Redis

最新推荐文章于 2023-12-09 11:38:09 发布

南离火

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分类专栏：缓存机制文章标签： redis

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/weixin_45517802/article/details/109391424

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本文详细介绍了Redis数据库的基础知识，包括关系型与非关系型数据库的对比，Redis的安装步骤（Windows和Linux环境），以及Redis的常用命令和数据结构。此外，还探讨了Redis的高可用性，如主从复制和哨兵模式，以及其持久化机制。最后，提到了Jedis这一Java客户端的使用和Redis集群的应用。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

Redis学习
1.Redis简介
1.1数据库分类
1.1.1关系型数据库
关系型数据库最典型的数据结构是表，由二维表及其之间的联系所组成的一个数据组织
1.1.1.1优点
1、易于维护：都是使用表结构，格式一致；
2、使用方便：SQL语言通用，可用于复杂查询；
3、复杂操作：支持SQL，可用于一个表以及多个表之间非常复杂的查询。
1.1.1.2缺点
1、读写性能比较差，尤其是海量数据的高效率读写；
2、固定的表结构，灵活度稍欠；
3、高并发读写需求，传统关系型数据库来说，硬盘I/O是一个很大的瓶颈。
1.1.2非关系型数据库（NoSql）
非关系型数据库严格上不是一种数据库，应该是一种数据结构化存储方法的集合，可以是文档或者键值对等。
1.1.2.1优点：
1、格式灵活：存储数据的格式可以是key,value形式、文档形式、图片形式等等，文档形式、图片形式等等，使用灵活，应用场景广泛，而关系型数据库则只支持基础类型。
2、速度快：nosql可以使用硬盘或者随机存储器作为载体，而关系型数据库只能使用硬盘；
3、高扩展性；
4、成本低：nosql数据库部署简单，基本都是开源软件。

1.1.2.2缺点：
1、不提供sql支持，学习和使用成本较高；
2、无事务处理；（Redis支持批量处理，但严格意义上不能算事务，不具备事务ACID特性）
3、数据结构相对复杂，复杂查询方面稍欠。

1.1.2.3非关系型数据库的分类和比较：
1、文档型(MongoDB)
在这里插入图片描述

2、key-value型（Redis，Memcached）
在这里插入图片描述

3、列式数据库(HBase)
在这里插入图片描述

4、图形数据库
在这里插入图片描述

2.Redis的用武之地
2.1历史与发展
在这里插入图片描述

2.2功能丰富
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https://blog.youkuaiyun.com/ligupeng7929/article/details/79603060
2.3性能优越
在这里插入图片描述

3.Redis的安装
3.1Windows系统安装（了解）
3.1.1下载Redis的windows版本
https://github.com/microsoftarchive/redis/releases
目前最新版本是Redis-3.2.100

