Redis 簡(jiǎn)介

什么是 Redis

Redis 的全稱(chēng)是 Remote Dictionary Server，它是一款 開(kāi)源的 高性能的 NoSQL 數(shù)據(jù)庫(kù)，它可以用作 數(shù)據(jù)庫(kù)、緩存 和 消息隊(duì)列。

什么是 NoSQL

NoSQL 最常見(jiàn)的解釋是 naon-relational，非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)，還有一種說(shuō)法是 Not Only SQL，不僅僅是 SQL，NoSQL 僅僅是一個(gè)概念，泛指非關(guān)系型的數(shù)據(jù)庫(kù)，區(qū)別于關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)，它們不保證關(guān)系數(shù)據(jù)的 ACID 特性。ACID 即

• A (Atomicity) 原子性
• C (Consistency) 一致性
• I (Isolation) 獨(dú)立性
• D (Durability) 持久性

Redis 通過(guò)提供多種鍵值對(duì)的數(shù)據(jù)類(lèi)型來(lái)適應(yīng)不同場(chǎng)景下的存儲(chǔ)需求。

NoSQL 的代表

作為 NoSQL 的代表主要有

• MongoDB
• Redis
• Memcached

 

 

 

 

NoSQL 的優(yōu)點(diǎn)

Redis 相較于關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)模型，它還是具有很多優(yōu)點(diǎn)的

• 易擴(kuò)展

NoSQL 數(shù)據(jù)庫(kù)種類(lèi)繁多，但是一個(gè)共同的特點(diǎn)就是去掉關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)的關(guān)系型特性，數(shù)據(jù)之間無(wú)關(guān)系，這樣就非常容易擴(kuò)展。

• 大數(shù)據(jù)量，高性能

NoSQL 數(shù)據(jù)庫(kù)都具有非常高的讀寫(xiě)性能，尤其在大數(shù)據(jù)量下，同樣表現(xiàn)很優(yōu)秀。

• 靈活的數(shù)據(jù)模型

NoSQL 無(wú)需事先建立字段，這省去了關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)一旦建立字段，可擴(kuò)展性非常差的不利局面。NoSQL 隨時(shí)可以存儲(chǔ)自定義的數(shù)據(jù)格式。

• 高可用

NoSQL 在不太影響性能的情況，就可以方便地實(shí)現(xiàn)高可用的架構(gòu)。比如 Cassandra、HBase 模型，通過(guò)復(fù)制模型也能實(shí)現(xiàn)高可用。

Redis 數(shù)據(jù)類(lèi)型

Redis 支持的數(shù)據(jù)類(lèi)型主要有五種，它們分別是

• 字符串 - strings

string 字符串 是 Redis 中最簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)類(lèi)型，它是與 Memcached 一樣的類(lèi)型，一個(gè) key 對(duì)應(yīng)一個(gè) value，這種 key/value 對(duì)應(yīng)的方式稱(chēng)為鍵值對(duì)。字符串對(duì)很多例子都有用，例如緩存 HTML 片段和網(wǎng)頁(yè)。

• 集合 - set

set 是集合，和我們數(shù)學(xué)中的集合概念相似，對(duì)集合的操作有添加刪除元素，有對(duì)多個(gè)集合求交并差等操作。操作中 key 理解為集合的名字。

• 散列 - hash

hash 是一個(gè)鍵值 (key=>value) 對(duì)集合;是一個(gè) string 類(lèi)型的 field 和 value 的映射表，hash 特別適合用于存儲(chǔ)對(duì)象。

• 列表 - list

Redis 列表是簡(jiǎn)單的字符串列表，按照插入順序排序。你可以添加一個(gè)元素到列表的頭部(左邊)或者尾部(右邊)。list類(lèi)型經(jīng)常會(huì)被用于消息隊(duì)列的服務(wù)，以完成多程序之間的消息交換。

• 有序集合 - zset

Redis zset 和 set 一樣也是 string 類(lèi)型元素的集合，且不允許重復(fù)的成員。當(dāng)你需要一個(gè)有序的并且不重復(fù)的集合列表時(shí)，那么可以選擇 sorted set 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。

Redis 安裝

Redis 支持在 Linux、OS X 、BSD 等 POSIX 系統(tǒng)中安裝，也支持在 Windows 中安裝，在 Windows 、Linux 下的安裝請(qǐng)參考 https://www.runoob.com/redis/redis-install.html

我自己的電腦是 mac 系統(tǒng)，mac 系統(tǒng)的安裝過(guò)程是 https://www.jianshu.com/p/bb7c19c5fc47

如果你用的是 Homebrew，它的安裝過(guò)程是 https://www.jianshu.com/p/e1e5717049e8

Redis 啟動(dòng)

