1.Redis是什么
Redis是一個使用ANSI C（C語言） 編寫的開源的高性能的Key-Value的NoSQL數據庫（非關系型數據庫）。
2.Redis特點
1.基於內存
2.可持久化數據
3.具有豐富的數據結構類型，適應非關系型數據的存儲需求
4.支持絕大多數主流開發語言，如C、C++、Java、Python、R、JavaScript等。
5.支持集群模式，高效、穩定。
3.數據模型（A）
1.鍵值對形式。
2.Redis的數據結構類型，指的就是Redis值的結構類型。
4.Redis作用
1.本質是數據庫，能存儲數據。
Redis能靈活處理非關系型數據的讀、寫問題，是對MySQL等關系型數據庫的補充。
新浪微博就是使用Redis集群做數據庫。
2.緩存數據。
所謂緩存，就是將數據加載到內存中后直接使用，而不是每次都通過IO流從磁盤上讀取。好處：讀寫效率高。
而Redis則是將數據直接存儲在內存中，只有當內存空間不足時，將部分數據持久化到磁盤上。
5.Redis安裝(Linux)
Redis官方只提供了源碼，並沒有提供經過編譯之后的安裝包。因此，安裝Redis，要先編譯、后安裝。（即源碼安裝方式）
5.1 redis安裝步驟
1.下載，上傳到Linux服務器，並解壓
2.預編譯（實際上是檢查編譯環境的過程）
進入目錄： cd /opt/soft/redis-3.2.9/deps/jemalloc
執行預編譯 ./configure
在預編譯的過程中，會檢測安裝redis所需的相關依賴，依次安裝即可。
如：缺少c編譯環境 yum -y install gcc-c++
預編譯不是必須的步驟，它只是在檢查編譯過程中需要的環境是否滿足。通常源碼包中，都有一個可執行的configure腳本，這個腳本執行預編譯的腳本。但是有一些源碼包中，沒有該文件，可以省略預編譯步驟。
3.編譯 進入/opt/soft/redis-3.2.9/src
make
4.安裝 進入/opt/soft/redis-3.2.9/src
make install
5.啟動redis服務端(指定配置文件)
拷貝redis.conf文件到/etc 目錄下，方便管理。
cp /opt/soft/redis-3.2.9/redis.conf /etc/
/usr/local/bin/redis-server /etc/redis.conf
6.啟動redis客戶端，登陸 /usr/local/bin/redis-cli
6.redis.conf常用配置說明
6.1 requirepass (設置密碼)
給redis設置密碼
在/etc/redis.conf中設置密碼（退出redis登錄用quit）
找到上面這行代碼改成
設置密碼后需要重新啟動redis服務端 才會生效
在客戶端使用auth命令，驗證密碼。
6.2 databases（數據庫）
Redis默認有16個數據庫，尋址角標從0開始。
默認連接db0
客戶端使用select命令可切換數據庫
6.3 port（端口）
指定redis的服務端口，默認6379
6.4 daemonize（后台進程）
Redis默認關閉后台進程模式，改成yes，redis服務在后台啟動。
6.5 loglevel（日志級別）
6.6 logfile（日志輸出文件）
Redis日志輸出目錄，默認不輸出日志到文件。
6.7 dbfilename（持久化文件名）、 dir（文件路徑）
指定數據持久化的文件名及目錄。
7.將redis添加為系統服務
7.1 第一步：開啟后台模式
修改配置文件，將daemonize改為yes
7.2 第二步：創建shell腳本
Linux系統服務，在/etc/init.d目錄下創建redis腳本
########################### #chkconfig: 2345 10 90 #description: Start and Stop redis PATH=/usr/local/bin:/sbin:/usr/bin:/bin REDISPORT=6379 EXEC=/usr/local/bin/redis-server REDIS_CLI=/usr/local/bin/redis-cli ##判斷redis是否啟動了 PIDFILE=/var/run/redis_6379.pid CONF="/etc/redis.conf" PASSWORD=$(cat $CONF|grep '^\s*requirepass'|awk '{print $2}'|sed 's/"//g') case "$1" in start) if [ -f $PIDFILE ] then echo "$PIDFILE exists, process is already running or crashed" else echo "Starting Redis server..." $EXEC $CONF fi if [ "$?"="0" ] then echo "Redis is running..." fi ;; stop) if [ ! -f $PIDFILE ] then echo "$PIDFILE does not exist, process is not running" else PID=$(cat $PIDFILE) echo "Stopping ..." if [ -z $PASSWORD ] then $REDIS_CLI -p $REDISPORT shutdown else $REDIS_CLI -a $PASSWORD -p $REDISPORT shutdown fi #$REDIS_CLI -p $REDISPORT SHUTDOWN while [ -x ${PIDFILE} ] do echo "Waiting for Redis to shutdown ..." sleep 1 done echo "Redis stopped" fi ;; restart|force-reload) ${0} stop ${0} start ;; *) echo "Usage: /etc/init.d/redis {start|stop|restart|force-reload}" >&2 exit 1 esac ##############################
