Redis基本内容

Posted 2022-08-24 尚墨1111

文章目录

• redis
• • 1 基本概念
  • 2 数据类型
  • • 2.1 基本数据结构
    • 2.2 特殊数据结构
  • 3 事务
  • 4 持久化（重点）
  • 5 发布订阅
  • 6 主从复制
  • • 6.1 搭建主从结构
    • 6.2 测试数据同步
    • 6.3 复制原理
    • 6.4 哨兵模式
  • 7 缓存穿透和雪崩
  • 8 问题：

redis

1 基本概念

linux系统部署：https://www.cnblogs.com/hunanzp/p/12304622.html

https://segmentfault.com/a/1190000023364209

redis-cli

redis-server

启动 Redis

redis-server

查看 redis 是否启动？

redis-cli

以上命令将打开以下终端：

redis 127.0.0.1:6379>

127.0.0.1 是本机 IP ，6379 是 redis 服务端口。现在我们输入 PING 命令。

redis 127.0.0.1:6379> ping
PONG

关闭redis服务

shutdown	# 关闭redis
exit	    # 退出

2 数据类型

2.1 基本数据结构

String字符串

List列表：在redis里面，我们可以把list玩成 ，栈、队列、阻塞队列

• 相当于链表，消息排队、消息队列 （Lpush Rpop）， 栈（ Lpush Lpop）

• 命令以l开头，lpush、lrange、lindex

Set集合：无序不重复

• 命令以s开头，sadd、scard、sismember、smembers
• 交叉并集合，sdiff、sinter、sunion

Hash哈希：map集合key-value

• h开头，hset、hget、hgetall、hdel、hmset、hlen、hexists、hkeys、hvals

Zset有序集合

• z开头，zadd、zcount、zcard、zrange、zrangebyscore、zrem

2.2 特殊数据结构

geospatial 地理位置，底层是一个zset

• geo开头命令，geoadd、geodist、geohash、geopost、georadius、georadiusbymember

hyperloglog 不重复数字（基数）统计法

bitmap，二进制记录

• setbit、getbit、bitcount

3 事务

命令的集合，把所有命令组合成一个队列进行序列化，依次执行

multi(开启事务) set get add 等操作 exec(执行事务)
# discard 取消事务
# 中途编译型异常，队列中所有命令都不会执行，运行时异常，其他命令正常运行，出错的命令执行出错

监视器：watch

watch money
multi
# 执行各种对money的操作
# 如果中途有其他线程对money进行了修改，此时事务执行出错
exec

unwatch money # 需要先解除监视
watch money # 再获取最新的值，再执行事务

4 持久化（重点）

Redis 是内存数据库，如果不将内存中的数据库状态保存到磁盘，那么一旦服务器进程退出，服务器中的数据库状态也会消失。所以 Redis 提供了持久化功能

• RDB：快照写入文档的持久化文档，保存到dump.rdb，rdb文件放在redis启动目录后启动时会自动检查dump.rdb并恢复其中的数据

• AOF，以日志的形式记录每一个写操作， 保存在appendonly.aof 文件，更靠谱，但是效率更低

比较：

RDB，建议只在Slave上持久化RDB文件。AOF用在主服务器数据备份

5 发布订阅

发布：publish channelName "message"

订阅：subscribe channelName

6 主从复制

主从复制，是指将一台Redis服务器的数据，复制到其他的Redis服务器。前者称为主节点 (master/leader)，后者称为从节点(slave/follower)；数据的复制是单向的，只能由主节点到从节点。 Master以写为主，Slave 以读为主。

主从复制的作用主要包括：

1、数据冗余：主从复制实现了数据的热备份，是持久化之外的一种数据冗余方式。

2、故障恢复：当主节点出现问题时，可以由从节点提供服务，实现快速的故障恢复；实际上是一种服务 的冗余。

3、负载均衡：在主从复制的基础上，配合读写分离，可以由主节点提供写服务，由从节点提供读服务 （即写Redis数据时应用连接主节点，读Redis数据时应用连接从节点），分担服务器负载；在写 少读多的场景下，通过多个从节点分担读负载，可以大大提高Redis服务器的并发量。

