Redis

REmote DIctionary Server（Redis）是一個(gè)有Salvatore Sanfilippo寫的key-value存儲(chǔ)系統(tǒng)。

Redis是一個(gè)開源的使用ANSI C語言編寫、村收BSD協(xié)議、支持網(wǎng)絡(luò)、可基于內(nèi)存亦可持久化的日志型、key-value數(shù)據(jù)庫，并提供多種語言的API。

他通常被稱為數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)服務(wù)器，因?yàn)橹担╲alue）可以是字符串（String），哈希（Map），列表（list），集合（sets）和有序集合（sorted sets）等類型

Redis簡(jiǎn)介

Redis是完全開源免費(fèi)的，遵守BSD協(xié)議，是一個(gè)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(gè)特點(diǎn)：

  • Redis支持?jǐn)?shù)據(jù)的持久化，可以將內(nèi)存中的數(shù)據(jù)保存在磁盤中，啟動(dòng)的時(shí)候可以再次加載進(jìn)行使用
  • Redis不僅僅支持簡(jiǎn)單的key-value數(shù)據(jù)了行，同時(shí)還提供list、set、zset、hash等數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的存儲(chǔ)。
  • Redis支持?jǐn)?shù)據(jù)的備份，即master-slave模式的數(shù)據(jù)備份。
Redis優(yōu)勢(shì)
  • 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(shù)據(jù)類型，Redis支持二進(jìn)制安利的Strings、Lists、Hashes、Sets及Ordered Sets數(shù)據(jù)類型操作。
  • 原子，Redis的所有操作都是原子性的，同時(shí)Redis還支持對(duì)幾個(gè)操作權(quán)柄后的原子性執(zhí)行。
  • 豐富的特性，Redis還支持publish/subscribe，通知，key國(guó)企等等特性
Redis與其他key-value存儲(chǔ)有什么不同？
  • Redis有著更為復(fù)雜的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)并且提供對(duì)他們的原子性操作，這是一個(gè)不同于其他數(shù)據(jù)庫的進(jìn)化路徑，Redis的數(shù)據(jù)類型都是基于基本數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的同時(shí)對(duì)程序員透明，無需進(jìn)行額外的抽象。
  • Redis運(yùn)行在內(nèi)存中是可以持久化到磁盤，所以在對(duì)不同數(shù)據(jù)集進(jìn)行高速讀寫時(shí)需要權(quán)衡內(nèi)存，因?yàn)閿?shù)據(jù)量不能大于硬件內(nèi)存。在內(nèi)存數(shù)據(jù)庫方面的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是，相比在磁盤上相同的復(fù)雜數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)沒在內(nèi)存中操作起來更簡(jiǎn)單，這樣Redis可以做很多內(nèi)部復(fù)雜性很強(qiáng)的事情，同時(shí)在磁盤格式方面他們第緊湊的伊吹家的方式產(chǎn)生的，因?yàn)樗鞑⒉恍枰M(jìn)行隨機(jī)訪問。
什么是BSD協(xié)議？

BSD開源協(xié)議是一個(gè)給于使用者很大自由的協(xié)議?？梢宰杂傻氖褂?，修改源代碼，也可以將修改后的代碼作為開源或者專有軟件再發(fā)布。當(dāng)你發(fā)布使用了BSD協(xié)議的代碼，或者以BSD協(xié)議代碼為基礎(chǔ)做二次開發(fā)自己的產(chǎn)品時(shí)，需要滿足三個(gè)條件：

  • 如果再發(fā)布的產(chǎn)品中包含源代碼，則在源代碼中必須帶有原來代碼中的BSD協(xié)議。
  • 如果再發(fā)布的只是二進(jìn)制類庫/軟件，則需要在類庫/軟件的文檔和版權(quán)聲明中包含原來代碼中的BSD協(xié)議。
  • 不可以用開源代碼的作者/機(jī)構(gòu)名字和原來產(chǎn)品的名字做市場(chǎng)推廣。

BSD代碼鼓勵(lì)代碼共享，但需要尊重代碼作者的著作權(quán)。BSD由于允許使用者修改和重新發(fā)布代碼，也允許使用或在BSD代碼上開發(fā)商業(yè)軟件發(fā)布和銷 售，因此是對(duì)商業(yè)集成很友好的協(xié)議。

很多的公司企業(yè)在選用開源產(chǎn)品的時(shí)候都首選BSD協(xié)議，因?yàn)榭梢酝耆刂七@些第三方的代碼，在必要的時(shí)候可以修改或者 二次開發(fā)。

