Redis介绍

 

Redis是一种数据库，能够存储数据，管理数据的一种软件。

数据库应用的发展历程：

1.单机数据库，一个应用，一个数据库实例

2.缓存、水平切分时代

3.读写分离时代

4.分表分库时代（集群）

关系型数据库：oracle、mysql、DB2、sqlserver。。。。

非关系型数据库（NoSql）：彻底改变底层存储机制，不再采用关系型数据模型，而是采用聚合数据结构存储数据。

Redis是一个用C语言编写的，开源的，基于内存运行并支持持久化的，高性能的NoSQL数据库，也是当前热门的NoSQL数据库之一。

Redis中的数据大部分时间都是存储内存中的，适合存储频繁访问，数据量比较小的数据，缓存数据库。

Redis特点

1.支持数据持久化，可以将内存中的数据保存在磁盘中，重启的时候可以再次加载进行使用。

2.支持多种数据结构，不仅支持简单的key-value类型的数据，同时还提供list、set、zset、hash等数据结构的存储。

3.支持数据备份，即master-slave模式的数据备份。

安装Redis

第一步：去官网https://Redis/io下载安装包

第二步：使用Xftp工具把安装包（redis-6.0.16.tar.gz）上传到Linux系统中的 /opt目录

第三步：解压安装包到 /opt目录    tar -zxvf redis-6.0.16.tar.gz -C /opt

因为redis-6.0.16/src目录下都是c语言，编译c语言需要用到gcc的编译器

 第四步：安装gcc（GNU compiler collection）的缩写，它是Linux下一个预编译集合（相当于javac），是c或c++程序的编译器

方式一：有外网的情况下使用yum安装，执行命令：yum -y install gcc

方式二：没有外网情况下，从光盘里进行安装

               从终端进入目录：/rum/media/root/CentOS 7 x86_64/Packages

               依次执行命令：

                rpm -ivh libmpc-1.0.1-3.el7.x86_64.rpm  回车

                rpm -ivh cpp-4.8.5-11.el7.x86_64.rpm  回车

                rpm -ivh kernel-headers-3.10.0-514.el7.x86_64.rpm  回车

                rpm -ivh glibc-headers-2.17-157.el7.x86_64.prm  回车

                rpm -ivh glibc-devel-2.17-157.el7.x86_64.rpm  回车

                rpm -ivh libggomp-4.8.5-11.el7.x86_64.rpm  回车

                rpm -ivh gcc-4.8.5-11.el7.x86_64.rpm  回车

查看gcc是否安装好使用命令：gcc -v

 第五步：在/redis-6.0.16目录里执行make命令进行编译c语言

 第六步：执行make install 安装Redis

 注意：在make执行之后在执行 make install，该操作则将src下的许多可执行文件复制到/usr/local/bin目录下，这样做可以在任意目录执行redis的软件命令（例如，启动、停止、客户端连接服务器等等），make install也可以不用执行，看个人习惯。

第七步：启动Redis

方式一：前台启动redis-server  占用终端命令行

方式二：后台启动redis-server &  (推荐使用后台启动)

方式三带配置文件启动：redis-server redis.conf配置文件位置 &

默认占用6379端口

 关闭Redis：redis-cli shutdown

第八步：连接Redis的客户端

               redis-cli：是redis自带客户端，使用redis-cli就可以启动redis的客户端程序

               redis-cli：默认连接本机（127.0.0.1）的6379端口的Redis服务器

 redis-cli -p 端口号：连接本机（127.0.0.1）指定端口号上的Redis服务

 redis-cli -h  ip地址  -p  端口号：连接指定ip主机，指定端口号上的redis服务

退出客户端：exit

Redis的基本知识和命令

1.查看redis服务是否正常运行：ping

 2.查看redis服务器的统计信息

info：查看redis服务器的所有信息

info [信息段] ：查看redis服务器的指定的统计信息，如：info Replication

3.redis的数据库实例：redis中的数据库实例只能有redis服务来创建和维护，开发人员不能修改和自行创建数据库实例，默认情况下，redis会自动创建16个数据库实例，并且给这些数据库实例编号，从0开始一直到15，使用时通过编号来使用数据库。可以通过配置文件，指定redis自动创建数据库个数，redis的每个数据库实例本身占用的存储空间很少，所以也不造成存储空间的浪费。

        默认使用的是0数据库

        切换数据库：select  2，切换到2数据库

 4.查看当前数据库中的key的数量：dbsize

        

 5.查看都有哪些key：keys *

   

