Redis 數(shù)據(jù)類型 發(fā)布訂閱 訂閱者的客戶端顯示如下 事務 持久化 復制 哨兵 分片
Redis 簡介Redis 是完全開源免費的,遵守 BSD 協(xié)議,是一個高性能的 key - value 數(shù)據(jù)庫 Redis 與 其他 key - value 緩存產(chǎn)品有以下三個特點: Redis 支持數(shù)據(jù)持久化,可以將內(nèi)存中的數(shù)據(jù)保存在磁盤中,重啟的時候可以再次加載進行使用。 Redis 不僅僅支持簡單的 key - value 類型的數(shù)據(jù),同時還提供 list,set,zset,hash 等數(shù)據(jù)結構的存儲 Redis 支持數(shù)據(jù)的備份,即 master - slave 模式的數(shù)據(jù)備份
Redis 優(yōu)勢性能極高 – Redis 讀的速度是 110000 次 /s, 寫的速度是 81000 次 /s 。 豐富的數(shù)據(jù)類型 - Redis 支持二進制案例的 Strings, Lists, Hashes, Sets 及 Ordered Sets 數(shù)據(jù)類型操作。 原子性 - Redis 的所有操作都是原子性的,意思就是要么成功執(zhí)行要么失敗完全不執(zhí)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。 其他特性 - Redis 還支持 publish/subscribe 通知,key 過期等特性。
Redis 數(shù)據(jù)類型Redis 支持 5 中數(shù)據(jù)類型:string(字符串),hash(哈希),list(列表),set(集合),zset(sorted set:有序集合) string string 是 redis 最基本的數(shù)據(jù)類型。一個 key 對應一個 value。 string 是二進制安全的。也就是說 redis 的 string 可以包含任何數(shù)據(jù)。比如 jpg 圖片或者序列化的對象。 string 類型是 redis 最基本的數(shù)據(jù)類型,string 類型的值最大能存儲 512 MB。 理解:string 就像是 java 中的 map 一樣,一個 key 對應一個 value 
127.0.0.1:6379> set hello world OK 127.0.0.1:6379> get hello 'world'
hash Redis hash 是一個鍵值對(key - value)集合。 Redis hash 是一個 string 類型的 key 和 value 的映射表,hash 特別適合用于存儲對象。 理解:可以將 hash 看成一個 key - value 的集合。也可以將其想成一個 hash 對應著多個 string。 與 string 區(qū)別:string 是 一個 key - value 鍵值對,而 hash 是多個 key - value 鍵值對。 
// hash-key 可以看成是一個鍵值對集合的名字,在這里分別為其添加了 sub-key1 : value1、 sub-key2 : value2、sub-key3 : value3 這三個鍵值對 127.0.0.1:6379> hset hash-key sub-key1 value1 (integer) 1 127.0.0.1:6379> hset hash-key sub-key2 value2 (integer) 1 127.0.0.1:6379> hset hash-key sub-key3 value3 (integer) 1 // 獲取 hash-key 這個 hash 里面的所有鍵值對 127.0.0.1:6379> hgetall hash-key 1) 'sub-key1' 2) 'value1' 3) 'sub-key2' 4) 'value2' 5) 'sub-key3' 6) 'value3' // 刪除 hash-key 這個 hash 里面的 sub-key2 鍵值對 127.0.0.1:6379> hdel hash-key sub-key2 (integer) 1 127.0.0.1:6379> hget hash-key sub-key2 (nil) 127.0.0.1:6379> hget hash-key sub-key1 'value1' 127.0.0.1:6379> hgetall hash-key 1) 'sub-key1' 2) 'value1' 3) 'sub-key3' 4) 'value3' list Redis 列表是簡單的字符串列表,按照插入順序排序。我們可以網(wǎng)列表的左邊或者右邊添加元素。 
127.0.0.1:6379> rpush list-key v1 (integer) 1 127.0.0.1:6379> rpush list-key v2 (integer) 2 127.0.0.1:6379> rpush list-key v1 (integer) 3 127.0.0.1:6379> lrange list-key 0 -1 1) 'v1' 2) 'v2' 3) 'v1' 127.0.0.1:6379> lindex list-key 1 'v2' 127.0.0.1:6379> lpop list (nil) 127.0.0.1:6379> lpop list-key 'v1' 127.0.0.1:6379> lrange list-key 0 -1 1) 'v2' 2) 'v1'
我們可以看出 list 就是一個簡單的字符串集合,和 Java 中的 list 相差不大,區(qū)別就是這里的 list 存放的是字符串。list 內(nèi)的元素是可重復的。 set redis 的 set 是字符串類型的無序集合。集合是通過哈希表實現(xiàn)的,因此添加、刪除、查找的復雜度都是 O(1) 