什么是原子性,什么是原子性操作？

舉個(gè)例子：
A想要從自己的帳戶中轉(zhuǎn)1000塊錢到B的帳戶里。那個(gè)從A開始轉(zhuǎn)帳，到轉(zhuǎn)帳結(jié)束的這一個(gè)過程，稱之為一個(gè)事務(wù)。在這個(gè)事務(wù)里，要做如下操作：

  1. 從A的帳戶中減去1000塊錢。如果A的帳戶原來有3000塊錢，現(xiàn)在就變成2000塊錢了。
  2. 在B的帳戶里加1000塊錢。如果B的帳戶如果原來有2000塊錢，現(xiàn)在則變成3000塊錢了。
    如果在A的帳戶已經(jīng)減去了1000塊錢的時(shí)候，忽然發(fā)生了意外，比如停電什么的，導(dǎo)致轉(zhuǎn)帳事務(wù)意外終止了，而此時(shí)B的帳戶里還沒有增加1000塊錢。那么，我們稱這個(gè)操作失敗了，要進(jìn)行回滾。回滾就是回到事務(wù)開始之前的狀態(tài)，也就是回到A的帳戶還沒減1000塊的狀態(tài)，B的帳戶的原來的狀態(tài)。此時(shí)A的帳戶仍然有3000塊，B的帳戶仍然有2000塊。
    我們把這種要么一起成功（A帳戶成功減少1000，同時(shí)B帳戶成功增加1000），要么一起失?。ˋ帳戶回到原來狀態(tài)，B帳戶也回到原來狀態(tài)）的操作叫原子性操作。
    如果把一個(gè)事務(wù)可看作是一個(gè)程序,它要么完整的被執(zhí)行,要么完全不執(zhí)行。這種特性就叫原子性。

Redis安裝

Ubuntu下安裝

在Ubuntu系統(tǒng)安裝Redis可以使用以下命令：

sudo apt-get update
sudo apt-get install redis-server
啟動(dòng)Redis
redis-server
查看redis是否啟動(dòng)
redis-cli
以上命令將打開以下終端：
redis 127.0.0.1:6379>
127.0.0.1是本機(jī)IP，6379是redis服務(wù)端口，現(xiàn)在我們輸入PING命令
redis 127.0.0.1:6379> ping

以上說明我們已經(jīng)成功安裝了redis

Redis配置

Redis的配置文件位于Redis安裝目錄下，文件名為redis.conf。
可以通過CONFIG命令查看或設(shè)置配置項(xiàng)

語法

Redis CONFIG命令格式如下：

redis 127.0.0.1:6379> config get config_setting_name
(empty list or set)
實(shí)例
redis 127.0.0.1:6379> config get loglevel
(empty list or set)
使用*號(hào)獲取所有配置
redis 127.0.0.1:6379> config get *
 1) "dir"
 2) "/var/lib/redis"
 3) "dbfilename"
 4) "dump.rdb"
 5) "requirepass"
 6) (nil)
 7) "masterauth"
 8) (nil)
 9) "maxmemory"
10) "0"
11) "maxmemory-policy"
12) "volatile-lru"
13) "maxmemory-samples"
14) "3"
15) "timeout"
16) "300"
17) "appendonly"
18) "no"
19) "no-appendfsync-on-rewrite"
20) "no"
21) "appendfsync"
22) "everysec"
23) "save"
24) "900 1 300 10 60 10000"
25) "slave-serve-stale-data"
26) "yes"
27) "hash-max-zipmap-entries"
28) "512"
29) "hash-max-zipmap-value"
30) "64"
31) "list-max-ziplist-entries"
32) "512"
33) "list-max-ziplist-value"
34) "64"
35) "set-max-intset-entries"
36) "512"
37) "slowlog-log-slower-than"
38) "10000"
39) "slowlog-max-len"
40) "64"

編輯配置

你可以通過修改redis.conf文件或使用CONFIG set命令來修改配置

語法

config set 命令基本語法：

redis 127.0.0.1:6379> CONFIG SET CONFIG_SETTING_NAME NEW_CONFIG_VALUE
實(shí)例
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(shù)說明

redis.conf配置項(xiàng)說明如下：

  • Redis默認(rèn)不是以守護(hù)進(jìn)程方式運(yùn)行，可以通過該配置項(xiàng)修改，使用yes啟用守護(hù)進(jìn)程

    daemonize no

  • 當(dāng)Redis以守護(hù)進(jìn)程方式運(yùn)行時(shí)，Redis默認(rèn)會(huì)把pid寫入/var/run/redis.pid文件，可以通過pidfile指定

    pidfile /var/run/redis.pid

  • 指定Redis監(jiān)聽端口，默認(rèn)端口為6379，作者在自己的一篇博文中解釋了為什么選用6379作為默認(rèn)端口，因?yàn)?379在手機(jī)按鍵上MERZ對(duì)應(yīng)的號(hào)碼，而MERZ取自意大利歌女Alessia Merz的名字