3.1.2解压文件到目录中
在这里插入图片描述

3.1.3执行文件说明
在这里插入图片描述

3.1.4启动Redis服务

redis-server.exe redis.windows.conf

在这里插入图片描述

3.1.5启动自带客户端连接

1.REM 默认是连127.0.0.1,端口6379
2.redis-cli.exe

在这里插入图片描述

1.REM 如果连接其他服务器或者端口改变，可以使用参数控制
2.redis-cli.exe -h 127.0.0.1 -p 6379

3.1.6安装Windows环境的Redis服务（可自启动）
执行如下命令可以安装一个Redis服务

redis-server --service-install redis.windows-service.conf --loglevel verbose

只需启动服务即可连接。
在这里插入图片描述

如果想要移除Redis服务，可以使用如下命令：

redis-server --service-uninstall

在这里插入图片描述

3.2Linux安装（CentOS为例，重点）
3.2.1下载Redis的Linux版本
官网地址：https://redis.io/
在这里插入图片描述

3.2.2在Linux系统中下载安装

1.# 1、检查是否已经安装了redis，返回 redis: ，说明没有安装  
2.whereis redis  
3.# 2、wget获取Redis的tar.gz包，并安装  
4.# 获取tar.gz包，若未安装wget，使用yum -y install wget命令安装  
5.yum -y install wget  
6.# 需要安装gcc编译器  
7.yum -y install gcc gcc-c++ automake autoconf libtool make  
8.# 安装tcl  
9.yum -y install tcl  
10.# 安装vim  
11.yum -y install vim  
12.  
13.cd /usr/local/  
14.wget http://download.redis.io/releases/redis-5.0.5.tar.gz  
15.  
16.# 解压文件  
17.tar -zxvf redis-5.0.5.tar.gz  
18.# 删除压缩文件  
19.rm redis-5.0.5.tar.gz -rf  
20.# 进入redis目录  
21.cd redis-5.0.5/  
22.# 避免出现【zmalloc.h:50:31: 致命错误：jemalloc/jemalloc.h：没有那个文件或目录】  
23.make MALLOC=libc  
24.# 编译并安装  
25.make & make PREFIX=/usr/local/redis install

3.2.3修改配置文件

1.# -------------------------- 修改配置文件 ----------------------------  
2.cd /usr/local/redis-5.0.5  
3.# 复制配置文件到安装目录  
4.cp /usr/local/redis-5.0.5/redis.conf  /usr/local/redis/bin/redis_6379.conf  
5.# 进入安装目录  
6.cd /usr/local/redis/bin/  
7.# 替换内容sed命令，-i表示直接替换文件， 表达式：'s/查找正则/替换正则/' ， \1 代表捕获第一组，  
8.# 0,/^$/ 表示只替换第一次找到的内容  
9.# 替换配置后台启动(daemonize no 改为 daemonize yes)  
10.sed -i '0,/^\s*daemonize\s*no\s*$/s/^\s*daemonize\s*no\s*$/daemonize yes/' redis_6379.conf  
11.# 替换配置允许其他ip访问(bind 127.0.0.1 改为 #bind 127.0.0.1)  
12.sed -i '0,/^\s*bind.*$/s/^\s*bind.*$/#bind 127.0.0.1/' redis_6379.conf  
13.# 替换配置关闭保护模式(protected-mode yes 改为 protected-mode no)  
14.# 保护模式开启时必须bind ip或者设置密码，否则远程无法连接，设置密码后可以不改  
15.# sed -i '0,/^\s*protected-mode.*yes.*$/s/^\s*protected-mode.*yes.*$/protected-mode no/' redis_6379.conf  
16.# 替换配置设置密码(protected-mode yes 改为 protected-mode no)  
17.sed -i '0,/^#*\s*requirepass.*$/s/^#*\s*requirepass.*$/requirepass 654321/' redis_6379.conf
18.# 显示简化配置文件，只显示非注释内容
19.egrep -v "#|^$" redis_6379.conf
20.

3.2.4配置Redis自启动

1.# 3、编写自启动脚本  
2.# 编写自启动脚本  
3.vim /etc/init.d/redis_6379  
4.' # 写入如下内容  
5.#!/bin/sh  
6.### BEGIN INIT INFO  
7.# Provides:          redis  
8.# Required-Start:    $remote_fs $network  
9.# Required-Stop:     $remote_fs $network  
10.# Default-Start:     2 3 4 5  
11.# Default-Stop:      0 1 6  
12.# Short-Description: starts redis  
13.# Description:       starts the redis FastCGI Process Manager daemon  
14.### END INIT INFO  
14.  
15.  
17.REDISPORT=6379  
18.EXEC=/usr/local/redis/bin/redis-server  
19.REDIS_CLI=/usr/local/redis/bin/redis-cli  
16.  
21.PIDFILE=/var/run/redis_6379.pid  
22.CONF="/usr/local/redis/bin/redis_6379.conf"  
17.  
24.case "$1" in  
18.        start)  
19.                if [ -f $PIDFILE ]  
20.                then  
21.                        echo "$PIDFILE exists, process is already running or crashed."  
22.                else  
23.                        echo "Starting Redis server..."  
24.                        $EXEC $CONF  
25.                fi  
26.                if [ "$?"="0" ]  
27.                then  
28.                        echo "Redis is running..."  
29.                fi  
30.                ;;  
31.        stop)  
32.                if [ ! -f $PIDFILE ]  
33.                then  
34.                        echo "$PIDFILE exists, process is not running."  
35.                else  
36.                        PID=$(cat $PIDFILE)  
37.                        echo "Stopping..."  
38.                        RP=$(grep '^requirepass' $CONF)  
39.                        if [ "$?"="0" ]  
40.                        then  
41.                                PWD=$(echo $RP|cut -d " " -f2)  
42.                                $REDIS_CLI -p $REDISPORT -a $PWD SHUTDOWN  
43.                        else  
44.                                $REDIS_CLI -p $REDISPORT  SHUTDOWN  
45.                        fi  
46.  
47.                        sleep 2  
48.                       while [ -x $PIDFILE ]  
49.                       do  
50.                                echo "Waiting for Redis to shutdown..."  
51.                               sleep 1  
52.                        done  
53.                        echo "Redis stopped"  
54.                fi  
55.                ;;  
56.        restart|force-reload)  
57.                ${0} stop  
58.                ${0} start  
59.                ;;  
60.        *)  
61.                ${0} start  
62.         # echo "Usage: /etc/init.d/redis_6379 {start|stop|restart|force-reload}" >&2  
63.                exit 1  
71.esac  
72.'  
73.# 给权限，否则不能启动  
74.chmod 755 /etc/init.d/redis_6379  
75.# 加入自启动列表  
76.chkconfig redis_6379 on  
77.chkconfig --list|grep redis_6379 
78.

