Redis 是一个开源的使用 ANSI C 语言编写、遵守 BSD 协议、支持网络、可基于内存亦可持久化的日志型、Key-Value 数据库,并提供多种语言的 API的非关系型数据库。
传统数据库遵循 ACID 规则。而 Nosql(Not Only SQL 的缩写,是对不同于传统的关系型数据库的数据库管理系统的统称) 一般为分布式而分布式一般遵循 CAP 定理。
Github 源码:https://github.com/antirez/redis
Redis 官网:https://redis.io/
Redis(Remote Dictionary Server) 是一个使用 C 语言编写的,开源的(BSD许可)高性能非关系型(NoSQL)的键值对数据库。
Redis 可以存储键和五种不同类型的值之间的映射。键的类型只能为字符串,值支持五种数据类型:字符串、列表、集合、散列表、有序集合。
与传统数据库不同的是 Redis 的数据是存在内存中的,所以读写速度非常快,因此 redis 被广泛应用于缓存方向,每秒可以处理超过 10万次读写操作,是已知性能最快的Key-Value DB。另外,Redis 也经常用来做分布式锁。除此之外,Redis 支持事务 、持久化、LUA脚本、LRU驱动事件、多种集群方案。
Redis常用数据类型Redis主要有5种数据类型,包括String,List,Set,Zset,Hash,满足大部分的使用要求
1 String字符串:
格式: set key value
string类型是二进制安全的。意思是redis的string可以包含任何数据。比如jpg图片或者序列化的对象 。
string类型是Redis最基本的数据类型,一个键最大能存储512MB。
2 Hash(哈希)
格式: hmset name key1 value1 key2 value2
Redis hash 是一个键值(key=>value)对集合。
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。
3 List(列表)
Redis 列表是简单的字符串列表,按照插入顺序排序。你可以添加一个元素到列表的头部(左边)或者尾部(右边)
格式: lpush name value
在 key 对应 list 的头部添加字符串元素
格式: rpush name value
在 key 对应 list 的尾部添加字符串元素
格式: lrem name index
key 对应 list 中删除 count 个和 value 相同的元素
格式: llen name
返回 key 对应 list 的长度
4 Set(集合)
格式: sadd name value
Redis的Set是string类型的无序集合。
集合是通过哈希表实现的,所以添加,删除,查找的复杂度都是O(1)。
5 zset(sorted set:有序集合)
格式: zadd name score value
Redis zset 和 set 一样也是string类型元素的集合,且不允许重复的成员。
不同的是每个元素都会关联一个double类型的分数。redis正是通过分数来为集合中的成员进行从小到大的排序。
zset的成员是唯一的,但分数(score)却可以重复。
redis常用命令Keys pattern
*表示区配所有
以bit开头的
查看Exists key是否存在
Set
设置 key 对应的值为 string 类型的 value。
setnx
设置 key 对应的值为 string 类型的 value。如果 key 已经存在,返回 0,nx 是 not exist 的意思。
删除某个key
第一次返回1 删除了 第二次返回0
Expire 设置过期时间(单位秒)
TTL查看剩下多少时间
返回负数则key失效,key不存在了
Setex
设置 key 对应的值为 string 类型的 value,并指定此键值对应的有效期。
Mset
一次设置多个 key 的值,成功返回 ok 表示所有的值都设置了,失败返回 0 表示没有任何值被设置。
Getset
设置 key 的值,并返回 key 的旧值。
Mget
一次获取多个 key 的值,如果对应 key 不存在,则对应返回 nil。
Incr
对 key 的值做加加操作,并返回新的值。注意 incr 一个不是 int 的 value 会返回错误,incr 一个不存在的 key,则设置 key 为 1
incrby
同 incr 类似,加指定值 ,key 不存在时候会设置 key,并认为原来的 value 是 0
Decr
对 key 的值做的是减减操作,decr 一个不存在 key,则设置 key 为-1
Decrby
同 decr,减指定值。
Append
给指定 key 的字符串值追加 value,返回新字符串值的长度。
Strlen
取指定 key 的 value 值的长度。
persist xxx(取消过期时间)
选择数据库(0-15库)
Select 0 //选择数据库
move age 1//把age 移动到1库
Randomkey随机返回一个key
Rename重命名
Type 返回数据类型
什么缓存穿透?如何避免?
一般的缓存系统,都是按照key去缓存查询,如果不存在对应的value,就应该去后端系统查找(比如DB)。一些恶意的请求会故意查询不存在的key,请求量很大,就会对后端系统造成很大的压力。这就叫做缓存穿透。
如何避免?
