local/redis/redis.conf

二,redis.conf的配置详解
redis.conf配置及CONFIG SET 配置 ,第二种方式无需重启。

  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
  5. 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
  6. 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 "/data/redis/redis.log"
  7. 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
  8. 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。

  9. 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
  10. 指定本地数据库文件名,默认值为dump.rdb
    dbfilename dump.rdb
  11. 指定本地数据库存放目录
    dir ./
  12. 设置当本机为slave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>
  13. 当master服务设置了密码保护时,slave服务连接master的密码
    masterauth <master-password>
  14. 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
  15. 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
  16. 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>
  17. 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
  18. 指定更新日志文件名,默认为appendonly.aof
    appendfilename appendonly.aof
  19. 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(折中,默认值)
    appendfsync everysec

  20. 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
  21. 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
  22. 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
  23. 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
  24. 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
  25. 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
  26. 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
  27. 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
  28. 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
  29. 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

三,redis数据类型应用示例
1.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 类型的值最大能存储 512MB。
2.Redis hash 是一个键值(key=>value)对集合。适用于存储对象。
redis> HSET myhash field1 "Hello" field2 "World"
"OK"
redis> HGET myhash field1
"Hello"
redis> HGET myhash field2
"World"
HGETALL myhash :获取所有
3.Redis 列表是简单的字符串列表,按照插入顺序排序。
redis 127.0.0.1:6379> lpush runoob redis
(integer) 1
redis 127.0.0.1:6379> lpush runoob mongodb
(integer) 2
redis 127.0.0.1:6379> lpush runoob rabitmq
(integer) 3
redis 127.0.0.1:6379> lrange runoob 0 10
1) "rabitmq"
2) "mongodb"
3) "redis"
redis 127.0.0.1:6379
lrange runoob 0 -1 :获取全部
lrem runoob 0 rabitmq:移除所有的rabitmq元素

4.Redis的Set是string类型的无序集合。这就意味着集合中不能出现重复的数据。
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。
redis 127.0.0.1:6379> sadd runoob redis
(integer) 1
redis 127.0.0.1:6379> sadd runoob mongodb
(integer) 1
redis 127.0.0.1:6379> sadd runoob rabitmq
(integer) 1
redis 127.0.0.1:6379> sadd runoob rabitmq
(integer) 0
redis 127.0.0.1:6379> smembers runoob

1) "redis"
2) "rabitmq"
3) "mongodb"

**注意:redis默认支持16个数据库,客户端与redis建立链接后会自动选择0号数据库。更换数据库,SELECT 1 ;不支持每个数据库设置不同的密码。
这个数据库之间不是完全隔离的,更像是一种命名空间,不适宜存储不同的应用程序的数据。多个库使用场景:使用0库存储应用生产环境的数据,使用1库存储测试环境的数据。由于Redis非常轻量级,一个空Redis实例占用的内在只有1M左右,所以不用担心多个Redis实例会额外占用很多内存。

**

四,redis事务:
Redis 事务可以一次执行多个命令。有非语法类的错误(比如对 String 执行 HSET 操作),无论客户端驱动还是 Redis 都无法在真正执行这条命令之前发现,所以事务中的所有命令仍然会被依次执行。
以一个multi开始一个事务,然后将多个入列到事务中,最后执行exec命令触发事务,一并执行事务中的所有命令。
Redis 在接收到 MULTI 命令后便会开启一个事务,这之后的所有读写命令都会保存在队列中但并不执行,直到接收到 EXEC 命令后,Redis 会把队列中的所有命令连续顺序执行,并以数组形式返回每个命令的返回结果。
举例:
redis 127.0.0.1:6379> MULTI
OK

redis 127.0.0.1:6379> SET book-name "Mastering C++ in 21 days"
QUEUED

redis 127.0.0.1:6379> GET book-name
QUEUED

redis 127.0.0.1:6379> SADD tag "C++" "Programming" "Mastering Series"
QUEUED

redis 127.0.0.1:6379> SMEMBERS tag
QUEUED

redis 127.0.0.1:6379> EXEC
1) OK
2) "Mastering C++ in 21 days"
3) (integer) 3
4) 1) "Mastering Series"
2) "C++"
3) "Programming"

五,redis的备份和恢复
save 该命令将在 redis 安装目录中创建dump.rdb文件。
如果需要恢复数据,只需将备份文件 (dump.rdb) 移动到 redis 安装目录并启动服务即可。
获取安装目录:
127.0.0.1:6379> config get dir
1) "dir"
2) "/root/software/redis-5.0.4"
六,安全