7.3 第三步：添加shell腳本可執行權限
chmod +x /etc/init.d/redis
7.4 第四步：添加Redis開機啟動
7.4 第四步：添加Redis開機啟動
8.Redis的值（value）的數據結構類型
一般說Redis的數據結構類型，指的就是redis的值value的類型；
Redis常用的數據結構類型：string、list、set、sortedSet、hash
9.Redis的使用
9.1 key的類型
redis的key 值是二進制安全的，這意味着可以用任何二進制序列作為key值，從形如”foo”的簡單字符串到一個JPEG文件的內容都可以。空字符串也是有效key值。
redis建議使用字符串做為key的類型
9.2 key取值規范
1.鍵值不需要太長，消耗內存，在數據中查找這類鍵值的計算成本較高
2.鍵值不宜過短，可讀性較差，通常建議見名知意。
例：user:id:1:username；user:id:1:password 。通過user:id:1*查詢。這就是一種命名方式（不一定要使用這種方式）
9.3 Key命令
9.4 string類型
string類型是redis最常用的數據結構類型，存儲的值為字符串。
string類型相關命令
String類型的應用場景
1.做與統計有關的業務，如新浪微博(微信朋友圈)中的點贊功能
2.解決多線程的線程安全問題。
Redis的key是單線程模式，這就意味一瞬間只有一個線程能夠持有這個key，所以可以使用redis解決部分涉及線程安全的業務，比如說搶購、秒殺。
再比如學習多線程時模擬買票窗口的賣票業務。
9.5 List類型
特點：
1.基於Linked List實現
2.元素是字符串類型
3.列表頭尾增刪快，中間增刪慢，增刪元素是常態
4.元素可以重復出現
5.最多包含2^32-1元素
列表的索引：從左至右，從0開始；從右至左，從-1開始
List類型相關命令
List類型應用場景
1.處理排名類業務。如新浪微博評論、論壇回帖樓層等。
2.聊天室
9.6 Hash類型（散列）
特點
1.由Field（字段）和與之關聯的value組成map鍵值對
2.field和value是字符串類型；
3.一個hash中最多包含2^32-1鍵值對。
Hash相關命令
Hash的作用
節約內存空間：
redis每創建一個鍵，都會為這個鍵儲存一些附加的管理信息（比如這個鍵的類型，這個鍵最后一次被訪問的時間等等）可以說redis的key相對於值來說，更珍貴！所以數據庫里面的鍵越多，redis數據庫服務器在儲存附加管理信息方面耗費的內存就越多，在獲取key對應的value值時cpu的開銷也會更多 。
Hash結構可以將具有關聯關系的一組key-value，存儲到同一個hash結構中，從而減少key的數量。所以在能使用hash的時候盡量使用hash。
不適合使用Hash的場景
在需要只對hash中某個字段設置過期時，就不建議使用hash。Redis的key的過期功能只能對鍵操作，而Hash結構不能單獨對某一個filed設置過期功能。
9.7 Set類型（集合）
特點
1.無序的、去重的；
2.元素是字符串類型；
3.最多包含2^32-1元素。
Set相關命令
Set應用場景
新浪微博的共同關注:當用戶訪問另一個用戶的時候，會顯示出兩個用戶共同關注哪些相同的用戶(交集)
9.8 SortedSet類型（有序集合）
特點
1.類似Set集合；
2.有序的、去重的；
3.元素是字符串類型；
4.每一個元素都關聯着一個浮點分數值（Score），並按照分數值從小到大的順序排列集合中的元素。分數值可以相同，相同時按字典順序排列
5.最多包含2^32-1元素
SortedSet類型相關命令
SortedSet類型適用場景
適用於需要有序且唯一的業務或操作：
如，網易音樂排行榜：
每首歌的歌名作為元素（唯一、不重復）
每首歌的播放次數作為分值
用zrevrange來獲取播放次數最多的歌曲（就是最多播放榜了，雲音樂熱歌榜，沒有競價，沒有權重）
10.使用Jedis連接redis服務器
Jedis是Redis官方推薦的Java連接開發工具，可以通過java代碼操作redis數據庫，就類似於jdbc
10.1 使用jedis連接redis可能會出現的問題及解決方案：
1.ip綁定問題
使用Jedis連接redis服務器需要把Redis的配置文件redis.conf里的bind 127.0.0.1（或bind localhost）注釋掉，這句話的意思是僅允許本機才能訪問。我們需要讓redis服務器允許其他主機訪問
2.保護模式（如果設置了密碼可以進行密碼驗證，不用關閉保護模式）
DENIED Redis is running in protected mode because protected mode is enabled…
關閉保護模式：把Redis的配置文件redis.conf中的protected-mode 的yes改成no
10.2 Jedis 相關jar包導入
10.3 Jedis連接redis服務端
