Redis入门-优快云博客

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Redis基础知识

1. 概述
- 1.1 Redis的优缺点
2. 数据类型及应用场景
3.Redis常用命令参考
4. Redis俩种持久化机制
5. Redis事务

1. 概述

Redis是一个C语言编写、开源、可持久化、高性能的非关系型（NOSQL）键值对数据库。
Redis的Key只能是String类型，但是Value支持5种数据类型，字符串、List、Hash、Set、Zset。

1.1 Redis的优缺点

优点：
(1). 读写性能高，读可达到11w/s，写可达到8.1w/s。
(2). 支持持久化，支持AOF、RDB俩种持久化方式。
(3). 支持事务。
(4). 拥有多种数据结构。
缺点：
(1). 不具备自动容错和恢复功能，当节点宕机，必须手动重启。
(2). 当master节点宕机，宕机前可能会存在部分数据未同步到slave中，此时 slave转为master节点，会出现数据不一致问题。

2. 数据类型及应用场景

Redis有5种数据类，分别为String、Hash、List、Set、Zset

数据类型	可存储的值	操作	应用场景
String	字符串、整数、浮点数	对整个字符串或字符串其中一部分执行操作，对整数和浮点数执行自增或自减操作	做简单的键值对缓存
List	列表	从俩端压入或弹出元素，对单个或多个元素进行修剪，只保留一定范围内的元素	存储一些列表型的数据结构，类似粉丝列表、文章评论列表之类的数据
Set	无序集合	添加、获取、移除单个元素；检查一个元素是否存在于集合中；计算交、并、差集；从集合里面随机获取元素	交集、并集、差集的操作，比如交集，可以把俩个人的粉丝列表整一个交集
Hash	包含键值对的无序散列表	添加、获取、移除单个键值对；获取所有键值对；检查某个键是否存在	结构化的数据，比如一个对象
Zset	有序集合	添加、获取、删除元素；根据分值范围或者成员来获取元素；计算一个键的排名	去重并可以排序，如获取排名前几名的用户

3.Redis常用命令参考

命令语法请参考官网手册：点击

4. Redis俩种持久化机制

4.1. 为什么要持久化

Redis数据都在内存中，内存中的数据并不持久，在服务器宕机或重启时都会丢失。因此Redis想要永久存储数据，必须将数据持久化到磁盘中。

4.2. RDB持久化机制

RDB: 是Redis DataBase的缩写，快照
RDB持久化机制是Redis默认开启的，它每隔一段时间就会将内存中的全量数据以快照的形式，保存到磁盘中，对应产生的文件是dump.rdb。通过配置文件中save参数来定义快照的周期。

4.2.1. RDB持久化触发时机

(1). save命令
save命令不会fork子进程，直接使用主进程进行数据的持久化，此时主进程不会处理任何客户端的请求，因此该命令在生产环境中一般不会使用。save命令执行原理如下图
在这里插入图片描述
save 命令基本语法如下：

redis 127.0.0.1:6379> save

(2). bgsave命令
Redis主进程执行fork操作创建子进程，RDB持久化过程由子进程负责，完成后子进程结束。主进程阻塞只发生在执行fork操作时，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。bgsave命令原理如下图：
在这里插入图片描述
bgsave 命令基本语法如下：

redis 127.0.0.1:6379> bgsave

(3). 自动触发
自动触发的时机是在配置文件中配置的，自动触发时机到达后使用bgsave命令进行持久化。在redis.conf配置信息如下图：
在这里插入图片描述

4.2.2. RDB持久化机制的优缺点

优点：
(1). rdb文件相对于aof小，数据恢复快。
缺点：
(1). 数据的安全性低。RDB是间隔一段时间持久化数据，如果持久化过程中服务器宕机或重启，此时没有写入磁盘的数据都将丢失，所以该方式适用于对数据完整性和一致性要求不高的场景。

4.3 AOF持久化机制

AOF（Append-only file）持久化，则是将Redis执行的每次写命令记录到日志文件中，当Redis重启时，从日志文件中恢复数据。
当RDB与AOF同时开启时，优先选择从AOF中恢复数据，因为AOF中数据相比于RDB更加完整。

4.3.1. AOF持久化流程

在这里插入图片描述
(1). 所有的写命令都会追加到aof_buf（缓存区）中。
(2). AOF缓存区根据对应的策略向硬盘中做同步操作。
(3). 随着AOF文件的增大，需要定期对AOF文件进行重写，达到压缩的目的。
(4). 当Redis服务器重启的时候，可以加载AOF文件进行数据恢复。

4.3.2. AOF持久化触发时机

AOF持久化默认是不开启的，需要修改配置文件的配置开启，同时还可以配置持久化的触发时机，配置说明如下：

appendonly yes #开启aof
appendfilename "appendonly.aof" #aof日志文件名称

#持久化触发时机
# appendfsync always  #每次写命令都触发一次持久化
appendfsync everysec  #每秒触发一次持久化
# appendfsync no      #不触发持久化

#配置重写触发机制
auto-aof-rewrite-percentage 100
auto-aof-rewrite-min-size 1g
#解释：当AOF文件大小是上次rewrite后大小的一倍且文件大于1G时触发一次重写。

4.3.3 AOF持久化的优缺点

优点：
(1). 数据安全性高，一般AOF会每秒，通过一个后台线程执行一次同步操作，最多丢失一秒的数据。
缺点：
(1). AOF的日志文件比RDB文件大，因此数据恢复慢。
(2). AOF同步的频率比RDB高很多，因此会降低Redis的QPS。

5. Redis事务

5.1. Redis事务概念

Redis事务就是一组命令的集合，它是一个工作单元。事务中所有命令都会被序列化，按照顺序执行，在执行过程中不会有其他命令插入。
Redis事务从执行的角度说，它具有是原子性，要不全部执行，要么全部不执行。从执行过程看，它又不具有原子性，在执行过程中任意命令执行失败，不会影响命令的继续执行，出现命令执行失败时，不会进行回滚。

5.2. Redis事务的三个阶段

(1). 开始事务
(2). 命令入队
(3). 执行事务

5.3. Redis相关命令

(1). multi：标记一个事务的开启。
(2). exec：执行事务中的命令（一旦exec之后，事务中被加的监控锁就会被取消掉）。
(3). discard：取消事务，放弃事务中的所有命令
(4). watch：监视一个或多个key，如果在事务执行前，被监控的key被其他命令改动，那么事务就被打断。
(5). unwatch: 取消watch命令对所有key的监视。