 6.清空当前数据库：flushdb

7.清空所有数据库数据：flushall

8.查看redis中所有的配置信息： config get *

Redis5种数据结构

1.字符串类型string

        字符串类型是redis中最基本的数据结构，它能存储任何数据类型，包括二进制数据，序列化后的数据，JSON化的对象甚至是一张图片。最大512M

   key                 value

username           张三

2.列表类型list

redis列表是简单的字符串列表，按照插入顺序排列，你可以添加一个元素到列表的头部或者尾部，底层是一个链表结构

key                                                   value

region                                    北京、上海、天津

3.set集合类型

redis的set是string类型的无序无重复集合

key                                           value

                                               spring

framework                              mybatis

                                               struts

4.哈希类型hash

redis hash是一个string类型的field和value的映射表，hash特别适合用于存储对象

key                          loginuser

field                         value

uname                     张山

times                         5

region                      北京

5.有序集合类型zset（sorted set）

redis有序集合zset和集合set一样也是string类型元素的集合，且不允许重复，不同的是zset的每个元素都会关联一个分数（分数可以重复），redis通过分数来为集合中的成员进行从小到大的排序

key                                                 value  score

                                                       张三 3500

salary                                             李四 5000

                                                        周莉 8000

Redis数据库通用操作命令

1.redis中关于key的操作命令：

        查看数据库中的key：keys  *

        查看以k开头的key：keys k*

        查看以k开头b结尾的key：keys k*b

2.判断key在数据库中是否存在：exists key    存在返回1，不存在返回0

        

 3.移动指定key到指定的数据库中：move key  数据库编号

4.查看指定key的剩余生存时间：ttl key

                没有设置生存时间返回-1

                如果key不存在返回-2

5.设置key的最大生存时间：expire key 秒

                expire k2  20,，k2生存周期20秒，超过20秒就会被自动删除

6.查看指定key的数据类型：type key

        

 7.重命名key：rename key  新名字

8.删除指定key：del  key key key   

        返回实际的删除数量

        

Redis中有关String类型数据的操作命令

1.添加：set  key  value

2.获取值：get key

3.追加字符串：append key  追加字符串

                返回追加之后的字符串长度

                key不存在，则新建一个key存放追加字符串

        

 4.获取字符串长度：strlen key

        

5.将字符串数值进行加1运算：incr key

                返回加1运算之后的数据

                如果key不存在，首先设置一个key，初始值为0，然后进行加1运存

                要求key的value值必须是数值，否则报错

                

 6.减1运算：decr key

                返回减1之后的数据

                如果key不存在，首先设置一个key，初始值为0，然后进行减1

                要求key的value值必须是数值，否则报错

7.加任意数值：incrby key 任意数值

                返回加任意数运算之后的数据

                如果key不存在，首先设置一个key，初始值为0，然后进行减1

                要求key的value值必须是数值，否则报错

8.减任意数值：decrby key 任意数

               返回加任意数运算之后的数据

                如果key不存在，首先设置一个key，初始值为0，然后进行减1

                要求key的value值必须是数值，否则报错

 9.获取闭区间的value：getrange key 下标  下标

                                      getrange k1 0 5

                                      从左往右数就是012345......           从右往左数就是-1 -2 -3 -4 -5.......

10.覆盖value值：setrange key 5 字符串

 11.添加key时同时设置它的最大生命周期：setex key  生命周期 value

        

12.添加key，当数据库中没有同名key时添加，有则放弃：setnx key value

13.批量添加string类型的key value：mset key1 value1 key2 value2.....

14.批量获取string类型的数据：mget key1 key2......

15.批量设置string类型的数据value到redis数据库中，当所有key都不存在时设置成功，只要有一个key存在，放弃设置。

                msetnx k1 v1 k2 v2....

                

Redis中有关List类型数据的操作命令

1.将一个或多个值一次插入到列表的表头（左侧）：lpush key value value....... 

         存入顺序是 1  2  3  4   5......

         放到库里的顺序是 ....5  4  3  2  1

         

  2.获取指定列表中指定下标区间的元素：lrange key 下标 下标

        

 3.将一个或多个值一次插入到列表的表尾：rpush key  value value...

        存入顺序：1 2 3 4 5...

        放到库里顺序：1 2 3 4 5...

        

 4.删除指定列表表头元素并返回删除的元素：lpop key

         

5. 删除指定列表表尾元素并返回删除的元素：rpop key

6.根据count值，删除指定列表中跟value一样的元素：lrem key count value

                count值>0:从列表的表头(左侧)移除count个跟value相等的值

                count值<0:从列表的表尾(右侧)移除count个跟value相等的值

                count值=0:从列表中移除所有跟value相等的值

7.获取指定列表中指定下标元素：lindex key 下标

        

8. 获取指定列表的长度：llen kye

        

 Redis中有关set类型数据的操作命令

     单key，多无序value

     一个key对应多个value，value之间没有顺序，并且不能重复

1.将一个或多个元素添加到指定的集合中：sadd key value value...

