redis的应用

1. redis应用场景
2. redis得持久化方式
3. redis得集群

 1. redis应用场景

1、热点数据的缓存 ----
由于redis访问速度块、支持的数据类型比较丰富，所以redis很适合用来存储热点数据，另外结合 
expire，我们可以设置过期时间然后再进行缓存更新操作，这个功能最为常见。 
2、限时业务的运用
redis中可以使用expire命令设置一个键的生存时间，到时间后redis会删除它。利用这一特性可以运用在限时的优惠活动信息、手机验证码等业务场景。 
3、计数器相关问题
什么是计数器，如电商网站商品的浏览量、视频网站视频的播放数等。为了保证数据实时效，每次浏览都得给+1，并发量高时如果每次都请求数据库操作无疑是种挑战和压力。Redis提供的incr命令来实现计数器功能，内存操作，性能非常好，非常适用于这些计数场景 。 
4、排行榜相关问题
关系型数据库在排行榜方面查询速度普遍偏慢，所以可以借助redis的SortedSet进行热点数据的排序。 在奶茶活动中，我们需要展示各个部门的点赞排行榜， 所以我针对每个部门做了一个SortedSet,然后以用户的openid作为上面的username,以用户的点赞数作为上面的score, 然后针对每个用户做一个hash, 通过zrangebyscore就可以按照点赞数获取排行榜，然后再根据username获取用户的hash信息，这个当时在实际运用中性能体验也蛮不错的。 
5、分布式锁 --Sys---本地锁
在很多互联网公司中都使用了分布式技术，分布式技术带来的技术挑战是对同一个资源的并发访问，如全局ID、减库存、秒杀等场景，并发量不大的场景可以使用数据库的悲观锁、乐观锁来实现，但在并发量高的场合中，利用数据库锁来控制资源的并发访问是不太理想的，大大影响了数据库的性能。可以利用Redis的setnx功能来编写分布式的锁，如果设置返回1说明获取锁成功，否则获取锁失败，实际应用中要考虑的细节要更多。 
这个主要利用redis的setnx命令进行，setnx："set if not exists"就是如果不存在则成功设置缓存同时返回1，否则返回0 ，这个特性在俞你奔远方的后台中有所运用，因为我们服务器是集群的，定时任务可能在两台机器上都会运行，所以在定时任务中首先 通过setnx设置一个lock，如果成功设置则执行，如果没有成功设置，则表明该定时任务已执行。 当然结合具体业务，我们可以给这个 
lock加一个过期时间，比如说30分钟执行一次的定时任务，那么这个过期时间设置为小于30分钟的一个时间 就可以，这个与定时任务的周期以及定时任务执行消耗时间相关。 
当然我们可以将这个特性运用于其他需要分布式锁的场景中，结合过期时间主要是防止死锁的出现。 
6、延时操作---延迟队列
比如在订单生产后我们占用了库存，10分钟后去检验用户是够真正购买，如果没有购买将该单据设置无效，同时还原库存。 由于redis自2.8.0之后版本提供Keyspace Notififications功能，允许客户订阅Pub/Sub频道，以便以某种方式接收影响Redis数据集的事件。 所以我们对于上面的需求就可以用以下解决方案，我们在订单生产时，设置一个key，同时设置10分钟后过期， 我们在后台实现一个监听器，监听key的实效，监听到key失效时将后续逻辑加上。 当然我们也可以利用rabbitmq、activemq等消息中间件的延迟队列服务实现该需求。 
7、分页、模糊搜索 
redis的set集合中提供了一个zrangebylex方法，语法如下： 
ZRANGEBYLEX key min max [LIMIT offffset count] 
通过ZRANGEBYLEX zset - + LIMIT 0 10 可以进行分页数据查询，其中- +表示获取全部数据 
zrangebylex key min max 这个就可以返回字典区间的数据，利用这个特性可以进行模糊查询功能，这个也是目前我在redis中发现的唯一一个支持对存储内容进行模糊查询的特性。 
前几天我通过这个特性，对学校数据进行了模拟测试，学校数据60万左右，响应时间在700ms左右，比mysql的like查询稍微快一点，但是由于它可以避免大量的数据库io操作，所以总体还是比直接mysql查询更利于系统的性能保障。 
8、点赞、好友等相互关系的存储
点赞、踩、关注/被关注、共同好友等是社交网站的基本功能，社交网站的访问量通常来说比较大，而且传统的关系数据库类型不适合存储这种类型的数据，Redis提供的哈希、集合等数据结构能很方便的的实现这些功能Redis set对外提供的功能与list类似是一个列表的功能，特殊之处在于set是可以自动排重的，当你需要存储一个列表数据，又不希望出现重复数据时，set是一个很好的选择，并且set提供了判断某个成员是否在一个set集合内的重要接口，这个也是list所不能提供的。 又或者在微博应用中，每个用户关注的人存在一个集合中，就很容易实现求两个人的共同好友功能。 
这个在奶茶活动中有运用，就是利用set存储用户之间的点赞关联的，另外在点赞前判断是否点赞过就利用了sismember方法，当时这个接口的响应时间控制在10毫秒内，十分高效。 
9、队列 
由于redis有list push和list pop这样的命令，所以能够很方便的执行队列操作。 
Redis列表结构，LPUSH可以在列表头部插入一个内容ID作为关键字，LTRIM可用来限制列表的数量，这样列表永远为N个ID，无需查询最新的列表，直接根据ID去到对应的内容页即可。