3.2.5开启外网防火墙

1.# 开启外网6379端口访问  
2.firewall-cmd --zone=public --add-port=6379/tcp --permanent  
3.# 重启防火墙生效  
4.firewall-cmd --reload  
5.

脚本文件：
3.3前端启动和后台启动
3.3.1前端启动
daemonize设置为no（默认值）的时候，运行redis-server会使用前端启动，即占用当前终端窗口。
3.3.2后端启动（重点）
daemonize设置为yes的时候，运行redis-server会使用进入后台启动模式。

3.4停止Redis服务
3.4.1正常关闭Redis服务
使用客户端工具关闭

1./usr/local/redis/bin/redis-cli shutdown

注意如果存在密码，则会出现如下错误

需使用 –a 密码来授权关闭，当然这样不安全，建议登录后执行shutdown命令

1./usr/local/redis/bin/redis-cli -a 654321 shutdown

3.4.2强行杀死进程关闭

1.pkill redis-server

不推荐的方式，可能会导致Redis丢失数据。

4.Redis的使用
4.1自带客户端连接（与Windows类似，略）
4.2Redis可视化工具连接
4.2.1redis-desktop-manager
4.2.1.1下载redis-desktop-manager工具
https://github.com/uglide/RedisDesktopManager/releases/download/0.9.3/redis-desktop-manager-0.9.3.817.exe

4.2.1.2安装（过程简单，略过）
4.2.1.3创建连接
在这里插入图片描述

4.2.2Redis-Studio
Redis-Studio
在这里插入图片描述

5.Redis的数据结构（重点）
5.1Redis数据结构介绍
5.1.1redis实例中默认包含16个数据库，编号从0开始，可以修改配置文件的databases来修改，客户端连接后默认选择0号数据库。
在这里插入图片描述

可以通过select命令切换数据库编号。
在这里插入图片描述

5.1.2redis是使用键值对去保存数据的，类似于java中的map集合。(redis中是没有表概念)
5.1.3这个map集合是有key和value，key全部都是字符串，value有多中数据类型。
在这里插入图片描述

5.2基本key命令

keys * 获取所有的key
select 0 选择第一个库
move key 1 将当前的数据库key移动到某个数据库,目标库有，则不能移动
flushdb 清除指定库
randomkey 随机取一个存在的key
type key 获取key类型
del key 删除key
exists key 判断是否存在key
expire key 10 10秒过期
pexpire key 1000 毫秒过期
persist key 删除过期时间

5.3存储string（字符串）
5.3.1概述
字符串类型是Redis中最为基础的、常用的数据存储类型，字符串在Redis中是二进制安全的，这便意味着该类型存入和获取的数据相同。在Redis中字符串类型的value最多可容纳的数据长度512M
5.3.2常用命令
1)赋值(相当于map.put)
 set key value：设定key特有指定的字符串value，如果该key存在则进行覆盖操作。总是返回”OK”。
演示：1、先登录redis服务器端。2、使用redis客户端去连接服务器,在客户端中进行操作。
在这里插入图片描述