安裝完成 Redis 后，我們需要啟動(dòng) Redis，不過(guò)我們?cè)趩?dòng) Redis 之前，需要先了解一下 Redis 的可執(zhí)行文件，如果你是下載的 tar.gz 安裝包，可以使用 make install 進(jìn)行編譯，編譯完成后會(huì)在 /usr/local/bin 目錄生成下面這幾個(gè)可執(zhí)行文件

 

 

 

 

下面我們來(lái)一起認(rèn)識(shí)一下這些可執(zhí)行文件的作用

• redis-benchmark 是 Redis 性能測(cè)試工具，可以使用 redis-benchmark 進(jìn)行基準(zhǔn)測(cè)試，比如redis-benchmark -q -n 100000 ，這個(gè)工具使用起來(lái)非常方便，同時(shí)你可以使用自己的基準(zhǔn)測(cè)試工具
• redis-check-rdb RDB 文件檢查工具，rdb 是 Redis 的一種持久化方式
• redis-check-aof AOF 文件檢查工具，aof 也是 Redis 的一種持久化方式，關(guān)于這兩種持久化方式我們后面會(huì)說(shuō)
• redis-sentinel redis-sentinel 就是一個(gè)獨(dú)立運(yùn)行的進(jìn)程，用于監(jiān)控多個(gè) master-slave 集群， 自動(dòng)發(fā)現(xiàn) master 宕機(jī)，進(jìn)行自動(dòng)切換 slave > master。
• redis-cli，redis-cli 和 后面的 redis-server 都是常用的而且比較重要的命令，是你登錄 redis 的指令
• redis-server，redis-server 是 redis 的后臺(tái)服務(wù)器

Redis 啟動(dòng)分為兩種，一種是直接運(yùn)行 redis-server，一種是通過(guò) redis 腳本啟動(dòng)，前者一般用于開(kāi)發(fā)環(huán)境，腳本啟動(dòng)一般用于生產(chǎn)環(huán)境，這里我們直接使用直接啟動(dòng)的方式。

直接運(yùn)行 redis-server 即可啟動(dòng) redis

 

 

 

 

也可以通過(guò)指定 Redis 的端口來(lái)運(yùn)行 Redis

redis-server --port 6380

這里我們就不貼出圖了。

Redis 停止

考慮到 Redis 有可能正在將內(nèi)存中的數(shù)據(jù)同步到硬盤(pán)中，強(qiáng)制執(zhí)行 Redis 的停止命令可能導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失。正確停止 Redis 的方式應(yīng)該是向 Redis 發(fā)送 SHUTDOWN 命令，如下

redis-cli SHUTDOWN

這里你可能還不清楚 redis-cli 是什么指令，我們下面會(huì)說(shuō)。

當(dāng) Redis 收到 SHUTDOWN 指令后，會(huì)先斷開(kāi)所有客戶端連接，然后根據(jù)配置執(zhí)行持久化，最后完成退出。

也可以使用 kill Redis 端口 來(lái)正常結(jié)束 Redis ，效果與 SHUTDOWN 命令一樣。

Redis 命令行客戶端

下面我們來(lái)說(shuō)一下 redis-cli 指令，redis-cli 和 redis-server 都是 Redis 中非常重要的工具，你一定要知道，redis-cli 的全稱(chēng)是 Redis Command Line Interface，是 Redis 自帶的命令行工具，它主要有下面這幾種用法

發(fā)送命令

通過(guò) redis-cli 向 Redis 發(fā)送命令的方式有兩種，一種是將命令作為 redis-cli 的參數(shù)執(zhí)行，比如上面的 redis-cli SHUTDOWN 命令，redis-cli 在執(zhí)行時(shí)會(huì)按照默認(rèn)的主機(jī)和端口號(hào)來(lái)進(jìn)行連接，默認(rèn)的主機(jī)和端口號(hào)分別是 127.0.0.1 和 6379 連接 Redis

 

 

 

 

也可以通過(guò) -h 和 -p 參數(shù)自定義地址和端口號(hào)

redis-cli -h 127.0.0.1 -p 6379

 

 

 

 

Redis 提供了 PING 命令來(lái)測(cè)試客戶端與 Redis 的連接是否正常，如果正常會(huì)回復(fù)到 PONG 響應(yīng)，如下

redis-cli PING

 

 

 

 

命令返回值

在大多數(shù)情況下，執(zhí)行一條命令后我們會(huì)希望獲得命令的返回值，在 Redis 中，Redis 的命令返回值主要有 5 種類(lèi)型，對(duì)于每種類(lèi)型 redis-cli 的展現(xiàn)結(jié)果都不同，下面分別進(jìn)行說(shuō)明

狀態(tài)回復(fù)

