Redis学习

redis安装

1. wget URL
2. tar xzf packageName
3. 在有makefile文件下make(可以通过make install prefix=/usr/local/redis自定义安装的位置)

redis文件含义

安装完redis后，它会产生一系列文件，对应的文件解释如下：

./redis-benchmark //用于进行redis性能测试的工具
./redis-check-dump //用于修复出问题的dump.rdb文件
./redis-cli //redis的客户端
./redis-server //redis的服务端
./redis-check-aof //用于修复出问题的AOF文件
./redis-sentinel //用于集群管理

redis服务端

redis-server即为redis服务端，可以直接通过./redis-server启动，但这是前台启动。

后台启动则通过将守护进程daemonize设为yes，然后利用配置文件启动服务端即可。（./redis-server ./redis.conf）

更多的关于redis.conf的配置可以看：redis.conf配置

redis服务端默认端口为6379

redis客户端

redis数据结构

  redis是key:value存储系统，所谓的redis数据结构其实指的是value的数据结构

strings 字符串

• set key value
• get key

lists 字符串列表

  redis的list底层实现是链表

• lpush key value
• rpush key value
• lrange key start stop

sets 字符串集合

  redis的set是无序集合，可以做集合能做的事情，如交并差等

• sadd key value
• smembers key
• sismember key value
• sunion key1 key2 […keyn]

sorted sets 字符串有序集合

  redis中的有序集合是通过加入score这一字段来实现有序性的，且因为其命令以z开头，因此redis的有序集合称为zsets

• zadd key score value
• zrange key start stop [rev]

hashes 哈希

  类似于bean，可以用一个key存储一系列的键值对信息

• hset key filed value […field value]
• hgetall key
• hget key field

redis持久化

   redis的持久化有两种方式，分别是RDB（redis database）和AOF(append only file)

  二者可同时使用，若redis重启，则优先采用AOF来进行数据恢复

持久化之RDB

  RDB是指在不同时间点将redis存储的数据通过生成快照的方式存储在磁盘上；

  RDB如何持久化：单独fork一个子进程来完成持久化这项工作，主进程不进行任何IO操作；子进程会先将数据写入到一个临时文件中，待持久化结束，会将这个临时文件替换上次持久化好的文件。

  若是对数据完整性并不敏感，则可以用RDB来恢复数据。（因为RDB持久化是隔一段时间进行一次的，所以会丢失部分的数据）

持久化之AOF

  AOF（Append Only File 只许追加不许改写）是将redis执行过的所有写指令记录下来

  利用AOF来恢复数据的话，它会从前往后的将指令执行一遍

  如何配置：redis.conf里有个appendonly将其改为yes即打开了AOF功能，若有写操作，则会被追加到AOF文件的末尾

  插入内容（方便下文理解）：

Linux的同步IO（sync、fsync、fdatasync）

  之所以会出现以上那些个同步IO是因为：传统的unix系统的磁盘IO是通过缓冲来进行的，是通过在内核中设有对应的缓冲区高速缓存或页高速缓存来实现的。

  当我们将数据写入文件时，内核将数据复制到缓冲区中，只有当缓冲区写满或内核需要重用缓冲区时，才会将里面的数据冲去输出队列，至队首才进行真正的IO，此即为延迟写

  延迟写会带来：数据更新慢以至更新的数据丢失等的情况，因此有上面的同步方法的出现，用于：保证磁盘上的文件与缓冲区高速缓存中内容的一致性

• sync

将缓冲区中的内容冲到输出队列即返回，并不等待实际的写磁盘结束。

• fsync

将指定的文件描述符中处于缓冲区的内容冲到输出队列，且等待实际的写磁盘结束后才返回。

既影响文件的数据部分，又影响文件的属性部分(metadata(size、access_time、modify_time…))