    port 6379

  • 綁定的主機(jī)地址

    bind 127.0.0.1

  • 當(dāng) 客戶端閑置多長(zhǎng)時(shí)間后關(guān)閉連接，如果指定為0，表示關(guān)閉該功能

    timeout 300

  • 指定日志記錄級(jí)別，Redis總共支持四個(gè)級(jí)別：debug、verbose、notice、warning，默認(rèn)為verbose

    loglevel verbose

  • 日志記錄方式，默認(rèn)為標(biāo)準(zhǔn)輸出，如果配置Redis為守護(hù)進(jìn)程方式運(yùn)行，而這里又配置為日志記錄方式為標(biāo)準(zhǔn)輸出，則日志將會(huì)發(fā)送給/dev/null

    logfile stdout

  • 設(shè)置數(shù)據(jù)庫的數(shù)量，默認(rèn)數(shù)據(jù)庫為0，可以使用SELECT <dbid>命令在連接上指定數(shù)據(jù)庫id

    databases 16

  • 指定在多長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)，有多少次更新操作，就將數(shù)據(jù)同步到數(shù)據(jù)文件，可以多個(gè)條件配合

    save <seconds> <changes>
    Redis默認(rèn)配置文件中提供了三個(gè)條件：
    save 900 1
    save 300 10
    save 60 10000

    分別表示900秒（15分鐘）內(nèi)有1個(gè)更改，300秒（5分鐘）內(nèi)有10個(gè)更改以及60秒內(nèi)有10000個(gè)更改。

  • 指定存儲(chǔ)至本地?cái)?shù)據(jù)庫時(shí)是否壓縮數(shù)據(jù)，默認(rèn)為yes，Redis采用LZF壓縮，如果為了節(jié)省CPU時(shí)間，可以關(guān)閉該選項(xiàng)，但會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)庫文件變的巨大

    rdbcompression yes

  • 指定本地?cái)?shù)據(jù)庫文件名，默認(rèn)值為dump.rdb

    dbfilename dump.rdb

  • 指定本地?cái)?shù)據(jù)庫存放目錄

    dir ./

  • 設(shè)置當(dāng)本機(jī)為slav服務(wù)時(shí)，設(shè)置master服務(wù)的IP地址及端口，在Redis啟動(dòng)時(shí)，它會(huì)自動(dòng)從master進(jìn)行數(shù)據(jù)同步

    slaveof <masterip> <masterport>

  • 當(dāng)master服務(wù)設(shè)置了密碼保護(hù)時(shí)，slav服務(wù)連接master的密碼

    masterauth <master-password>

  • 設(shè)置Redis連接密碼，如果配置了連接密碼，客戶端在連接Redis時(shí)需要通過AUTH <password>命令提供密碼，默認(rèn)關(guān)閉

    requirepass foobared

  • 設(shè)置同一時(shí)間最大客戶端連接數(shù)，默認(rèn)無限制，Redis可以同時(shí)打開的客戶端連接數(shù)為Redis進(jìn)程可以打開的最大文件描述符數(shù)，如果設(shè)置 maxclients 0，表示不作限制。當(dāng)客戶端連接數(shù)到達(dá)限制時(shí)，Redis會(huì)關(guān)閉新的連接并向客戶端返回max number of clients reached錯(cuò)誤信息

    maxclients 128

  • 指定Redis最大內(nèi)存限制，Redis在啟動(dòng)時(shí)會(huì)把數(shù)據(jù)加載到內(nèi)存中，達(dá)到最大內(nèi)存后，Redis會(huì)先嘗試清除已到期或即將到期的Key，當(dāng)此方法處理 后，仍然到達(dá)最大內(nèi)存設(shè)置，將無法再進(jìn)行寫入操作，但仍然可以進(jìn)行讀取操作。Redis新的vm機(jī)制，會(huì)把Key存放內(nèi)存，Value會(huì)存放在swap區(qū)

    maxmemory <bytes>

  • 指定是否在每次更新操作后進(jìn)行日志記錄，Redis在默認(rèn)情況下是異步的把數(shù)據(jù)寫入磁盤，如果不開啟，可能會(huì)在斷電時(shí)導(dǎo)致一段時(shí)間內(nèi)的數(shù)據(jù)丟失。因?yàn)?redis本身同步數(shù)據(jù)文件是按上面save條件來同步的，所以有的數(shù)據(jù)會(huì)在一段時(shí)間內(nèi)只存在于內(nèi)存中。默認(rèn)為no

    appendonly no

  • 指定更新日志文件名，默認(rèn)為appendonly.aof

    appendfilename appendonly.aof

  • 指定更新日志條件，共有3個(gè)可選值：

    no：表示等操作系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)緩存同步到磁盤（快）
    always：表示每次更新操作后手動(dòng)調(diào)用fsync()將數(shù)據(jù)寫到磁盤（慢，安全）
    everysec：表示每秒同步一次（折衷，默認(rèn)值）
    appendfsync everysec