1:对查询结果为空的情况也进行缓存,缓存时间设置短一点,或者该key对应的数据insert了之后清理缓存。
2:对一定不存在的key进行过滤。可以把所有的可能存在的key放到一个大的Bitmap中,查询时通过该bitmap过滤。
什么缓存雪崩?如何避免?当缓存服务器重启或者大量缓存集中在某一个时间段失效,这样在失效的时候,会给后端系统带来很大压力。导致系统崩溃。
如何避免?
1:在缓存失效后,通过加锁或者队列来控制读数据库写缓存的线程数量。比如对某个key只允许一个线程查询数据和写缓存,其他线程等待。
2:做二级缓存,A1为原始缓存,A2为拷贝缓存,A1失效时,可以访问A2,A1缓存失效时间设置为短期,A2设置为长期
3:不同的key,设置不同的过期时间,让缓存失效的时间点尽量均匀。
什么是Redis持久化持久化就是把内存的数据写到磁盘中去,防止服务宕机了内存数据丢失。
Redis 的持久化机制是什么?各自的优缺点?Redis 提供两种持久化机制 RDB(默认) 和 AOF 机制:
RDB:是Redis DataBase缩写快照RDB是Redis默认的持久化方式。按照一定的时间将内存的数据以快照的形式保存到硬盘中,对应产生的数据文件为dump.rdb。通过配置文件中的save参数来定义快照的周期。
img
优点:
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1、只有一个文件 dump.rdb,方便持久化。
-
2、容灾性好,一个文件可以保存到安全的磁盘。
-
3、性能最大化,fork 子进程来完成写操作,让主进程继续处理命令,所以是 IO 最大化。使用单独子进程来进行持久化,主进程不会进行任何 IO 操作,保证了 redis 的高性能
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4.相对于数据集大时,比 AOF 的启动效率更高。
缺点:
-
1、数据安全性低。RDB 是间隔一段时间进行持久化,如果持久化之间 redis 发生故障,会发生数据丢失。所以这种方式更适合数据要求不严谨的时候)
-
2、AOF(Append-only file)持久化方式:是指所有的命令行记录以 redis 命令请 求协议的格式完全持久化存储)保存为 aof 文件。
AOF持久化(即Append Only File持久化),则是将Redis执行的每次写命令记录到单独的日志文件中,当重启Redis会重新将持久化的日志中文件恢复数据。
当两种方式同时开启时,数据恢复Redis会优先选择AOF恢复。
img
优点:
-
1、数据安全,aof 持久化可以配置 appendfsync 属性,有 always,每进行一次 命令操作就记录到 aof 文件中一次。
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2、通过 append 模式写文件,即使中途服务器宕机,可以通过 redis-check-aof 工具解决数据一致性问题。
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3、AOF 机制的 rewrite 模式。AOF 文件没被 rewrite 之前(文件过大时会对命令 进行合并重写),可以删除其中的某些命令(比如误操作的 flushall))
缺点:
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1、AOF 文件比 RDB 文件大,且恢复速度慢。
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2、数据集大的时候,比 rdb 启动效率低。
优缺点是什么?
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AOF文件比RDB更新频率高,优先使用AOF还原数据。
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AOF比RDB更安全也更大
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RDB性能比AOF好
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如果两个都配了优先加载AOF
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一般来说, 如果想达到足以媲美PostgreSQL的数据安全性,你应该同时使用两种持久化功能。在这种情况下,当 Redis 重启的时候会优先载入AOF文件来恢复原始的数据,因为在通常情况下AOF文件保存的数据集要比RDB文件保存的数据集要完整。
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如果你非常关心你的数据, 但仍然可以承受数分钟以内的数据丢失,那么你可以只使用RDB持久化。
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有很多用户都只使用AOF持久化,但并不推荐这种方式,因为定时生成RDB快照(snapshot)非常便于进行数据库备份, 并且 RDB 恢复数据集的速度也要比AOF恢复的速度要快,除此之外,使用RDB还可以避免AOF程序的bug。
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如果你只希望你的数据在服务器运行的时候存在,你也可以不使用任何持久化方式。
- Master最好不要做任何持久化工作,包括内存快照和AOF日志文件,特别是不要启用内存快照做持久化。
- 如果数据比较关键,某个Slave开启AOF备份数据,策略为每秒同步一次。
- 为了主从复制的速度和连接的稳定性,Slave和Master最好在同一个局域网内。
- 尽量避免在压力较大的主库上增加从库
- Master调用BGREWRITEAOF重写AOF文件,AOF在重写的时候会占大量的CPU和内存资源,导致服务load过高,出现短暂服务暂停现象。
- 为了Master的稳定性,主从复制不要用图状结构,用单向链表结构更稳定,即主从关系为:Master
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