4、高可用（集群）基石：除了上述作用以外，主从复制还是哨兵和集群能够实施的基础，因此说主从复 制是Redis高可用的基础。

6.1 搭建主从结构

参考：https://segmentfault.com/a/1190000039242024

本文示例采用docker compose搭建一主两从的主从结构。

• 新建docker-compose.yml添加以下配置信息。

version: "3"
services:
  redis-master:
    image: redis:6.0
    ports: 
    - "6379:6379"
    container_name: "redis-master"
    command: redis-server
    networks:
    - redis-master-slave
  redis-slave-1:
    image: redis:6.0
    ports:
    - "6380:6379"
    container_name: "redis-slave-1"
    command: redis-server --slaveof redis-master 6379 
    depends_on: 
    - redis-master
    networks:
    - redis-master-slave
  redis-slave-2:
    image: redis:6.0
    ports:
    - "6381:6379"
    container_name: "redis-slave-2"
    command: redis-server --slaveof redis-master 6379 
    depends_on: 
    - redis-master
    networks:
    - redis-master-slave
networks:
  redis-master-slave:

• cd到当前目录，执行指令docker-compose up启动docker，效果如下：

打开新的窗口，redis-cli 连接redis服务，info replication 查看主从关系

6.2 测试数据同步

主机可以写，从机不能写只能读！主机中的所有信息和数据，都会自动被从机保存

redis-cli -p 6379	# 连接主机redis端口
redis-cli -p 6380	# 连接从机redis 端口
redis-cli -p 6381	# 连接从机redis 端口

主机可以正常的写和读

从机1号，不能写，但是主机上的更新马上会同步到从机上

从机2号，同样

界面显示

6.3 复制原理

源码分析可参考：https://segmentfault.com/a/1190000039242024

Slave 启动成功连接到 master 后会发送一个sync同步命令 Master 接到命令，启动后台的存盘进程，同时收集所有接收到的用于修改数据集命令，在后台进程执行 完毕之后，master将传送整个数据文件到slave，并完成一次完全同步。

• 全量复制：而slave服务在接收到数据库文件数据后，将其存盘并加载到内存中。
• 增量复制：Master 继续将新的所有收集到的修改命令依次传给slave，完成同步 但是只要是重新连接master，一次完全同步（全量复制）将被自动执行！ 我们的数据一定可以在从机中 看到！

6.4 哨兵模式

主从切换技术的方法是：当主服务器宕机后，需要手动把一台从服务器切换为主服务器，这就需要人工 干预，费事费力，还会造成一段时间内服务不可用。这不是一种推荐的方式，更多时候，我们优先考虑 哨兵模式。

哨兵模式：后台监控主机是否故障，如果故障了根据投票数自动将从库转换为主库。

哨兵：独立的进程，监控redis服务的运行情况

• 通过发送命令，让Redis服务器返回监控其运行状态，包括主服务器和从服务器。
• 当哨兵监测到master宕机，会自动将slave切换成master，然后通过发布订阅模式通知其他的从服 务器，修改配置文件，让它们切换主机。

单哨兵——多哨兵，单个哨兵检测到主机下线被称为“主观下线”，当一定数量的哨兵都认为主机下线时，进行一次投票，此时的主从切换称为“客观下线”

7 缓存穿透和雪崩

• 缓存穿透：缓存没有命中，都去查数据库了
• 缓存击穿：热点数据缓存过期，瞬间所有压力跑到数据库中
• 缓存雪崩：缓存集体失效（写入的缓存失效，或者缓存的服务器宕机），形成的压力波峰

解决方案：

• redis高可用，多增设几台redis，这样一台挂掉之后其他的还可以继续 工作，其实就是搭建的集群。
• 限流降级，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。
• 数据预热 ，数据加热的含义就是在正式部署之前，我先把可能的数据先预先访问一遍，这样部分可能大量访问的数 据就会加载到缓存中。在即将发生大并发访问前手动触发加载缓存不同的key，设置不同的过期时间，让 缓存失效的时间点尽量均匀。

8 问题：

redis绑定的端口被占用，杀死进程

 netstat -tulp|grep redis
(Not all processes could be identified, non-owned process info
 will not be shown, you would have to be root to see it all.)
tcp        0      0 0.0.0.0:6379            0.0.0.0:*               LISTEN      11845/redis-server
tcp6       0      0 [::]:6379               [::]:*                  LISTEN      11845/redis-server
$ kill -9 11845

非root用户没有写入磁盘的权限，将写入操作关闭之后运行

# WARNING overcommit_memory is set to 0! Background save may fail under low memory condition. 
# To fix this issue add 'vm.overcommit_memory = 1' to /etc/sysctl.conf and then reboot or run the command 'sysctl vm.overcommit_memory=1' for this to take effect.