package com.gjs.jedis; import org.junit.Test; import redis.clients.jedis.Jedis; public class TestJedis { @Test public void testJedisConnect() throws Exception { //創建客戶端指定連接服務器端主機ip和端口，端口不指定時默認使用6379 Jedis jedis = new Jedis("192.168.192.128", 6379); System.out.println("連接redis服務器端成功！"); jedis.auth("1234"); //登錄驗證 //測試連接 System.out.println("redis服務器是否運行："+jedis.ping()); System.out.println("redis服務器信息："+jedis.info()); //關閉連接 jedis.close(); } }
10.4 Key測試
jedis類中大部分方法名都與對應的命令同名
@Test public void testKey() throws Exception { //創建客戶端指定連接服務器端主機ip和端口，端口不指定時默認使用6379 Jedis jedis = new Jedis("192.168.192.128", 6379); System.out.println("連接redis服務器端成功！"); //登錄驗證 jedis.auth("1234"); jedis.set("name", "zhangsan");//加入數據 System.out.println("獲取key對應的值："+jedis.get("name")); Set<String> keys = jedis.keys("*");//使用通配符進行模糊查詢 System.out.println("獲取所有key的值："+keys); //關閉連接 jedis.close(); }
10.5 List測試
@Test public void testList() throws Exception { //創建客戶端指定連接服務器端主機ip和端口，端口不指定時默認使用6379 Jedis jedis = new Jedis("192.168.192.128", 6379); System.out.println("連接redis服務器端成功！"); //登錄驗證 jedis.auth("1234"); jedis.lpush("list", new String[] {"a","c","b"});//添加數據 Long len = jedis.llen("list");//獲取長度 System.out.println("list長度："+len); System.out.println("list元素："+jedis.lrange("list", 0, len)); System.out.println("指定索引位置的元素："+jedis.lindex("list", 1)); //關閉連接 jedis.close(); }
10.6 Hash測試
@Test public void testHash() throws Exception { //創建客戶端指定連接服務器端主機ip和端口，端口不指定時默認使用6379 Jedis jedis = new Jedis("192.168.192.128", 6379); System.out.println("連接redis服務器端成功！"); //登錄驗證 jedis.auth("1234"); //添加數據 jedis.hset("user", "id", "1"); jedis.hset("user", "name", "zhangsan"); jedis.hset("user", "password", "123456"); //獲取所有元素 Map<String, String> user = jedis.hgetAll("user"); System.out.println("獲取hash的所有字段值："+user); //關閉連接 jedis.close(); }
10.7 Set測試
@Test public void testSet() throws Exception { //創建客戶端指定連接服務器端主機ip和端口，端口不指定時默認使用6379 Jedis jedis = new Jedis("192.168.192.128", 6379); System.out.println("連接redis服務器端成功！"); //登錄驗證 jedis.auth("1234"); //添加數據 jedis.sadd("set1",new String[] {"a","s","d","f","g"}); jedis.sadd("set2", new String[] {"a","s","z","x"}); //獲取所有元素 Set<String> set1 = jedis.smembers("set1"); System.out.println("獲取set的所有元素："+set1); System.out.println("獲取元素數量："+jedis.scard("set1")); //獲取交並補集，方法參數是可變的 Set<String> inter = jedis.sinter("set1","set2"); System.out.println("獲取交集："+inter); Set<String> union = jedis.sunion("set1","set2"); System.out.println("獲取並集："+union); Set<String> diff = jedis.sdiff("set1","set2"); System.out.println("獲取差集："+diff); //關閉連接 jedis.close(); }
10.8 SortedSet測試