	上述操作中，username这个key重复了，那么会进行覆盖操作。

2)取值(相当于map.get)
get key：获取key的value，如果与该key关联的value不是String类型，redis将返回错误信息，因为get命令只能用于获取String value。如果该key不存在，则会返回nil。
在这里插入图片描述

3)删除(相当于map.remove)
del key，删除成功后返回1，否则返回0。
在这里插入图片描述

4)keys * 将所有的key都查询出来。
5)expire key 60 (重点)
redis是一个缓存数据库，缓存数据库最大的特点：它有一个临时性，体现在key 的有效时间上面。默认情况下，如果不对key设置有效期，那么key会永久保存到redis 缓存数据库中， expire key 60 即设置key的有效时间为60秒，60秒后将这个key自动从数据库中进行删除。
在这里插入图片描述

6)ttl key 可查看key还有多长时间过期。 -1表示永久有效。
在这里插入图片描述

7)exists key 判断key在redis数据库中是否存在， 0表示不存在，1表示存在。

5.3.3扩展命令（了解）
1)incr key 全称是：increment
将指定key的value原子性递增1，就相当于java中的++i。如果该key不存在，其初始值为0，在incr之后其值为1。如果value的值不能转成整型，如helllo，该操作将执行失败并返回相应的错误信息。
在这里插入图片描述

	上述的num2是不存在，如果key不存在，其初始值为0，在incr之后其值为1。

2)decr key
将指定key的value原子性递减1，就相当于java中的–i。如果该key不存在，其初始值为0，在decr之后其值为-1。如果value的值不能转成整型，如helllo，该操作将执行失败并返回相应的错误信息。
在这里插入图片描述

5.4存储hash（哈希）
5.4.1概述
Redis中的Hash类型可以看成具有String Key和String Value的map容器，所以该类型非常适合于存储键值对的信息。如username、password和Age等。如果Hash中包含很少的字段，那么该类型的数据也将仅占用很少的磁盘空间。每一个Hash可以存储4294967295个键值对。
5.4.2常用命令
1)赋值
 hset key field value：为指定的key设定field/value对(键值对)。
hmset key field value [field2 value2 …] ：设置key中的多个field/value。
在这里插入图片描述

	注：如果key重复了，那key的值是不会被覆盖。

2)取值
hget key field：返回指定的key中的field的值。
在这里插入图片描述

hmget key field：获取key中的多个field的值。
在这里插入图片描述

hgetall key：获取key中所有的field-value。
在这里插入图片描述

3)删除
hdel key field [field …] ：可以删除一个或多个字段，返回值是被删除的字段个数。
在这里插入图片描述

del key ：删除整个hash。
在这里插入图片描述
通过keys命令，查看当前 redis中所有的key

5.4.3扩展命令
 hincrby key field increment：增加数字
在这里插入图片描述

hkeys key：获取所有的字段。
hvals key：获得所有的value
在这里插入图片描述

5.5存储list（列表）
5.5.1概述
Redis列表是简单的字符串列表，按照插入顺序排序。你可以添加一个元素到列表的头部（左边）或者尾部（右边）一个列表最多可以包含 232 - 1 个元素 (4294967295, 每个列表超过40亿个元素)。
5.5.2常用命令
1)添加元素
lpush key value1 [value2…] ：将元素添加到列表的头部
在这里插入图片描述

rpush key value1 [value2…] ：将元素添加到列表的尾部
在这里插入图片描述

linsert key before|after 参考value 新value：在参考值前面或后面添加元素
在这里插入图片描述

2)访问元素
lrange key start stop ：获取指定下标范围的元素
在这里插入图片描述

lindex key index：通过下标获取元素
在这里插入图片描述

llen key：获取列表长度
在这里插入图片描述

3)修改元素
lset key index value：将元素设置到列表指定位置
在这里插入图片描述

4)删除元素
lpop key ：移除列表中的第一个元素（头部），并返回
在这里插入图片描述

rpop key ：移除列表中的最后一个元素（尾部），并返回
在这里插入图片描述

lrem key count value ：移除列表元素，指定个数和值
COUNT 的值可以是以下几种：
count > 0 : 从表头开始向表尾搜索，移除与 VALUE 相等的元素，数量为 COUNT 。
在这里插入图片描述