 2. redis得持久化方式

        2.1        什么是持久化: 把内存中的数据保存到磁盘的过程---就是持久化。防止数据丢失。

        2.2         redis持久化的方式

1.第一种: RDB---快照模式---在一定时间间隔内，对当前redis内存中的数据进行拍照存储。
2.第二种: AOF---日志追加---每次执行的写命令，都会通过一个函数write记录到日志中。

RDB快照储存 

三种方式: save bgsave 通过配置文件

默认保存的文件名称: dump.rdb

        save和bgsave的区别

save模式

该命令会阻塞当前Redis服务器，执行save命令期间，Redis不能处理其他命令，直到RDB过程完成为止

 

执行完成时候如果存在老的RDB文件，就把新的替代掉旧的。  

bgsave模式

执行该命令时，Redis会在后台异步进行快照操作，快照同时还可以响应客户端请求。具体流程如下：

 

 

具体操作是Redis进程执行fork操作创建子进程，RDB持久化过程由子进程负责，完成后自动结束。阻塞只发生在fork阶段，一般时间很短。基本上 Redis 内部所有的RDB操作都是采用 bgsave 命令。

自动触发

        需要指定配置文件---一般不建议改---采用默认值----底层自动执行bgsavev

 

 

rdb数据恢复

只需要把dump.rbd文件放入按照目录，当redis服务启动时，会读取dump.rdb文件 并加载到内存中。  

AOF持久化

 

重启redis配置文件         redis-server redis.conf        （标红文件千万不能删！！）

 

RDB和AOF的优缺点

         RDB：优点        数据恢复速度快。

                    缺点        数据完整性差

        AOF：  优点        数据完整性比较强----最多丢失最后一条写命令

                     缺点        数据恢复速度比较慢---因为它需要把日志文件中所有的命令执行一遍

如果两则同时开启: 默认恢复数据时采用的时AOF.

 3. redis得集群

性能

Redis 本身的QPS 已经很高了，但是如果在一些并发量非常高的情况下，性能还是会受到影响。这个时候我们希望有更多的Redis 服务来完成工作。

扩展

第二个是出于存储的考虑。因为Redis 所有的数据都放在内存中，如果数据量大，很容易受到硬件的限制。升级硬件收效和成本比太低，所以我们需要有一种横向扩展的方法。

可用性

第三个是可用性和安全的问题。如果只有一个Redis 服务，一旦服务宕机，那么所有的客户端都无法访问，会对业务造成很大的影响。另一个，如果硬件发生故障，而单机的数据无法恢复的话，带来的影响也是灾难性的。

可用性、数据安全、性能都可以通过搭建多个Reids 服务实现。其中有一个是主节点（master），可以有多个从节点(slave)。主从之间通过数据同步，存储完全相同的数据。如果主节点发生故障，则把某个从节点改成主节点，访问新的主节点。

        3.1         第一种集群方式--主从模式

1. 配置主从模式---配从不配主。

模拟: 一台linux系统，启动三台redis服务.依靠端口号：6380主节点 6381从节点 6382从节点

在redis文件下创建一个 master-slave 文件        并复制三个配置文件

        2 .       修改三个文件的配置  

bind 0.0.0.0 -::1
关闭保护模式        protected-mode no
设置每个文件的端口号        port 6380 | 6381 | 6382
dbfilename dump6380.rdb | dump6381.rdb | dump6382.rdb
appendfilename "appendonly6380.aof"

        启动这三个文件

         三台客户端访问redis相应的服务器

redis-cli -p 6380

redis-cli -p 6381

redis-cli -p 6382

        查看redis的角色        info replication

 

        配置主从关系---从节点        slaveof 主节点ip 主节点port

1. 当从节点断联之后重新连接时、需要重新设置主从关系

2.如果主节点断联，从节点不会自动变为主节点

3.从节点不能进行 写 的操作

4.主节点可以进行 读写 操作

        

第二种集群模式---哨兵模式

 上面的主从模式的缺点:----如果主节点宕机后，从节点无法上位，该redis服务就无法执行写操作了。----哨兵模式。

sentinel.conf 文件

  

 开启哨兵模式        redis-sentinel sentinel.conf

         演示主节点断联

此时变更 6382 为主节点

注意 ： 如果之前的主节点恢复连接，自动变为从节点 

第三种模式---集群模式

 哨兵模式的缺点: 它只有一个主节点---如果现在写操作并发高，那么还会导致主节点压力过大。

去中心化

 

 

准备: 6台redis服务。---6个服务中不能有数据。

7001

7002

7003=============主节点

7004

7005

7006=====从节点

修改配置文件: 都需要改

bind 0.0.0.0

port 7001

daemonize yes

# 打开aof 持久化

appendonly yes

# 开启集群

cluster-enabled yes

# 集群的配置文件,该文件自动生成

cluster-config-file nodes-7001.conf

# 集群的超时时间

cluster-node-timeout 5000 847行        当集群某个节点超过这个响应时间，就会自动废除

        启动redis

        为6台redis配置槽以及主从关系  

redis-cli --cluster create --cluster-replicas 1 192.168.32.175:7001 192.168.32.175:7002 192.168.32.175:7003 192.168.32.175:7004 192.168.32.175:7005 192.168.32.175:7006

--cluster-replicas 1        从节点的个数

 

 验证：        redis-cli -c -h 127.0.0.1 -p 7001