簡介:
Redis是一個開源,高級的鍵值存儲和一個適用的解決方案,用於構建高性能,可擴展的Web應用程序。
Redis有三個主要特點,使它優越於其它鍵值數據存儲系統 -
- Redis將其數據庫完全保存在內存中,僅使用磁盤進行持久化。
- Redis支持key-valu,list,set,zset,hash等數據結構的存儲。
- Redis支持數據的備份,即master-slave模式的數據備份。
優勢:
- 性能極高 – Redis能讀的速度是110000次/s,寫的速度是81000次/s 。
- 豐富的數據類型 – Redis支持二進制案例的 Strings, Lists, Hashes, Sets 及 Ordered Sets 數據類型操作。
- 原子 – Redis的所有操作都是原子性的,意思就是要麼成功執行要麼失敗完全不執行。單個操作是原子性的。多個操作也支持事務,即原子性,通過MULTI和EXEC指令包起來。
- 多實用工具- Redis是一個多實用工具,可用於多種用例,如:緩存,消息隊列(Redis本地支持發佈/訂閱),應用程序中的任何短期數據,例如,web應用程序中的會話,網頁命中計數等。
與其他存儲系統的區別:
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Redis是鍵值數據庫系統的不同進化路線,它的值可以包含更復雜的數據類型,可在這些數據類型上定義原子操作。
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Redis是一個內存數據庫,但在磁盤數據庫上是持久的,因此它代表了一個不同的權衡,在這種情況下,在不能大於存儲器(內存)的數據集的限制下實現非常高的寫和讀速度。
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內存數據庫的另一個優點是,它與磁盤上的相同數據結構相比,複雜數據結構在內存中存儲表示更容易操作。 因此,Redis可以做很少的內部複雜性。
環境搭建(windows系統爲例):
github下載地址:https://github.com/MicrosoftArchive/redis/releases
下載zip壓縮包文件,下載完成後解壓到硬盤。cd至redis根目錄下。
啓動Redis服務:redis-server.exe redis.windows.conf,出現如下頁面說明啓動成功。
測試redis:保留原窗口,打開cmd新窗口cd到根目錄下,運行redis-cli.exe -h 127.0.0.1 -p 6379。
設置鍵值對:set key1 helloword
取出鍵值:get key1
redis常用配置:
1.默認情況下 redis 不是作爲守護進程運行的,如果你想讓它在後臺運行,你就把它改成 yes。
daemonize no
2.當redis作爲守護進程運行的時候,它會把 pid 默認寫到 /var/run/redis.pid 文件裏面,但是你可以在這裏自己制定它的文件位置。
pidfile /var/run/redis.pid
3.監聽端口號,默認爲 6379,如果你設爲 0 ,redis 將不在 socket 上監聽任何客戶端連接。
port 6379
4.綁定的主機地址
bind 127.0.0.1
5.TCP 監聽的最大容納數量在高併發的環境下,你需要把這個值調高以避免客戶端連接緩慢的問題。Linux 內核會一聲不響的把這個值縮小成 /proc/sys/net/core/somaxconn 對應的值,所以你要修改這兩個值才能達到你的預期。
tcp-backlog 511
6.指定在一個 client 空閒多少秒之後關閉連接(0 就是不管它)
timeout 0
7.指定日誌文件的位置
logfile ""
8.指定日誌記錄級別,Redis總共支持四個級別:debug、verbose、notice、warning,默認爲verbose
loglevel verbose
9、日誌記錄方式,默認爲標準輸出,如果配置Redis爲守護進程方式運行,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
10.設置數據庫的數量,默認數據庫爲0,可以使用SELECT <dbid>命令在連接上指定數據庫id
databases 16
11.指定在多長時間內,有多少次更新操作,就將數據同步到數據文件,可以多個條件配合
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。
12.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,如果爲了節省CPU時間,可以關閉該選項,但會導致數據庫文件變的巨大
rdbcompression yes
13.指定本地數據庫文件名,默認值爲dump.rdb
dbfilename dump.rdb
14.指定本地數據庫存放目錄
dir ./
15.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>
16.當master服務設置了密碼保護時,slav服務連接master的密碼
masterauth <master-password>
17.設置Redis連接密碼,如果配置了連接密碼,客戶端在連接Redis時需要通過AUTH <password>命令提供密碼,默認關閉
