1、概述

Redis是用C語言開發(fā)的一個開源的高性能鍵值對（key-value）數(shù)據(jù)庫。它通過提供多種鍵值數(shù)據(jù)類型來適應不同場景下的存儲需求，通過Redis是單線程+多路IO復用技術，提高了reids的可用性。

目前為止Redis支持的鍵值數(shù)據(jù)類型如下：

• 字符串類型(String)
• 散列類型(Hash)
• 列表類型(List)
• 集合類型(Set)
• 有序集合類型(Zset)

2、新特性

redis6.x相比于redis5.x增加新特性：

多線程IO，通過多線程用來處理網(wǎng)絡數(shù)據(jù)的讀寫和協(xié)議解析，底層數(shù)據(jù)及命令操作還是單線程。

多線程IO默認不開啟，需要修改配置進行修改：

io-threads-do-reads yes
io-threads 4

• 引入了 ACL機制，給每個用戶分配不同的權限來控制權限。
• 支持集群代理
• 提升了RDB日志加載速度
• 實現(xiàn)了客戶端緩存功能

3、應用場景

• 緩存（數(shù)據(jù)查詢、短連接、新聞內容、商品內容等等）。
• 分布式集群架構中的session(Token)分離。
• 聊天室的在線好友列表。
• 任務隊列（秒殺、搶購等等）。
• 應用排行榜。
• 網(wǎng)站訪問統(tǒng)計。
• 數(shù)據(jù)過期處理（可以精確到毫秒）。

4、安裝運行redis

docker環(huán)境安裝

4.1、環(huán)境依賴

• 依賴c++環(huán)境

yum install gcc-c++
yum install centos-release-scl scl-utils-build
yum install -y devtoolset-8-toolchain

4.2、源碼安裝redis

• 操作目錄：/usr/local/redis/
• 安裝版本：redis-6.2.5
• 安裝目錄：/usr/local/redis/6.2.5

下載地址：http://download.redis.io/releases

通過先下載然后拷貝到服務器上，或者通過wget命令下載，下面通過wget進行下載；

創(chuàng)建目錄：

mkdir /usr/local/redis/

進入目錄：

cd /usr/local/redis/	

下載：

wget http://download.redis.io/releases/redis-6.2.5.tar.gz

解壓：

tar -zxvf  redis-6.2.5.tar.gz

目錄結構如下：

編譯源碼：

# 進入源碼目錄
cd  /usr/local/redis/redis-6.2.5
# make編譯源碼，并且指定安裝目錄為/usr/local/redis/6.2.5
make PREFIX=/usr/local/redis/6.2.5  install 

拷貝配置文件：

# 創(chuàng)建配置文件
mkdir  /usr/local/redis/6.2.5/config  -p
# 將源碼中的配置文件，拷貝到安裝目錄下
cp /usr/local/redis/redis-6.2.5/redis.conf  /usr/local/redis/6.2.5/config

創(chuàng)建日志文件目錄：

mkdir  /usr/local/redis/6.2.5/log -p

安裝目錄結構如下：

• redis-benchmark:性能測試工具，看看自己服務器性能如何
• redis-check-aof：修復有問題的AOF文件，rdb和aof后面講
• redis-check-dump：修復有問題的dump.rdb文件
• redis-sentinel：Redis集群使用
• redis-server：Redis服務器啟動命令
• redis-cli：客戶端，操作入口

4.3、修改配置文件

# 編輯配置文件
vim /usr/local/redis/6.2.5/config/redis.conf

#1、開啟后臺啟動
daemonize  no  —>  daemonize  yes
#2、開啟遠程連接
注釋 bind 127.0.0.1
protected-mode yes  —>  protected-mode no
#3、配置客戶端連接活躍時間
tcp-keepalive 60
#4、配置日志文件位置
logfile "/usr/local/redis/6.2.5/log/redis.log"