count < 0 : 从表尾开始向表头搜索，移除与 VALUE 相等的元素，数量为 COUNT 的绝对值。
在这里插入图片描述

count = 0 : 移除表中所有与 VALUE 相等的值。
在这里插入图片描述

5)清空元素
ltrim key start end ：作用是只保留一个范围的元素，从start到end，但是start>end，则清空
在这里插入图片描述

清空：
在这里插入图片描述

5.6存储set（集合）
5.6.1概述
Redis 的 Set 是 String 类型的无序集合。集合成员是唯一的，这就意味着集合中不能出现重复的数据。
Redis 中集合是通过哈希表实现的，所以添加，删除，查找的复杂度都是 O(1)。集合中最大的成员数为 232 - 1 (4294967295, 每个集合可存储40多亿个成员)。

5.6.2常用命令
1)添加元素
sadd key member1 [member2…]：将元素添加到集合中
在这里插入图片描述

2)查看集合信息
scard key ：查看当前集合中元素数量
在这里插入图片描述

smembers key：查看当前集合中所有元素
在这里插入图片描述

3)判断元素是否存在
sismember key member：判断元素是否在集合中
在这里插入图片描述

4)移除元素
srem key member1 [member2…]：删除多个指定元素
在这里插入图片描述

5.7存储sorted set（有序集合）
5.7.1概述
Redis 有序集合和集合一样也是string类型元素的集合,且不允许重复的成员。不同的是每个元素都会关联一个double类型的分数。redis正是通过分数来为集合中的成员进行从小到大的排序。
有序集合的成员是唯一的,但分数(score)却可以重复。
集合是通过哈希表实现的，所以添加，删除，查找的复杂度都是O(1)。集合中最大的成员数为 232 - 1 (4294967295, 每个集合可存储40多亿个成员)

5.7.2常用命令
1)添加元素
zadd key score1 member1 [score2 member2…]：将元素添加到集合中，并记录分数
在这里插入图片描述

2)查看集合信息
zcard key ：查看当前集合中元素数量
在这里插入图片描述

zrange key start end [withscores]：升序查看当前集合索引范围的元素（可以指定是否返回分数）
在这里插入图片描述

zrevrange key start end [withscores]：降序查看当前集合索引范围的元素
在这里插入图片描述

3)移除元素
zrem key member1 [member2…]：删除多个指定元素
在这里插入图片描述

5.8更多命令
参考网站：
https://www.redis.net.cn/order/
或参考PDF文档

6.使用Jedis操作Redis
6.1Jedis简介
Redis 不仅是使用命令来操作，现在基本上主流的语言都有客户端支持，比如java、C、C#、C++、PHP、Node.js、GO等。
在官方网站里列一些java的客户端，有Jedis、Redisson、Jredis、JDBC-Redis等，其中官方推荐使用Jedis和Redisson。在企业中用的最多的就是Jedis，下面我们重点就学习一下Jedis。Jedis同样也是托管在github上，地址：https://github.com/xetorthio/jedis。

6.2使用Maven项目添加Jedis
6.2.1 创建maven项目，在pom.xml添加jedis引用。

1.<!--START ==== Jedis所需要的依赖 ==== START-->  
2.<dependency>  
3.    <groupId>org.apache.commons</groupId>  
4.    <artifactId>commons-pool2</artifactId>  
5.    <version>2.3</version>  
6.</dependency>  
7.   
8.<dependency>  
9.    <groupId>redis.clients</groupId>  
10.    <artifactId>jedis</artifactId>  
11.    <version>2.7.2</version>  
12.</dependency>  
13.<!--END ==== Jedis所需要的依赖 ==== END-->

6.2.2创建junit测试

1.public class JedisDemo01 {  
2.  
3.    @Test  
4.    public void testJedis() {  
5.        Jedis jedis = new Jedis("192.168.10.131", 6379);  
6.        jedis.auth("654321");  //密码  
7.        jedis.set("uname", "zhangsan");  //将kye为uname值为zhangsan存入redis数据库中。  
8.        String value = jedis.get("uname");  //取出key为uname的值  
9.        System.out.println("uanme的值为："+ value);  
10.        jedis.del("uname");  
11.        jedis.expire("uname", 6);  
12.        long seconds = jedis.ttl("uname");  
13.        boolean isfalg = jedis.exists("uname");  
14.         jedis.close();
15.    }  
16.}