        如果元素存在，则会忽略不添加

        返回成功添加元素的个数

        

 2.获取指定集合中所有元素：smembers key

        

3.判断指定元素在指定集合中是否存在：sismember key 指定元素

        返回1，存在

        返回0，不存在

        

4.删除集合中，指定元素或多个元素 ：srem key value value..

        

5.随机获取集合中的一个或多个元素：srandmember key  数量

        

6. 从指定集合中随机移除一个或多个元素：spop key 数量

        

 7.将指定集合的指定元素移动到另一个集合中：smove 源集合 目标集合  移动的值

        

 8.求差集，获取指定第一个集合里有，其他集合里没有的数据：

                sdiff set set set...

                

9.求交集，获取集合中都有的数据：sinter  set set set....

                

10.求并集，获取指定集合的并集，重复元素不要：sunion set set set...

                

  Redis中有关hash类型数据的操作命令

                 key:field-value field-value.....

                例，student：id 2001 age 20 name zs

1.添加数据到哈希表中：hset key 属性 值 属性 值

        

2.获取哈希表中指定数据：hget key 属性

        

3.批量获取指定哈希表中的属性值：hmget student id name age

        

 4.根据key获取key中所有的属性名和属性值

        

 5.从哈希表中删除指定的属性和属性值：hdel key 属性名

        

 6.获取指定哈希表中 属性名和属性值的个数：hlen key

        

7.判断指定哈希表中是否存在某一个属性名和属性值

                hexists key 属性名

                返回1存在，返回0不存在

               

 8.获取哈希表中所有的属性名： hkeys key

        

 9.获取哈希表中所有的属性值：hvals key

        

 10.将一个属性名和属性值添加到哈希表中，如果表中已存在该属性名和属性值就放弃添加

                hsetnx student age 22

                

  Redis中有关zset类型数据的操作命令

zset：有序集合，本质上是集合，所有元素不能重复，

           每一个元素都关联一个分数，redis会根据分数对元素进行自动排序，分数可以重复

           既然有序集合中每一个元素都有顺序，那么也都有下标

           有序集合中元素的排序规则又和列表中元素的排序规则不一样

1.将一个或多个元素添加到zset集合中：zadd zset  分数  值

        *如果元素以存在，则把分数覆盖

        

2.获取指定zset集合中指定下标区间的元素： zrange zset01 0 -1

        

 3.获取指定有序集合中，指定分数区间的元素：

                zrangebyscore key 最小分数  最大分数 [withscores显示分数]

                zrangebyscore zset01 20 40 withscores

                

4. 删除指定集合中一个或多个元素：zrem key 值

                zrem zset01 lisi wangwu

                

5.获取集合中所有元素的个数：zcard key

                

6.获取集合中分数在指定区间内的元素个数： zcount key min max

                

 7.获取集合中指定元素的排名(从0开始)：zrank key 值

                

 8.获取集合中指定元素的分数：zscore key 元素值

                

