16.1 redis基础概述

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　　Redis是一个基于key-value的高速缓存系统，类似于memcached，但是支持更复杂的数据结构List、Set、Sorted Set，并且有持久化的功能。
　　Redis:
　　KV cache and store
　　in-memory
　　持久化
　　主从(借助于sentinel实现一定意义上的HA)
　　Clustering(分布式)
　　数据结构服务器：
　　String, List, Hash, Set, Sorted Set, Bitmap, HyperLoglog
　　存储系统有三类：
　　RDBMS
　　NoSQL:
　　KV NoSQL：redis
　　Column Family NoSQL: HBase
　　Documentation NoSQL: MongoDB
　　Graph NoSQL: Neo4j
　　NewSQL
　　Redis的组件：
　　redis.io
　　Redis守护进程：
　　监听端口：6379/tcp
　　Strings:
　　SET key value [EX #] [NX|XX]
　　GET
　　INCR
　　DECR
　　EXIST
　　Lists:
　　LPUSH
　　RPUSH
　　LPOP
　　RPOP
　　LINDEX
　　LSET
　　Sets:
　　SADD
　　SINTER
　　SUNION
　　SPOP
　　SISMEMBER
　　Sorted Sets:
　　ZADD
　　ZRANGE
　　ZCARD
　　ZRANK
　　Hashes:
　　HSET
　　HSETNX
　　HGET
　　HKEYS
　　HVALS
　　HDEL
　　Bitmaps, HyperLogLog
　　认证实现方法：
　　(1) redis.conf
　　requirepass PASSWORD
　　(2) redis-cli
　　AUTH PASSWORD
　　清空数据库：
　　FLUSHDB：清空当前库
　　FLUSHALL：清空所有库
　　事务：
　　通过MULTI, EXEC, WATCH等命令实现事务功能；将一个或多个命令归并为一个操作提请服务器按顺序执行的机制；不支持回滚操作；
　　MULTI：启动一个事务；
　　EXEC: 执行事务；
　　一次性将事务中的所有操作执行完成后返回给客户端；
　　WATCH：乐观锁；在EXEC命令执行之前，用于监视指定数量键；如果监视中的某任意键数据被修改，则服务器拒绝执行事务；
　　Connection相关的命令：
　　AUTH
　　ECHO
　　PING
　　QUIT
　　SELECT
　　Server相关的命令：
　　CLIENT SETNAME connection-name
　　CLIENT GETNAME
　　CLIENT KILL ip:port
　　CONFIG GET
　　CONFIG RESETSTAT
　　CONFIG SET parameter value
　　CONFIG REWRITE
　　DBSIZE
　　BGSAVE
　　SAVE
　　LASTSAVE
　　发布与订阅(publish/subscribe)
　　频道：消息队列
　　SUBSCRIBE: 订阅一个或多个队列；
　　PUBLISH: 向频道发布消息；
　　UNSUBSCRIBE：退订此前订阅的频道；
　　PSUBSCRIBE：模式订阅
　　Redis的持久化：
　　RDB和AOF
　　RDB: snapshot，二进制格式；按事先定制的策略，周期性地将数据保存至磁盘；数据文件默认为dump.rdb;
　　客户端也可显式使用SAVA或BGSAVE命令启动快照保存机制；
　　SAVE: 同步，在主线程中保存快照；此时会阻塞所有客户端请求；
　　BGSAVE：异步，
　　AOF：Append Only File
　　记录每一次写操作至指定的文件尾部实现持久化；当redis重启时，可通过重新执行文件中的命令在内存重建数据库；
　　BGREWRITEAOF：AOF文件重写；
　　不会读取正在使用AOF文件，而通过将内存中的数据以命令的方式保存到临时文件中，完成之后替换原来的AOF文件；
　　RDB：
　　SAVE 900 1
　　SAVE 300 10
　　SAVE 60 10000
　　stop-writes-on-bgsave-error yes
　　rdbcompression yes
　　rdbchecksum yes
　　dbfilename dump.rdb
　　dir /var/lib/redis
　　AOF:
　　重写过程：
　　(1) redis主进程通过fork创建子进程；
　　(2) 子进程根据redis内存中的数据创建数据库重建命令序列于临时文件中；
　　(3) 父进程继承client的请求，并会把这些请求中的写操作继续追加至原来AOF文件；额外地，这些新的写请求还会被放置于一个缓冲队列中；
　　(4) 子进程重写完成，会通知父进程；父进程把缓冲中的命令写到临时文件中
　　(5) 父进程用临时文件替换老的aof文件；
　　相关参数：
　　appendonly no
　　appendfilename "appendonly.aof"
　　appendfsync {always|everysec|no}
　　no-appendfsync-on-rewrite no
　　auto-aof-rewrite-percentage 100
　　auto-aof-rewrite-min-size 64mb
　　注意：持久本身不能取代备份；还应该制定备份策略，对redis数据库定期进行备份；
　　RDB与AOF同时启用：
　　(1) BGSAVE和BGREWRITEAOF不会同时执行；
　　(2) 在Redis服务器启动用于恢复数据时，会优先使用AOF；
　　复制：
　　特点：
　　一个Master可以有多个Slave；
　　支持链式复制；
　　Master以非阻塞方式同步数据至slave；
　　slave:
　　> SLAVAOF MASTER_IP MASTER_PORT
　　注意：如果master使用requirepass开启了认证功能，从服务器要使用masterauth 来连入服务请求使用此密码进行认证；
　　sentinel：
　　用于管理多个redis服务实现HA；
　　监控
　　通知
　　自动故障转移
　　流言协议，投票协议
　　程序：
　　redis-sentinel /path/to/file.conf
　　redis-server  /path/to/file.conf --sentinel
　　(1) 服务器自身初始化，运行redis-server中专用于sentinel功能的代码；
　　(2) 初始化sentinel状态，根据给定的配置文件，初始化监控的master服务器列表；
　　(3) 创建连向master的连接；
　　专用配置文件：/etc/redis-sentinel.conf
　　(1) # sentinel monitor   
　　sentinel monitor mymaster 127.0.0.1 6379 2
　　(2) sentinel down-after-milliseconds  
　　sentinel down-after-milliseconds mymaster 30000
　　(3) sentinel parallel-syncs  
　　sentinel parallel-syncs mymaster 1
　　(4) sentinel failover-timeout  
　　sentinel failover-timeout mymaster 180000
　　主观下线，客观下线：
　　主观下线：一个sentinel实例判断出某节点下线；
　　客观下线：多个sentinel节点协商后判断出某节点下线；
　　专用命令：
　　SENTINEL masters
　　SENTINEL slaves
　　SENTINEL get-master-addr-by-name
　　SENTINEL reset
　　SENTINEL failover
　　Clustering：
　　分布式数据库，通过分片机制进行数据分布，clustering内的每个节点仅数据库的一部分数据；
　　每个节点持有全局元数据，但仅持有一部分数据；