狀態(tài)回復(fù)(status reply)是一種最簡(jiǎn)單的回復(fù)，比如向 Redis 發(fā)送 SET 命令設(shè)置某個(gè)鍵的值時(shí)，Redis 會(huì)回復(fù) OK 表示設(shè)置成功。我們上面說(shuō)到的 PING 和 PONG 也是一種狀態(tài)回復(fù)。狀態(tài)回復(fù)會(huì)直接顯示狀態(tài)信息。

錯(cuò)誤回復(fù)

錯(cuò)誤回復(fù)(error reply)指的是，當(dāng)出現(xiàn)命令不存在或者命令有錯(cuò)誤時(shí)，會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤回復(fù)，并在后面跟上錯(cuò)誤信息。比如執(zhí)行一個(gè)不存在的指令

 

 

 

 

整數(shù)回復(fù)

Redis 雖然沒(méi)有整數(shù)類(lèi)型，但是卻提供了一些用于整數(shù)操作的指令，如遞增鍵值的 INCR命令會(huì)以整數(shù)形式返回遞增后的鍵值。除此之外，一些其他的命令也會(huì)返回整數(shù)。整數(shù)回復(fù)(integer reply) 以 integer 為開(kāi)頭然后在后面跟上整型數(shù)據(jù)

 

 

 

 

字符串回復(fù)

字符串回復(fù)(bulk reply) 是最常見(jiàn)的一種回復(fù)類(lèi)型，當(dāng)請(qǐng)求一個(gè)字符串類(lèi)型的鍵的鍵值或一個(gè)其他類(lèi)型鍵中的某個(gè)元素時(shí)就會(huì)得到一個(gè)字符串回復(fù)。字符串回復(fù)以雙引號(hào)包裹

 

 

 

 

還有一種情況時(shí)這個(gè)請(qǐng)求的鍵值不存在時(shí)會(huì)返回 nli，表示返回的是一個(gè)空結(jié)果。

 

 

 

 

多行字符串回復(fù)

多行字符串回復(fù)(multi-bulk reply) 同樣很常見(jiàn)，如當(dāng)請(qǐng)求一個(gè)非字符串類(lèi)型的鍵的元素列表時(shí)就會(huì)收到多行字符串回復(fù)

Redis 配置

redis 可以支持自定義配置，比如是否開(kāi)啟持久化、配置日志級(jí)別等。由于可配置的選項(xiàng)比較多，通過(guò)啟動(dòng)來(lái)配置這些選項(xiàng)并不合理，因此可以通過(guò)程序員手動(dòng)配置。啟用配置文件的方法是在啟動(dòng)時(shí)將配置文件的路徑作為啟動(dòng)參數(shù)傳遞給 redis-server，如下

redis-server /路徑/redis.conf

通過(guò)參數(shù)傳遞同名的配置選項(xiàng)會(huì)覆配置文件中相應(yīng)的參數(shù)，如下

redis-server /路徑/redis.conf --loglevel warning

Redis 提供了一個(gè)配置文件的模版 redis.conf，Redis 也支持動(dòng)態(tài)修改配置，可以使用 CONFIG SET 命令在不重新 Redis 的情況下動(dòng)態(tài)修改 Redis

CONFIG SET loglevel warning

Redis 多數(shù)據(jù)庫(kù)切換

Redis 是一個(gè)字典結(jié)構(gòu)的存儲(chǔ)服務(wù)器，實(shí)際上一個(gè) Redis 實(shí)例提供了多個(gè)用來(lái)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的字典，客戶端可以指定將數(shù)據(jù)存放在哪個(gè)字典中。

每個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)外都是以一個(gè)從 0 開(kāi)始的遞增數(shù)字命名，Redis 默認(rèn)支持 16 個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)，可以通過(guò)配置 databases 來(lái)修改這一數(shù)字?？蛻舳伺c Redis 建立連接后會(huì)默認(rèn)選擇 0 號(hào)數(shù)據(jù)庫(kù)，不過(guò)可以使用 select 命令切換數(shù)據(jù)庫(kù)。

select 1

這條指令就會(huì)選擇 1 號(hào)數(shù)據(jù)庫(kù)

 

 

 

 

這些數(shù)據(jù)庫(kù)與我們平常理解的 MySQL 數(shù)據(jù)庫(kù)不同。首先 Redis 不支持自定義數(shù)據(jù)庫(kù)的名字，每個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)都以編號(hào)命名，開(kāi)發(fā)者必須自己記錄哪些數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)了哪些數(shù)據(jù)。另外，Redis 也不支持為每個(gè)不同的數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)置不同的訪問(wèn)密碼。最重要的是多個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)之間并沒(méi)有完全隔離，比如 FLUSHALL 命令會(huì)清楚所有數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)。