4.4、啟動、停止redis

啟動：

cd /usr/local/redis/6.2.5/bin
./redis-server ../config/redis.conf

停止：

pkill redis

5、redis配置文件介紹

• INCLUDES：類似nginx的include，多實例的情況可以把公用的配置文件提取出來
• protected-mode：本機保護模式
• bind：默認情況bind=127.0.0.1只能接受本機的訪問請求，如果不配置，則無限制接受任何IP地址的訪問
• timeout：一個空閑的客戶端維持多少秒會關閉，0表示關閉該功能，即永不關閉
• tcp-keepalive：每個n秒對客戶端進行一次心跳檢測，如果設置為0，則不會檢測，建議設置成60
• databases：庫的數(shù)量，默認為16個
• requirepass：設置連接密碼
• maxclients：最大連接數(shù)，默認為1000
• maxmemory：可用最大內存
• maxmemory-policy：移除策略算法
• no-eviction(??v?k?n)：不刪除策略。當達到最大內存限制時, 如果再新增，返回錯誤信息，為默認策略。
• allkeys-lru: 在所有key中優(yōu)先刪除最少使用的鍵。
• allkeys-random: 在所有key中隨機刪除鍵。
• volatile-lru: 在設置了超時時間的key中優(yōu)先刪除最少使用的鍵。
• volatile-random：在設置了超時時間的key中隨機刪除鍵。
• volatile-ttl：在設置了超時時間的key中優(yōu)先刪除剩余時間最短的鍵。
• maxmemory-samples：設置樣本數(shù)量

LRU算法和最小TTL算法都并非是精確的算法，而是估算值，通過設置樣本的大小，redis默認會檢查樣本中的數(shù)據(jù)，選擇LRU的那個。

一般設置3到7的數(shù)字，數(shù)值越小樣本越不準確，但性能消耗越小。

6、redis高級類型使用

• Bitmaps：通過二進制形式存儲數(shù)據(jù)，可以用于用戶簽到統(tǒng)計、訪問量統(tǒng)計。
• HyperLogLog：統(tǒng)計非常大量的不重復數(shù)據(jù)的總和。
• Geospatial：redis基于該類型，提供了經(jīng)緯度設置，查詢，范圍查詢，距離查詢，經(jīng)緯度Hash等常見操作

7、持久化

Redis的高性能是由于其將所有數(shù)據(jù)都存儲在了內存中，為了使Redis在重啟之后仍能保證數(shù)據(jù)不丟失，需要將數(shù)據(jù)從內存中同步到硬盤中，這一過程就是持久化。

Redis支持兩種方式的持久化，一種是RDB方式，一種是AOF方式，可以單獨使用其中一種或將二者結合使用。

7.1、RDB持久化

RDB方式的持久化是通過快照（snapshotting）完成的，當符合一定條件時Redis會自動將內存中的數(shù)據(jù)進行快照并持久化到硬盤。

RDB是Redis默認采用的持久化方式，在redis.conf配置文件中默認有此下配置：

save 900 1
save 300 10
save 60 10000

save 開頭的一行就是持久化配置，可以配置多個條件（每行配置一個條件），每個條件之間是“或”的關系，“save 900 1”表示15分鐘（900秒鐘）內至少1個鍵被更改則進行快照，“save 300 10”表示5分鐘（300秒）內至少10個鍵被更改則進行快照。

在redis.conf中：

• 配置dir指定rdb快照文件的位置
• 配置dbfilenam指定rdb快照文件的名稱

Redis啟動后會讀取RDB快照文件，將數(shù)據(jù)從硬盤載入到內存。根據(jù)數(shù)據(jù)量大小與結構和服務器性能不同，這個時間也不同。通常將記錄一千萬個字符串類型鍵、大小為1GB的快照文件載入到內存中需要花費20～30秒鐘。

優(yōu)點：

• 適合大規(guī)模的數(shù)據(jù)恢復
• 對數(shù)據(jù)完整性和一致性要求不高更適合使用
• 節(jié)省磁盤空間
• 恢復速度快

缺點：

• 克隆時會瞬間增大內存
• 數(shù)據(jù)過大時，耗時更久
• 可能會丟失最后一次數(shù)據(jù)