127.0.0.1:6379> sadd k1 v1 (integer) 1 127.0.0.1:6379> sadd k1 v2 (integer) 1 127.0.0.1:6379> sadd k1 v3 (integer) 1 127.0.0.1:6379> sadd k1 v1 (integer) 0 127.0.0.1:6379> smembers k1 1) 'v3' 2) 'v2' 3) 'v1' 127.0.0.1:6379> 127.0.0.1:6379> sismember k1 k4 (integer) 0 127.0.0.1:6379> sismember k1 v1 (integer) 1 127.0.0.1:6379> srem k1 v2 (integer) 1 127.0.0.1:6379> srem k1 v2 (integer) 0 127.0.0.1:6379> smembers k1 1) 'v3' 2) 'v1'
redis 的 set 與 java 中的 set 還是有點區(qū)別的。 redis 的 set 是一個 key 對應著 多個字符串類型的 value,也是一個字符串類型的集合 但是和 redis 的 list 不同的是 set 中的字符串集合元素不能重復,但是 list 可以。 Zset redis zset 和 set 一樣都是 字符串類型元素的集合,并且集合內(nèi)的元素不能重復。 不同的是,zset 每個元素都會關聯(lián)一個 double 類型的分數(shù)。redis 通過分數(shù)來為集合中的成員進行從小到大的排序。 zset 的元素是唯一的,但是分數(shù)(score)卻可以重復。 
127.0.0.1:6379> zadd zset-key 728 member1 (integer) 1 127.0.0.1:6379> zadd zset-key 982 member0 (integer) 1 127.0.0.1:6379> zadd zset-key 982 member0 (integer) 0 127.0.0.1:6379> zrange zset-key 0 -1 withscores 1) 'member1' 2) '728' 3) 'member0' 4) '982' 127.0.0.1:6379> zrangebyscore zset-key 0 800 withscores 1) 'member1' 2) '728' 127.0.0.1:6379> zrem zset-key member1 (integer) 1 127.0.0.1:6379> zrem zset-key member1 (integer) 0 127.0.0.1:6379> zrange zset-key 0 -1 withscores 1) 'member0' 2) '982'
zset 是按照分數(shù)的大小來排序的。 發(fā)布訂閱一般不用 Redis 做消息發(fā)布訂閱。 簡介 Redis 發(fā)布訂閱 (pub/sub) 是一種消息通信模式:發(fā)送者 (pub) 發(fā)送消息,訂閱者 (sub) 接收消息。 Redis 客戶端可以訂閱任意數(shù)量的頻道。 下圖展示了頻道 channel1 , 以及訂閱這個頻道的三個客戶端 —— client2 、 client5 和 client1 之間的關系: 
學Redis這篇就夠了 當有新消息通過 PUBLISH 命令發(fā)送給頻道 channel1 時, 這個消息就會被發(fā)送給訂閱它的三個客戶端: 
學Redis這篇就夠了 實例 以下實例演示了發(fā)布訂閱是如何工作的。在我們實例中我們創(chuàng)建了訂閱頻道名為 redisChat: 127.0.0.1:6379> SUBsCRIBE redisChat Reading messages... (press Ctrl-C to quit) 1) 'subscribe' 2) 'redisChat'
現(xiàn)在,我們先重新開啟個 redis 客戶端,然后在同一個頻道 redisChat 發(fā)布兩次消息,訂閱者就能接收到消息。 127.0.0.1:6379> PUBLISH redisChat 'send message' (integer) 1 127.0.0.1:6379> PUBLISH redisChat 'hello world' (integer) 1 # 訂閱者的客戶端顯示如下 1) 'message' 2) 'redisChat' 3) 'send message' 1) 'message' 2) 'redisChat' 3) 'hello world'
發(fā)布訂閱常用命令 自行查閱 事務redis 事務一次可以執(zhí)行多條命令,服務器在執(zhí)行命令期間,不會去執(zhí)行其他客戶端的命令請求。 事務中的多條命令被一次性發(fā)送給服務器,而不是一條一條地發(fā)送,這種方式被稱為流水線,它可以減少客戶端與服務器之間的網(wǎng)絡通信次數(shù)從而提升性能。 Redis 最簡單的事務實現(xiàn)方式是使用 MULTI 和 EXEC 命令將事務操作包圍起來。 批量操作在發(fā)送 EXEC 命令前被放入隊列緩存。 收到 EXEC 命令后進入事務執(zhí)行,事務中任意命令執(zhí)行失敗,其余命令依然被執(zhí)行。也就是說 Redis 事務不保證原子性。 在事務執(zhí)行過程中,其他客戶端提交的命令請求不會插入到事務執(zhí)行命令序列中。
一個事務從開始到執(zhí)行會經(jīng)歷以下三個階段: 實例 以下是一個事務的例子, 它先以 MULTI 開始一個事務, 然后將多個命令入隊到事務中, 最后由 EXEC 命令觸發(fā)事務, 一并執(zhí)行事務中的所有命令: 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'
單個 Redis 命令的執(zhí)行是原子性的,但 Redis 沒有在事務上增加任何維持原子性的機制,所以 Redis 事務的執(zhí)行并不是原子性的。 事務可以理解為一個打包的批量執(zhí)行腳本,但批量指令并非原子化的操作,中間某條指令的失敗不會導致前面已做指令的回滾,也不會造成后續(xù)的指令不做。 這是官網(wǎng)上的說明 From redis docs on transactions: It's important to note that even when a command fails, all the other commands in the queue are processed – Redis will not stop the processing of commands.