Redis的配置文件

        redis根目录下提供redis.conf配置文件

        可以配置一些redis服务端运行的一些参数；

        如果不使用配置文件，redis会安装默认的参数运行

        如果使用配置文件，在启动redis服务时必须指定使用的配置文件

1.redis配置文件中关于网络的配置

        打开redis配置文件，在redis根目录下：vim redis.confg

        port：指定redis服务所使用的端口，默认使用6379

        bind：配置客户端连接redis服务时，所能使用的ip地址，默认可以使用redis服务所在主

                   机上任何一个ip都可以，一般情况下都会配置一个真实ip。

        如果配置了port和bind，启动redis服务时必须使用：redis-server redis.confg &命令启动

        如果配置了port和bind，客户端连接redis服务时，必须指定端口和ip：redis-cli -h ip -p端口

        改了IP地址和端口，关闭redis服务时要指定ip和端口：redis-cli -h ip -p 端口

2.常规配置

        loglevel：配置日志级别，开发段配置为debug，上线阶段配置为notice

        logfile：指定日志文件，redis在运行过程中，会输出一些日志，默认输出到控制台，可以使用

                     logfile配置日志文件，是redis把日志信息输出到指定文件中。       

        databases：配置redis服务启动时创建数据库个数，默认是16个

3.安全配置

        requirepass：设置访问redis服务时所使用的密码，默认不使用

        此参数必须在protrcted-mode=yes时才起作用

        一旦设置了密码验证，客户端连接redis服务时，必须使用密码连接：

                redis-cli -h ip -p端口 -a 密码

Redis持久化

        redis提供持久化策略，在适当的时机采用适当的手段把内存中的数据持久化到磁盘中，每次redis服务启动时都可以把磁盘上的数据再次加载到内存中使用

1.RDB策略：在指定时间间隔内，redis服务执行指定次数的写操作，会触发一次持久化操作。

                       RDB策略是redis默认的持久化策略，redis服务启动时，默认就已经开启RDB策略。

                       dbfilename：Redis持久化数据生成的文件名，默认是dump.rdb，也可以自己配置。

                       dir：redis持久数据生成文件保存的目录，默认是./redis启动目录，也可以自己配置

                       如，下图RDB策略默认参数

 AOF策略：采用操作日志来记录进行每一次写操作，每次redis服务启动时，都会重新执行一遍操

                    作日志中的指令。

                    效率低下，redis默认不开启AOF功能。

Redis的事务

        事务：把一组数据库命令放在一起执行，保证操作原子性，要么同时成功，要么同时失败。

        redis事务：允许把一组redis命令放在一起执行，把命令进行序列化，然后一起执行，保证部

                             分原子性。

1.multi：用来标记一个事务的开始。如下图

             

2.exec：用来执行事务队列中所有的命令。如上图

3.redis的事务只能保证部分原子性，如果一组命令中，在压入队列过程中发生错误的命令，则本

        事务中所有的命令都不执行，能够保证事务的原子性。

4.如果一组命令中，压入队列过程中正常，但是在执行事务队列时发生了错误，则只会影响发生

        错误的命令，不会影响其他命令的执行，不能够保证事务的原子性。

5.discard：清除所有已经压入队列中的命令，并且结束整个事务

        

 6.watch：监控某一个key，当事务在执行过程中，此key得value值发生变化，则本事务放弃

                 执行，否则正常执行。

7.放弃监控所有的键：unwatch                 

watch version #监视
unwach  #放弃监视
multi   #开启事务
decrby balance 50 #-50
incrby balance2 50  #+50
exec  执行事务

redis主从复制

        主机数据跟新后根据配置和策略，自动同步到从机的master/slave机制，master以写为主，slave以读为主。

搭建一主二从redis集群：

1.搭建三台从redis服务，使用一个redis模拟三台redis服务

        提供三份redis配置文件：redis6379.conf    redis6380.conf  redis6381.conf

                修改三份配置文件：以redis6379.conf为例 ,修改一下配置参数              

 bind        127.0.0.1
 port        6379
 piddile     /var/run/redis_6379.pid
 logfil      "6379.log"
 dbfilename  dump6379.rdb

2.分别使用三个redis配置文件，启动三个redis服务

        redis-server redis6379.conf &

        redis-server redis6380.conf &

        redis-server redis6381.conf &

 3.通过redis客户端分别连接三台redis服务：

                redis-cli -h 127.0.0.1 -p 6379

                 redis-cli -h 127.0.0.1 -p 6380

                 redis-cli -h 127.0.0.1 -p 6381

4.查看三台redis服务在集群中的主从角色：

                info  replication

                默认，所有redis服务都是主机，即都能读和写，但都没有从机

                

5.设置主从关系：设从不设主

                6379为主机

               设置6380为从机，在6380端口客户端上执行命令：slaveof   主机ip  主机端口 

                

                 

                 在6381端口客户端也执行：slaveof 127.0.0.1 6379

                此时主机下已有两台从机，如下图

 

 以上就是主从设置，一旦设置完成，主机上的数据会复制到从机上

6.从机宕机，修复完成后连接redis服务会变成主机，必须重新设置主从关系

7.主机宕机，从机依旧可以读数据

8.从机上位

        原因：主机宕机，暂时无法恢复，需要找一个性能好的从机来当主机

        跟主机断开主从关系，断开之后从机就会变成主机，在从机上执行：slaveof no one

        

         重新设置主从关系，在从机上重新指定主机，执行命令：slaveof  主机ip  主机端口

   10.小结

        1)查看主从复制关系命令：info replication

        2)设置主从关系命令：slaveof 主机ip 主机端口

        3）断开主从关系：slaveof no one

Redis哨兵模式

        哨兵模式：主机宕机，从机上位自动版

1.搭建好一主二从集群架构

2.提供哨兵配置文件：

        在redis安装目录下创建配置文件：vim redis_sentinel.conf

        文件内容为：sentinel monitor dc-redis 127.0.0.1 6379 1

3.启动哨兵服务：redis-sentinel redis_sentinel.conf

4.主机宕机后，在恢复，自动成为新主机的从机。

5.小结

        1)查看主从复制关系命令：info replication

        2)设置主从关系命令：slaveof 主机ip 主机端口

        3)开启哨兵模式：redis-sentinel sentinel.conf

        4)主从复制原则：开始时全量复制，之后是增量复制

        5）哨兵模式三大任务：监控、提醒、自动故障迁移

Jedis

        java连接redis数据库

        1.创建maven项目，添加依赖

 <dependency>
      <groupId>redis.clients</groupId>
      <artifactId>jedis</artifactId>
      <version>3.6.3</version>
    </dependency>

        2.创建创建jedis对象

                参数是：连接主机的ip和redis服务的端口