問題總結：

通過RDB方式實現(xiàn)持久化，一旦Redis異常退出，就會丟失最后一次快照以后更改的所有數(shù)據(jù)。這就需要開發(fā)者根據(jù)具體的應用場合，通過組合設置自動快照條件的方式來將可能發(fā)生的數(shù)據(jù)損失控制在能夠接受的范圍。如果數(shù)據(jù)很重要以至于無法承受任何損失，則可以考慮使用AOF方式進行持久化。

rdb移植恢復：

通過將rdb文件拷貝到其他redis服務器下，可以實現(xiàn)rdb的恢復，步驟如下：

• 關閉需要恢復數(shù)據(jù)的Redis
• 先把備份的文件拷貝到redis工作目錄下
• 啟動Redis, 備份數(shù)據(jù)會直接加載

7.2、AOF持久化

默認情況下Redis沒有開啟AOF（append only file）方式的持久化。 

修改配置文件開啟：

appendonly yes

開啟AOF持久化后每執(zhí)行一條會更改Redis中的數(shù)據(jù)的命令或者每隔一秒，Redis就會將該命令寫入硬盤中的AOF文件。

通過修改配置文件設置AOF策略：

#always:表示每一條更新命令都同步；everysec：每秒同步一次(如果宕機，會丟失最后一秒數(shù)據(jù))
appendfsync always | everysec

AOF文件的保存位置和RDB文件的位置相同，都是通過dir參數(shù)設置的，默認的文件名是appendonly.aof

可以通過修改配置文件自定義名稱：

appendfilename appendonly.aof

Rewrite壓縮機制：

? AOF采用文件追加方式，文件會越來越大為避免出現(xiàn)此種情況，新增了重寫機制(fork出一條新進程來將文件重寫), 當AOF文件的大小超過所設定的閾值時，Redis就會啟動AOF文件的內容壓縮， 只保留可以恢復數(shù)據(jù)的最小指令集。

何時觸發(fā)重寫：

Redis會記錄上次重寫時的AOF大小，默認配置是當AOF文件大小是上次rewrite后大小的一倍且文件大于64M時觸發(fā)，比如：

系統(tǒng)載入時或者上次重寫完畢時，Redis會記錄此時AOF大小，設為base_size，如果Redis的AOF當前大小>= base_size +base_size*100% (默認)且當前大小==>=64mb==(默認)的情況下，Redis會對AOF進行重寫。

通過修改配置，設置重寫觸發(fā)條件：

# 文件大小達到上次重寫大小的100%(2倍)時開始重寫
auto-aof-rewrite-percentage:100
# 文件大小達到"設置"值時開始重寫
auto-aof-rewrite-min-size:64mb

重寫流程：

1、主進程fork出子進程執(zhí)行重寫操作，保證主進程不會阻塞。

2、子進程遍歷redis內存中數(shù)據(jù)到臨時文件，客戶端的寫請求同時寫入aof_buf緩沖區(qū)和aof_rewrite_buf重寫緩沖區(qū)保證原AOF文件完整以及新增數(shù)據(jù)的完整性。

3、子進程寫完新的AOF文件后，向主進程發(fā)信號，父進程更新統(tǒng)計信息。

4、主進程把aof_rewrite_buf中的數(shù)據(jù)寫入到新的AOF文件。

5、使用新的AOF文件覆蓋舊的AOF文件，完成AOF重寫。

優(yōu)缺點：

優(yōu)點：

• 備份機制更穩(wěn)健，丟失數(shù)據(jù)概率更低

缺點：

• 比起RDB占用更多的磁盤空間
• 恢復備份速度要慢
• 頻繁的同步導致系統(tǒng)性能壓力更大

總結

以上為個人經(jīng)驗，希望能給大家一個參考，也希望大家多多支持腳本之家。

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