  1. 127.0.0.1:6379> config get requirepass
    1) "requirepass"
    2) ""
    查看当前redis是否设置密码。
    设置密码:
    127.0.0.1:6379> CONFIG set requirepass "runoob"
    OK
    127.0.0.1:6379> CONFIG get requirepass
    1) "requirepass"
    2) "runoob"
    CONFIG rewrite:把运行的配置加入到配置文件中,不需要重启redis服务。
    2.模拟没有密码***redis服务器的方式:
    (1).客户端(192.168.183.200)生成一个key:
    ssh-keygen
    (echo -e "\n\n";cat id_rsa.pub;echo -e "\n\n")>key.txt
    cat key.txt|/usr/local/redis/bin/redis-cli -h 192.168.183.129 -p 6379 -x set abc #把200上的公钥文件插入到129的redis上。
    (2).然后进入redis设置本地备份路径及数据持久化存储数据的文件。
    /usr/local/redis/bin/redis-cli -h 192.168.183.129 -p 6379
    192.168.183.129:6379> get abc
    "\n\n\nssh-rsa AAAAB3NzaC1yc2EAAAADAQABAAABAQDrDg6buBhkQNcSTKdp7sF+qyziS5DgcchohaC8htt0xEkCd0g4OHKP2U1ab8sQvop4bVhpHEho2W7ClBUULSkVo0Y7G6S9Dzo9PmMfvA0Wznk6U9IIgaPb0MlYOsYwbLxYCtIxi/NTbRZG2ORisoUuF2R4dm/HQXM9BKBWaNfK9Mstub/OLJtEb4LqiDlhAMR/MQ6OkmEiuPhON1uroNNwDK1oDxQ0eAuKWBsy2mkoGIBR67rPKw+jrwWIZ7foCH7nWM2FnnSSdzFswx4zQtyjOKW8T3atsaL25whWIsiGjiHx7OXGkTdALv0wqJ3JVafAxl8JtV4M7PQYKbQL6kh3 root@host200\n\n\n\n"
    192.168.183.129:6379> config set dir /root/.ssh
    OK
    192.168.183.129:6379> config set dbfilename authorized_keys
    OK
    192.168.183.129:6379> config get dir
    1) "dir"
    2) "/root/.ssh"
    192.168.183.129:6379> save
    总结:其实就相当于在129上创建了/root/.ssh/authorized_keys文件,并把200上的 id_rsa.pub的内容写入进去。这会就可以不用密码连接上129服务器了
    3.禁用危险命令:
    FLUSHALL和FLUSHDB会清楚redis的数据,比较危险
    KEYS在键多的时候使用会阻塞业务请求
    在redis.conf添加一下,重启redis服务器,生效
    rename-command FLUSHALL ""
    rename-command FLUSHDB ""
    rename-command KEYS ""

七,性能优化
Redis 采用单线程模型,所有的命令都是由一个线程串行执行的,所以当某个命令执行耗时较长时,会拖慢其后的所有命令,这使得 Redis 对每个任务的执行效率更加敏感。
针对 Redis 的性能优化,主要从下面几个层面入手:
● 最初的也是最重要的,确保没有让 Redis 执行耗时长的命令。
● 使用 Pipelining 将连续执行的命令组合执行。
● 操作系统的 Transparent huge pages 功能必须关闭。Transparent HugePages是在运行时动态分配内存的,所以会带来在运行时内存分配延误。
echo never > /sys/kernel/mm/transparent_hugepage/enabled
● 如果在虚拟机中运行 Redis,可能天然就有虚拟机环境带来的固有延迟。可以通过 ./redis-cli –intrinsic-latency 100 命令查看固有延迟。
同时如果对 Redis 的性能有较高要求的话,应尽可能在物理机上直接部署 Redis。
● 检查数据持久化策略。
● 考虑引入读写分离机制。
记录慢日志:Redis 提供了 Slow Log 功能,可以自动记录耗时较长的命令。相关的配置参数有两个:
slowlog-log-slower-than xxxms #执行时间慢于xxx毫秒的命令计入Slow Log
slowlog-max-len xxx #Slow Log的长度,即最大纪录多少条Slow Log
使用 SLOWLOG GET [number] 命令,可以输出最近进入 Slow Log 的 Mumber 条命令。使用 SLOWLOG RESET 命令,可以重置 Slow Log。

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