  • 指定是否啟用虛擬內(nèi)存機(jī)制，默認(rèn)值為no，簡(jiǎn)單的介紹一下，VM機(jī)制將數(shù)據(jù)分頁存放，由Redis將訪問量較少的頁即冷數(shù)據(jù)swap到磁盤上，訪問多的頁面由磁盤自動(dòng)換出到內(nèi)存中（在后面的文章我會(huì)仔細(xì)分析Redis的VM機(jī)制）

    vm-enabled no

  • 虛擬內(nèi)存文件路徑，默認(rèn)值為/tmp/redis.swap，不可多個(gè)Redis實(shí)例共享

    vm-swap-file /tmp/redis.swap
  1. 將所有大于vm-max-memory的數(shù)據(jù)存入虛擬內(nèi)存,無論vm-max-memory設(shè)置多小,所有索引數(shù)據(jù)都是內(nèi)存存儲(chǔ)的(Redis的索引數(shù)據(jù) 就是keys),也就是說,當(dāng)vm-max-memory設(shè)置為0的時(shí)候,其實(shí)是所有value都存在于磁盤。默認(rèn)值為0
    vm-max-memory 0
  • Redis swap文件分成了很多的page，一個(gè)對(duì)象可以保存在多個(gè)page上面，但一個(gè)page上不能被多個(gè)對(duì)象共享，vm-page-size是要根據(jù)存儲(chǔ)的 數(shù)據(jù)大小來設(shè)定的，作者建議如果存儲(chǔ)很多小對(duì)象，page大小最好設(shè)置為32或者64bytes；如果存儲(chǔ)很大大對(duì)象，則可以使用更大的page，如果不 確定，就使用默認(rèn)值
    vm-page-size 32
  • 設(shè)置swap文件中的page數(shù)量，由于頁表（一種表示頁面空閑或使用的bitmap）是在放在內(nèi)存中的，，在磁盤上每8個(gè)pages將消耗1byte的內(nèi)存。
    vm-pages 134217728
  • 設(shè)置訪問swap文件的線程數(shù),最好不要超過機(jī)器的核數(shù),如果設(shè)置為0,那么所有對(duì)swap文件的操作都是串行的，可能會(huì)造成比較長(zhǎng)時(shí)間的延遲。默認(rèn)值為4
    vm-max-threads 4
  • 設(shè)置在向客戶端應(yīng)答時(shí)，是否把較小的包合并為一個(gè)包發(fā)送，默認(rèn)為開啟
    glueoutputbuf yes
  • 指定在超過一定的數(shù)量或者最大的元素超過某一臨界值時(shí)，采用一種特殊的哈希算法
    hash-max-zipmap-entries 64
    hash-max-zipmap-value 512
  • 指定是否激活重置哈希，默認(rèn)為開啟（后面在介紹Redis的哈希算法時(shí)具體介紹）
    activerehashing yes
  • 指定包含其它的配置文件，可以在同一主機(jī)上多個(gè)Redis實(shí)例之間使用同一份配置文件，而同時(shí)各個(gè)實(shí)例又擁有自己的特定配置文件
    include /path/to/local.conf

什么是守護(hù)進(jìn)程？

守護(hù)進(jìn)程（Daemon Process），也就是通常說的 Daemon 進(jìn)程（精靈進(jìn)程），是 Linux 中的后臺(tái)服務(wù)進(jìn)程。它是一個(gè)生存期較長(zhǎng)的進(jìn)程，通常獨(dú)立于控制終端并且周期性地執(zhí)行某種任務(wù)或等待處理某些發(fā)生的事件。
守護(hù)進(jìn)程是個(gè)特殊的孤兒進(jìn)程，這種進(jìn)程脫離終端，為什么要脫離終端呢？之所以脫離于終端是為了避免進(jìn)程被任何終端所產(chǎn)生的信息所打斷，其在執(zhí)行過程中的信息也不在任何終端上顯示。由于在 linux 中，每一個(gè)系統(tǒng)與用戶進(jìn)行交流的界面稱為終端，每一個(gè)從此終端開始運(yùn)行的進(jìn)程都會(huì)依附于這個(gè)終端，這個(gè)終端就稱為這些進(jìn)程的控制終端，當(dāng)控制終端被關(guān)閉時(shí)，相應(yīng)的進(jìn)程都會(huì)自動(dòng)關(guān)閉。

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