@Test public void testSortedSet() throws Exception { //創建客戶端指定連接服務器端主機ip和端口，端口不指定時默認使用6379 Jedis jedis = new Jedis("192.168.192.128", 6379); System.out.println("連接redis服務器端成功！"); //登錄驗證 jedis.auth("1234"); //添加數據 Map<String, Double> scoreMembers = new HashMap<>(); scoreMembers.put("a", 1d); scoreMembers.put("b", 3d); scoreMembers.put("c", 2d); jedis.zadd("sortSet", scoreMembers); //獲取數據 //獲取分數值在指定區間的元素並按分數值由小到大排序 Set<String> zrange = jedis.zrange("sortSet", 0, 3); System.out.println(zrange); //關閉連接 jedis.close(); }
11.Redis持久化
Redis持久化，就是將內存中的數據，永久保存到磁盤上。
Redis持久化有兩種方式：RDB(Redis DB)、AOF(AppendOnlyFile)。
11.1 RDB（快照模式）
在默認情況下，Redis 將數據庫快照保存在名字為dump.rdb的二進制文件中，可以在redis.conf配置文件中修改持久化信息。
save 900 1 表示在900秒內，至少更新了1條數據。Redis就將數據持久化到硬盤
save 300 10 表示在300內，至少更新了10條數據，Redis就會觸發將數據持久化到硬盤
save 60 10000 表示60秒內，至少更新了10000條數據，Redis就會觸發將數據持久化到硬盤
11.1.1 策略
1.自動：BGSAVE
按照配置文件中的條件滿足就執行BGSAVE；非阻塞，Redis服務正常接收處理客戶端請求；
Redis會folk()一個新的子進程來創建RDB文件，子進程處理完后會向父進程發送一個信號，通知它處理完畢，父進程用新的dump.rdb替代舊文件。
2.手動：SAVE
由客戶端（redis-cli）發起SAVE命令；阻塞Redis服務，無法響應客戶端請求；創建新的dump.rdb替代舊文件。
11.1.2 優點
1.執行效率高；
2.恢復大數據集速度較AOF快。
11.1.3 缺點
1.會丟失最近寫入、修改的而未能持久化的數據；
2.folk過程非常耗時，會造成毫秒級不能響應客戶端請求。
11.2 AOF（追加模式、文本重演）
AOF(Append only file),采用追加的方式保存，默認文件appendonly.aof。記錄所有的寫操作命令，在服務啟動的時候使用這些命令就可以還原數據庫。AOF默認關閉，需要在配置文件中手動開啟。
11.2.1 寫入機制
說明：AOF機制，添加了一個內存緩沖區(buffer)。
1.將內容寫入緩沖區
2.當緩沖區被填滿、或者用戶手動執行fsync、或者系統根據指定的寫入磁盤策略自動調用fdatasync命令，才將緩沖區里的內容真正寫入磁盤里。
3.在緩沖區里的內容未寫入磁盤之前，可能會丟失。
11.2.2 寫入磁盤的策略
appendfsync選項，這個選項的值可以是always、everysec或者no
Always：服務器每寫入一個命令，就調用一次fdatasync，將緩沖區里面的命令寫入到硬盤。這種模式下，服務器出現故障，也不會丟失任何已經成功執行的命令數據
Everysec（默認）：服務器每一秒重調用一次fdatasync，將緩沖區里面的命令寫入到硬盤。這種模式下，服務器出現故障，最多只丟失一秒鍾內的執行的命令數據
No：服務器不主動調用fdatasync，由操作系統決定何時將緩沖區里面的命令寫入到硬盤。這種模式下，服務器遭遇意外停機時，丟失命令的數量是不確定的
運行速度：always的速度慢，everysec和no都很快
11.2.3 AOF重寫機制
AOF文件過大，合並重復的操作，AOF會使用盡可能少的命令來記錄。
重寫過程
1.folk一個子進程負責重寫AOF文件
2.子進程會創建一個臨時文件寫入AOF信息
3.父進程會開辟一個內存緩沖區接收新的寫命令
4.子進程重寫完成后，父進程會獲得一個信號，將父進程接收到的新的寫操作由子進程寫入到臨時文件中
5.新文件替代舊文件
重寫的本質：就是將操作同一個鍵的命令，合並。從而減小AOF文件的體積
AOF重寫觸發機制
1.手動：客戶端向服務器發送BGREWRITEAOF命令
2.自動：配置文件中的選項，自動執行BGREWRITEAOF命令
auto-aof-rewrite-min-size ，
觸發AOF重寫所需的最小體積：只要在AOF文件的體積大於等於size時，才會考慮是否需要進行AOF重寫，這個選項用於避免對體積過小的AOF文件進行重寫
auto-aof-rewrite-percentage
指定觸發重寫所需的AOF文件體積百分比：當AOF文件的體積大於auto-aof-rewrite-min-size指定的體積，並且超過上一次重寫之后的AOF文件體積的percent %時，就會觸發AOF重寫。（如果服務器剛剛啟動不久，還沒有進行過AOF重寫，那么使用服務器啟動時載入的AOF文件的體積來作為基准值）。將這個值設置為0表示關閉自動AOF重寫。
11.2.4 優點
寫入機制:默認Everysec每秒執行，性能很好不阻塞服務，最多丟失一秒的數據；
重寫機制:優化AOF文件,如果誤操作了（FLUSHALL等），只要AOF未被重寫，停止服務移除AOF文件尾部FLUSHALL命令，重啟Redis，可以將數據集恢復到FLUSHALL 執行之前的狀態。
11.2.5 缺點
1.相同數據集，AOF文件體積較RDB大了很多；
2.恢復數據庫速度較RDB慢（文本，命令重演）。