6.2.3常见错误
在这里插入图片描述

原因是服务器要求密码，但是客户端没有提供，解决方法是添加jedis.auth(“密码”);
在这里插入图片描述

原因是服务器不需要密码，但是设置了密码，删除jedis.auth(“密码”);即可
6.3Jedis连接池
Jedis连接池
7.Redis持久化
7.1概念
Redis强劲的性能主要由于所有数据都在内存中，但内存有一个特性，进程关闭或突然断电就会丢失数据，可能会影响我们的业务正常进行。所以在部分情况下，我们希望既能保证数据读写速度，又不会因为突然断电丢失重要数据。
于是Redis提供了将数据从内存中同步到硬盘中的方式，让我们在重启Redis服务时能恢复数据到内存中。这一过程我们称为持久化，Redis持久化的方式分为两种，RDB和AOF。
7.2RDB方式
7.2.1RDB原理说明
RDB方式是通过快照（snapshotting）完成的。当符合一定条件的时候Redis会将内存中的数据生成一份副本保存在硬盘上（默认文件名为dump.rdb，可在配置文件中修改），这个过程称为快照。
快照文件配置：
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Redis会在以下几种情况下生成快照：
根据配置规则进行自动快照。
用户执行SAVE和BGSAVE命令时。
执行FLUSHALL时。
执行复制（replication）时。
7.2.2根据配置规则进行自动快照（重点）
Redis在配置文件中可以配置自动快照，预设的条件如下：
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每条快照条件占一行，并以save命令开头，可以同时存在多个条件，条件直接是“或”的关系，也就是只要有一个满足就立刻执行快照。
语法：
save 秒更新数
解释：save 900 1表示当在900秒（15分钟）之内有一个或以上的键更新了则进行快照。save 300 10表示当在300秒（5分钟）之内有10个或以上的键更新则进行快照。
7.2.3用户执行SAVE和BGSAVE命令
7.2.3.1SAVE命令（了解）
同步进行快照操作，快照过程中会堵塞其他客户端请求，直到快照操作完成，当内存数据量较多时，会导致Redis长时间不响应，应避免在生产环境中使用此命令。
7.2.3.2BGSAVE命令（重点）
BG代表Background，也是就后台异步进行快照，快照过程中还能继续响应客户端的请求。执行BGSAVE后Redis会立刻返回OK，如果想要知道是否执行完成，可以执行LASTSAVE命令获取上一次保存的时间戳。
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注意自动快照使用的就是后台异步模式。
7.2.4执行FLUSHALL（危险操作）
该命令清空整个Redis数据库键值对，而且只要配置了自动快照并且执行命令时内存数据库中存在有数据，立刻会触发自动快照将硬盘上的数据也清除。所以这是个十分危险的操作，谨慎使用！
对应的还有一个FLUSHDB命令，只清除当前数据库存放的数据，且不会触发快照，相对安全。
7.2.5执行复制
当设置了主从模式（集群），Redis会在复制初始化时自动快照，即使没有设置自动快照条件。
7.2.6快照原理
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7.3AOF方式
7.3.1AOF概念
AOF（Append Only File）, AOF可以将Redis执行的每一条写命令追加到硬盘文件中。会降低Redis的性能，但是降低了突然中止程序造成的数据丢失。
7.3.2开启AOF
默认情况下AOF是关闭的，通过配置文件appendonly启用，appendfilename配置写入文件名。
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7.3.3AOF原理
AOF是以纯文本的形式记录了Redis执行的写命令（读取命令不记录，因为没必要），例如如下命令：

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生成aof文件内容如下：
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其实前两条命令会被第三条命令覆盖掉，所以是多余的，可以通过配置重写去掉：
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也可以使用bgRewriteAOF命令主动重写AOF文件。
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重写后文件如下：