两次IO（数据部分与属性部分置于不同磁盘块）

• fdatasync

与fsync类似，但只影响文件的数据部分，不影响属性部分

一次IO

  插入完毕

  默认的AOF持久化策略为每秒fsync一次。此时可以让redis保持良好的性能，在丢失数据时，最多也是最近1秒的数据

  如果遇到一些特殊情况：追加时遇到磁盘满、inode满、断电等情况，可以通过redis-check-aof工具来进行日志修复

  因为AOF采用追加方式，所以在不额外做处理的情况下，文件会越来越大，因此，redis提供了AOF文件重写(rewrite)机制，所谓的AOF重写机制指的是：AOF文件的大小超过阈值，redis会启动AOF文件的内容压缩，只保留可以恢复数据的最小指令集（如INCR 100次，不如INCRBY KEY 100）

  如何重写呢：

	1. redis fork 重写子进程，读取现有 AOF文件，将其指令进行分析压缩后写入到一个临时文件中；
	2. 主进程则将新接收的写指令放入缓冲区中，也写入到原AOF文件中（避免重写遇断电，无法恢复）；
	3. 重写子进程重写完毕后，会给父进程发信号，父进程收到后会将缓冲区的写指令追加到新AOF文件中；
	4. 追加完毕后，redis用新AOF文件替代旧的AOF文件。

RDB和AOF对比

	RDB	AOF
数据敏感性	较差	较好
数据恢复速度	较快	较慢
文件体积	较小	较大

redis主从

  redis支持主从同步，也有一主多从、多级从结构

  redis的主从同步是异步进行的

• 如何进行主从同步的呢：

  1. 从服务器发出SYNC给主服务器，主服务器接收后，调用BGSAVE来创建子进程进行数据持久化工作（即将数据写入RDB文件中）；

  2. 在持久化工作完成前，主服务器的写指令缓存在内存中；

  3. BGSAVE完成后，主服务器会将持久化好的RDB文件发送给从服务器，从服务器会将其存到磁盘上，然后读到内存中。之后主服务器会将期间缓存的写指令以redis协议的格式发给从服务器。

• 如果有多个从服务器发送SYNC指令呢？

  那也只会执行一次BGSAVE，只需把持久化好的RDB文件发给多个下游就好

• 主从同步分为：

  • 全量同步（即上面所介绍的“如何进行主从同步的呢”，初次连接都是全量同步）

    

  • 增量同步（Redis 2.8 之后有）

    增量同步指的是：主服务器每执行一个写指令时会向从服务器发送相同的写指令，从服务器接收并执行对应的写指令。

    增量同步如何进行？

      未写待续…

• Redis主从同步策略

  主从刚刚连接的时候，进行全量同步；全量同步结束后，进行增量同步。

  当然，如果有需要，slave 在任何时候都可以发起全量同步。

  redis 策略是，无论如何，首先会尝试进行增量同步，如不成功，要求从机进行全量同步。

redis事务处理

  在redis中，与事务处理相关的指令有以下四个：

• multi

    用于组装事务

• exec

    用于执行事务

• discard

    用于取消事务

• watch

    用于监视key（可多个），当被监视的key在multi之前有改变时，无论事务的内容是否关于该key，都会返回nil；若是被监视的key没有改变，则正常执行

  在使用事务时可能遇到的错误：

• 执行前的错误

    即语法错误或内存错误导致，在编写事务的某一条指令后会报错(exec前)，之后调用exec指令时，会拒绝执行该事务（2.6.5版本之后）

• 执行后的错误

    即应用层的错误，如sadd myset “a”;lpush myset “b”;可看出，myset于这两条指令中被使用了不同数据结构的指令。redis在执行此条事务时不会理睬这些错误，而是继续向下执行其他指令（不会影响其他指令的执行，也不会影响该条指令入列），事务最终可以被执行

redis配置

  redis的配置文件为：redis.conf(Linux下)，其支持在主配置文件中引入外部的配置文件，如：

include /home/ayy/...

  redis配置文件被划分为如下几部分：

1. general

2. snapshotting

3. replication

4. security

5. limits

6. append only mode

7. lua scripting

8. slow log

9. event notification

10. gopher server