比如: redis 127.0.0.1:7000> multi OK redis 127.0.0.1:7000> set a aaa QUEUED redis 127.0.0.1:7000> set b bbb QUEUED redis 127.0.0.1:7000> set c ccc QUEUED redis 127.0.0.1:7000> exec 1) OK 2) OK 3) OK
如果在 set b bbb 處失敗,set a 已成功不會回滾,set c 還會繼續(xù)執(zhí)行。 Redis 事務命令 下表列出了 redis 事務的相關命令: 序號命令及描述: 1. DISCARD 取消事務,放棄執(zhí)行事務塊內(nèi)的所有命令。 2. EXEC 執(zhí)行所有事務塊內(nèi)的命令。 3. MULTI 標記一個事務塊的開始。 4. UNWATCH 取消 WATCH 命令對所有 key 的監(jiān)視。 5. WATCH key [key …]監(jiān)視一個 (或多個) key ,如果在事務執(zhí)行之前這個 (或這些) key 被其他命令所改動,那么事務將被打斷。 持久化Redis 是內(nèi)存型數(shù)據(jù)庫,為了保證數(shù)據(jù)在斷電后不會丟失,需要將內(nèi)存中的數(shù)據(jù)持久化到硬盤上。 RDB 持久化 將某個時間點的所有數(shù)據(jù)都存放到硬盤上。 可以將快照復制到其他服務器從而創(chuàng)建具有相同數(shù)據(jù)的服務器副本。 如果系統(tǒng)發(fā)生故障,將會丟失最后一次創(chuàng)建快照之后的數(shù)據(jù)。 如果數(shù)據(jù)量大,保存快照的時間會很長。 AOF 持久化 將寫命令添加到 AOF 文件(append only file)末尾。 使用 AOF 持久化需要設置同步選項,從而確保寫命令同步到磁盤文件上的時機。 這是因為對文件進行寫入并不會馬上將內(nèi)容同步到磁盤上,而是先存儲到緩沖區(qū),然后由操作系統(tǒng)決定什么時候同步到磁盤。 選項同步頻率always每個寫命令都同步eyerysec每秒同步一次no讓操作系統(tǒng)來決定何時同步 隨著服務器寫請求的增多,AOF 文件會越來越大。Redis 提供了一種將 AOF 重寫的特性,能夠去除 AOF 文件中的冗余寫命令。 復制通過使用 slaveof host port 命令來讓一個服務器成為另一個服務器的從服務器。 一個從服務器只能有一個主服務器,并且不支持主主復制。 連接過程 主服務器創(chuàng)建快照文件,即 RDB 文件,發(fā)送給從服務器,并在發(fā)送期間使用緩沖區(qū)記錄執(zhí)行的寫命令。 快照文件發(fā)送完畢之后,開始像從服務器發(fā)送存儲在緩沖區(qū)的寫命令。 從服務器丟棄所有舊數(shù)據(jù),載入主服務器發(fā)來的快照文件,之后從服務器開始接受主服務器發(fā)來的寫命令。 主服務器每執(zhí)行一次寫命令,就向從服務器發(fā)送相同的寫命令。
主從鏈 隨著負載不斷上升,主服務器無法很快的更新所有從服務器,或者重新連接和重新同步從服務器將導致系統(tǒng)超載。 為了解決這個問題,可以創(chuàng)建一個中間層來分擔主服務器的復制工作。中間層的服務器是最上層服務器的從服務器,又是最下層服務器的主服務器。 
哨兵Sentinel(哨兵)可以監(jiān)聽集群中的服務器,并在主服務器進入下線狀態(tài)時,自動從從服務器中選舉處新的主服務器。 分片分片是將數(shù)據(jù)劃分為多個部分的方法,可以將數(shù)據(jù)存儲到多臺機器里面,這種方法在解決某些問題時可以獲得線性級別的性能提升。 假設有 4 個 Redis 實例 R0, R1, R2, R3, 還有很多表示用戶的鍵 user:1, user:2, … , 有不同的方式來選擇一個指定的鍵存儲在哪個實例中。 根據(jù)執(zhí)行分片的位置,可以分為三種分片方式:
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