requirepass foobared
18.設置同一時間最大客戶端連接數,默認無限制,Redis可以同時打開的客戶端連接數爲Redis進程可以打開的最大文件描述符數,如果設置 maxclients 0,表示不作限制。當客戶端連接數到達限制時,Redis會關閉新的連接並向客戶端返回max number of clients reached錯誤信息
maxclients 128
19.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,將無法再進行寫入操作,但仍然可以進行讀取操作。Redis新的vm機制,會把Key存放內存,Value會存放在swap區
maxmemory <bytes>
20指定是否在每次更新操作後進行日誌記錄,Redis在默認情況下是異步的把數據寫入磁盤,如果不開啓,可能會在斷電時導致一段時間內的數據丟失。因爲 redis本身同步數據文件是按上面save條件來同步的,所以有的數據會在一段時間內只存在於內存中。默認爲no
appendonly no
21.指定更新日誌文件名,默認爲appendonly.aof
appendfilename appendonly.aof
22.指定更新日誌條件,共有3個可選值:
no:表示等操作系統進行數據緩存同步到磁盤(快)
always:表示每次更新操作後手動調用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
23.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
24.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
25.將所有大於vm-max-memory的數據存入虛擬內存,無論vm-max-memory設置多小,所有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,其實是所有value都存在於磁盤。默認值爲0
vm-max-memory 0
26.Redis swap文件分成了很多的page,一個對象可以保存在多個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,作者建議如果存儲很多小對象,page大小最好設置爲32或者64bytes;如果存儲很大大對象,則可以使用更大的page,如果不 確定,就使用默認值
vm-page-size 32
27.設置swap文件中的page數量,由於頁表(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
28.設置訪問swap文件的線程數,最好不要超過機器的核數,如果設置爲0,那麼所有對swap文件的操作都是串行的,可能會造成比較長時間的延遲。默認值爲4
vm-max-threads 4
29.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
30.指定在超過一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
31.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
32.指定包含其它的配置文件,可以在同一主機上多個Redis實例之間使用同一份配置文件,而同時各個實例又擁有自己的特定配置文件
include /path/to/local.conf
數據類型:
redis支持五種數據類型。
string:string 是 redis 最基本的類型, key 對應 value的模式。string 類型是二進制安全的,string 類型的值最大能存儲 512MB。
賦值:set name "tom"
獲取:get name
hash:Redis散列/哈希(Hashes)是鍵值對的集合。Redis散列/哈希是字符串字段和字符串值之間的映射。因此,它們用於表示對象。
賦值: HMSET student name "tom" classroom "22" age "16"
獲取:HGET student name
list:Redis列表只是字符串列表,按插入順序排序。您可以向Redis列表的頭部或尾部添加元素。列表的最大長度爲2^32 - 1
個元素(4294967295
,每個列表可容納超過40
億個元素)。
賦值:lpush list1 "name"
獲取:lrange list1 0 5
集合:Redis集合是字符串的無序集合。但是由於集合的唯一屬性,所以它只算添加一次。一個集合中的最大成員數量爲2^32 - 1
(即4294967295
,每個集合中元素數量可達40
億個)個。
賦值:sadd set2 "zhangsan"
獲取:smembers set2
zset有序集合:Redis zset 和 set 一樣也是string類型元素的集合,且不允許重複的成員。
不同的是每個元素都會關聯一個double類型的分數。redis正是通過分數來爲集合中的成員進行從小到大的排序。
zset的成員是唯一的,但分數(score)卻可以重複。
賦值:zadd set1 0 "aa"
取值:zrangebyscore set1 0 20
Redis 有序集合命令
下表列出了 redis 有序集合的基本命令: