redis第一课-基础概念和搭建

常识：

磁盘：

1，寻址：ms

2，带宽：G/M

 

内存：

1，寻址：ns

2，带宽：很大

秒>毫秒>微秒>纳秒 磁盘比内存在寻址上慢了10W倍

 

I/O buffer：成本问题

磁盘有磁道，磁道有若干扇区，而一扇区是512Byte，这使得带来一个成本问题：索引效率变得非常有问题：

因此，操作系统做了优化规定，无论你读多少，都是最少4k从磁盘拿，而也可以依据上层应用的需要取4k的整数倍来进行读取，进而提高IO的效率。例如如果是存储视频文件，那每次寻址读4k便又显得有些少了，此时需要适当提高大小。

 

数据在内存和磁盘存储大小不同？

内存中一份数据存在多个引用，一份数据可以得到复用，而磁盘可没有指针的概念，就得需要原样拷贝若干份。

 

传统型关系数据库

必须给出schema类型来预先在磁盘中确定好一行的宽度，倾向于行级存储，这样便于后续的同行修改无需变动其他地方。

但传统型关系数据库数据库会存在问题：

表很大，性能下降？

如果表有索引，增删改变慢，维护成本变高。

查询速度呢？

1，1个或少量查询依然很快

2，并发大的时候会受硬盘带宽影响速度

 

人间氪金数据库

SAP HANA

一个内存级别的关系型数据库

拥有2T的内存

但造价不菲，超级公司专用。

 

折中方案缓存

依托于计算机体系2个基础设施

1，冯诺依曼体系的硬件

2，以太网，tcp/ip的网络

因此使得我们不得不只能用缓存的方案。

 

 

通过以下网站我们可以大致了解到目前市面上各种数据库的排名：

https://db-engines.com/en/ranking

 

Redis初识

这里给出一个大概的数值，redis可以达到秒级10w操作，传统IO型数据库达到秒级千操作就差不多了。。 可见两者相差比较多。

 

 

而本次的缓存选用的主角，就是redis。

值得一提的是，redis面对多用户操作请求是使用的单进程单线程进行实现的，借助了epoll（参考我写的IO发展史了解epoll）来实现，这样，保证了单连接的所有指令是顺序化的。

 

 

首先看一下redis官方有如下描述：

Redis 是一个开源（BSD许可）的，内存中的数据结构存储系统，它可以用作数据库、缓存和消息中间件。

它支持多种类型的数据结构，如 字符串（strings）， 散列（hashes）， 列表（lists）， 集合（sets）， 有序集合（sorted sets） 与范围查询， bitmaps， hyperloglogs 和 地理空间（geospatial） 索引半径查询。

Redis 内置了 复制（replication），LUA脚本（Lua scripting）， LRU驱动事件（LRU eviction），事务（transactions） 和不同级别的 磁盘持久化（persistence）， 并通过 Redis哨兵（Sentinel）和自动 分区（Cluster）提供高可用性（high availability）。

 

 

Redis和Memcached

常用的缓存我们知道有redis，memcached。。。两者都是k，v形式的，为什么后续redis慢慢逐渐取代memcached？

主要的，就是memcached没有数据类型的概念，value就是单纯的字符串。而redis的value确是非常的丰富的。

实际上字符串其实也能代表很复杂的数据结构，例如json字符串，从这个角度看，好像类型有无跟我们开发人员的关系不是很大。

 

那两者差距出在哪里呢？如下图

图上是一个client去分别连接memcache和redis的情况

 

memcache会全盘返回value值，由客户端进行对value进行解析处理成可用的数据类型。

 

redis则因自身server含有各种针对不同类型的函数，因此可完成在server端的处理，直接返回结果数据，将处理在server端进行。带来的好处就是，更加友好方便的调用类型自带API操作，而无需自己手动再进行处理，更重要的是一次传输的数据量将变得更少。

沿用大数据的一句话就是：redis做到了计算向数据移动。

 

 

 

安装Redis

搭建环境，我选用的是centos6.5进行搭建，选用的redis版本是5.0.5。

安装redis我们可以通过官网下载包，然后通过ftp工具将安装包传输进虚拟机，也可以直接使用wget命令直接进行安装

因此，第一步，首先进行对wget的安装。

yum install wget

 

接下来使用wget进行下载

wget    http://download.redis.io/releases/redis-5.0.5.tar.gz

对redis进行解压

tar xf redis-5.0.5.tar.gz

接下来移动到解压的文件夹里面，因为redis是用c进行编写的，所以需要在linux上执行make install这一系列的命令来完成安装

 

关于make

本质上，make命令是linux自带的，用于编译各种语言的命令，但需要给他一个编译规范，因此Makefile就是那个规范文件，因此此命令也需要在有Makefile

的目录里执行才可以，而make命令会去隐式调用Makefile文件，无图无真相，看一下Makefile的内容：

 

可以看到，它实际是调用了src/Makefile ，那才是实际的脚本逻辑。

我们在去看一看这个真正的Makefile：

可以看到内容是非常的多了。。

 

 

继续我们的安装，执行make命令。

 

make

 

执行该命令时可能会报错，那么可能是你缺少gcc的环境，因为redis是用c编写的，你想要编译的话，自然需要c的编译环境。

yum install gcc

然后需要去除掉先前生成的垃圾编译文件

make distclean

 

此时移动到src中，发现多了许多的可执行文件。。

除了单纯的make命令，还有一个make install命令，make命令负责了编译生成可执行文件，而make install则其实就是把可执行文件从当前源码中抽离出，拷贝到某个目录下。

因此，这里我们可以执行：

make install PREFIX=/usr/local/redis5

 

接下来就是配置redis的环境变量

vi /etc/profile

 

加入一行：export REDIS_HOME=/usr/local/redis5

并在export PATH后面追加上REDIS_HOME：

保持退出，执行刷新系统环境变量：

 . /etc/profile

此时，发现通过输入redis-cli可以直接联想出内容，说明环境变量已经配置完毕。

 

还差最后一步了，把redis配置成服务的样子！

回到刚刚的源码包目录下，移动到utils目录里，执行里面的脚本文件：

./install_server.sh 

如图，会让你输入本次注册服务的reids的端口号，配置文件路径，日志文件路径等等，由此可见，一个redis可以有多个实例，不同端口就好了。。。

这里我们因为是第一个，所以一路回车，让它默认就好了。。而如果想多个，步骤一模一样，端口变一下就好了。。

根据提示，我们也可以看出一些信息:把该服务设置成了开启启动，并在6379端口启动了该服务。

 

通过 ps -ef | grep redis可以看到，该redis进程确实已经启动了。

 

至此，我们的redis就算搭建完成了。