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8.Redis集群
8.1为什么需要Redis集群
8.1.1高可用
随着互联网的发展，并发量越来越大，Redis缓存可以作为数据库的查询屏障，减少数据库的查询。但是单机Redis服务器容易发生故障导致服务中断，一旦缓存服务中断，原本极少的数据库查询，将变成所有的数据查询都从数据库的直接查询，数据库也会立刻崩溃，最终导致系统拒绝服务，对公司造成严重损失。
8.1.1.1什么是高可用？
高可用HA（High Availability）是分布式系统架构设计中必须考虑的因素之一，它通常是指，通过设计减少系统不能提供服务的时间。
假设系统一直能够提供服务，我们说系统的可用性是100%。
如果系统每运行100个时间单位，会有1个时间单位无法提供服务，我们说系统的可用性是99%。
很多公司的高可用目标是4个9，也就是99.99%，这就意味着，系统的年停机时间为8.76个小时。
8.1.1.2如何实现高可用？
单点是系统高可用的大敌，单点往往是系统高可用最大的风险和敌人，应该尽量在系统设计的过程中避免单点。方法论上，高可用保证的原则是“集群化”，或者叫“冗余”：只有一个单点，挂了服务会受影响；如果有冗余备份，挂了还有其他备份能够顶上。
所以保证系统高可用，架构设计的核心准则是：冗余。
8.1.2读写分离
单机Redis服务既要执行读操作，又要执行写操作，随着并发数量逐步提升，原本可以10w读写的Redis可能变成读5w+写5w，制约了单机的性能，如果能够将读操作和写操作分开，那么就可以提升单机Redis的性能。
8.1.3故障转移
仅仅冗余是不够的，假如某个Redis主机发生了故障，每次出现故障需要人工介入恢复（重启Redis）势必会增加系统的不可服务时间。所以，又往往是通过“自动故障转移”来实现系统的高可用。
8.1.4突破容量瓶颈
单机Redis受内存限制，容量会遇到瓶颈，比如一台机器最多16G内存，放不下就会拒绝写入命令或者丢弃数据。如果系统有40G左右的数据要放入缓存如何处理呢？那么Redis支持的Cluster集群就能够解决这个问题。
8.2主从复制
8.2.1概念
复制概念中分为两类数据库，一类是主数据库（master），一类是从数据库（slave），主数据库可以进行读写操作，并把写的操作同步给从数据库，一般从数据库是只读的。（读写分离）一个主数据库可以有多个从数据库，而一个从数据库只能属于一个主数据库。

8.2.2特点
主数据库可以进行读写操作，当读写操作导致数据变化时会自动将数据同步给从数据库
从数据库一般都是只读的，并且接收主数据库同步过来的数据
一个master可以拥有多个slave，但是一个slave只能对应一个master
slave挂了不影响其他slave的读和master的读和写，重新启动后会将数据从master同步过来
master挂了以后，不影响slave的读，但redis不再提供写服务，master重启后redis将重新对外提供写服务
master挂了以后，不会在slave节点中重新选一个master
8.2.3复制原理
 slave启动成功连接到master后会主动发送一个sync（同步）命令
 Master接到命令启动后台的存盘进程（RDB持久化），同时收集持久化期间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,以完成一次完全同步(初始化，全量)
 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
8.2.4配置一主二从
8.2.4.1为了快速搭建，可以编写一个创建配置文件的shell批处理文件。

8.2.4.2执行文件创建从数据库

1.# -------------------------- 主从复制模式配置 ----------------------------  
2.# 执行批处理创建从库  
3.sh ~/redis-new.sh 7001 123456 654321  
4.  
5.  
6.# 启动主从复制  
7./etc/init.d/redis_6379 restart  
8.  
9.# 可以参考redis_6379文件编写自启动  
10./usr/local/redis/bin/redis-server /usr/local/redis/bin/redis_7001.conf --slaveof 127.0.0.1 6379

8.3哨兵模式
8.3.1什么是哨兵
顾名思义，哨兵就是放哨的兵，为了保证系统的高可用性，时刻监控着Redis的运行状况，功能主要包含两个：
1、监控主数据库和从数据库是否正常工作。
2、主数据库出现故障时自动将从数据库转换为主数据库。（故障转移）
哨兵是一个独立的进程。
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