Nosql-------redis緩存技術學習

1 什麼是redis

redis是一個key-value存儲系統。和Memcached類似,它支持存儲的value類型相對更多,包括string(字符串)、list(鏈表)、set(集合)和zset(有序集合)。這些數據類型都支持push/pop、add/remove及取交集並集和差集及更豐富的操作,而且這些操作都是原子性的。在此基礎上,redis支持各種不同方式的排序。與memcached一樣,爲了保證效率,數據都是緩存在內存中。區別的是redis會週期性的把更新的數據寫入磁盤或者把修改操作寫入追加的記錄文件,並且在此基礎上實現了master-slave(主從)同步。

2 Redis與memcache的最大區別

1:memcache和redis都是將數據存儲到內從中,都是內存數據庫,不過memcache還可以緩存其他東西,圖片視頻等。

2:存儲類型不同,memcache只支持k-v結構,redis支持五種數據類似,字符串,鏈表,哈希,集合,有序集合。

3:虛擬內存,當redis物理內存使用完後,可以將一些很久沒有使用過的value交換到磁盤

4:分佈式設定memcache集羣,利用magenta做一主多從,redis可以做一主多從,也可以一主一從。

5:存儲數據redis持久化,memcache關機後數據消失

6:數據恢復,memcache掛掉後,數據不可恢復,redis數據丟失後可以通過AOF日誌恢復

7:應用場景不同,redis除啦作爲數據庫使用之外,還能做消息隊列,數據堆棧和數據緩存等,memcache適用於緩存sql語句,數據集,用戶臨時性數據,延遲查詢數據 session等

3 用get/set方式使用Redis

作爲一個key value存在,很多開發者自然的使用set/get方式來使用Redis,實際上這並不是最優化的使用方法。尤其在未啓用VM情況下,Redis全部數據需要放入內存,節約內存尤其重要。

假如一個key-value單元需要最小佔用512字節,即使只存一個字節也佔了512字節。這時候就有一個設計模式,可以把key複用,幾個key-value放入一個key中,value再作爲一個set存入,這樣同樣512字節就會存放10-100倍的容量。

這就是爲了節約內存,建議使用hashset而不是set/get的方式來使用Redis

4 Redis是否支持集羣

支持

redis主從複製配置和使用都非常簡單。通過主從複製可以允許多個slave server擁有和master server相同的數據庫副本。下面是關於redis主從複製的一些特點
1.master可以有多個slave
2.除了多個slave連到相同的master外,slave也可以連接其他slave形成圖狀結構
3.主從複製不會阻塞master。也就是說當一個或多個slave與master進行初次同步數據時,master可以繼續處理client發來的請求。相反slave在初次同步數據時則會阻塞不能處理client的請求。
4.主從複製可以用來提高系統的可伸縮性,我們可以用多個slave 專門用於client的讀請求,比如sort操作可以使用slave來處理。也可以用來做簡單的數據冗餘
5.可以在master禁用數據持久化,只需要註釋掉master 配置文件中的所有save配置,然後只在slave上配置數據持久化。
下面介紹下主從複製的過程
當設置好slave服務器後,slave會建立和master的連接,然後發送sync命令。無論是第一次同步建立的連接還是連接斷開後的重新連 接,master都會啓動一個後臺進程,將數據庫快照保存到文件中,同時master主進程會開始收集新的寫命令並緩存起來。後臺進程完成寫文件 後,master就發送文件給slave,slave將文件保存到磁盤上,然後加載到內存恢復數據庫快照到slave上。接着master就會把緩存的命 令轉發給slave。而且後續master收到的寫命令都會通過開始建立的連接發送給slave。從master到slave的同步數據的命令和從 client發送的命令使用相同的協議格式。當master和slave的連接斷開時slave可以自動重新建立連接。如果master同時收到多個 slave發來的同步連接命令,只會使用啓動一個進程來寫數據庫鏡像,然後發送給所有slave。

5 Redis命令總結

Redis提供了豐富的命令(command)對數據庫和各種數據類型進行操作,這些command可以在Linux終端使用。在編程時,比如使用Redis 的Java語言包,這些命令都有對應的方法,比如上面例子中使用的sadd方法,就是對集合操作中的SADD命令。下面將Redis提供的命令做一總結。

連接操作相關的命令

quit:關閉連接(connection)

auth:簡單密碼認證

對value操作的命令

exists(key):確認一個key是否存在

del(key):刪除一個key

type(key):返回值的類型

keys(pattern):返回滿足給定pattern的所有key

randomkey:隨機返回key空間的一個key

rename(oldname, newname):將key由oldname重命名爲newname,若newname存在則刪除newname表示的key

dbsize:返回當前數據庫中key的數目

expire:設定一個key的活動時間(s)

ttl:獲得一個key的活動時間

select(index):按索引查詢

move(key, dbindex):將當前數據庫中的key轉移到有dbindex索引的數據庫

flushdb:刪除當前選擇數據庫中的所有key

flushall:刪除所有數據庫中的所有key

對String操作的命令

set(key, value):給數據庫中名稱爲key的string賦予值value

get(key):返回數據庫中名稱爲key的string的value

getset(key, value):給名稱爲key的string賦予上一次的value

mget(key1, key2,…, key N):返回庫中多個string(它們的名稱爲key1,key2…)的value

setnx(key, value):如果不存在名稱爲key的string,則向庫中添加string,名稱爲key,值爲value

setex(key, time, value):向庫中添加string(名稱爲key,值爲value)同時,設定過期時間time

mset(key1, value1, key2, value2,…key N, value N):同時給多個string賦值,名稱爲key i的string賦值value i

msetnx(key1, value1, key2, value2,…key N, value N):如果所有名稱爲key i的string都不存在,則向庫中添加string,名稱key i賦值爲value i

incr(key):名稱爲key的string增1操作

incrby(key, integer):名稱爲key的string增加integer

decr(key):名稱爲key的string減1操作

decrby(key, integer):名稱爲key的string減少integer

append(key, value):名稱爲key的string的值附加value

substr(key, start, end):返回名稱爲key的string的value的子串

對List操作的命令

rpush(key, value):在名稱爲key的list尾添加一個值爲value的元素

lpush(key, value):在名稱爲key的list頭添加一個值爲value的 元素

llen(key):返回名稱爲key的list的長度

lrange(key, start, end):返回名稱爲key的list中start至end之間的元素(下標從0開始,下同)

ltrim(key, start, end):截取名稱爲key的list,保留start至end之間的元素

lindex(key, index):返回名稱爲key的list中index位置的元素

lset(key, index, value):給名稱爲key的list中index位置的元素賦值爲value

lrem(key, count, value):刪除count個名稱爲key的list中值爲value的元素。count爲0,刪除所有值爲value的元素,count>0從頭至尾刪除count個值爲value的元素,count<0從尾到頭刪除|count|個值爲value的元素。

lpop(key):返回並刪除名稱爲key的list中的首元素

rpop(key):返回並刪除名稱爲key的list中的尾元素

blpop(key1, key2,… key N, timeout):lpop命令的block版本。即當timeout爲0時,若遇到名稱爲key i的list不存在或該list爲空,則命令結束。如果timeout>0,則遇到上述情況時,等待timeout秒,如果問題沒有解決,則對key i+1開始的list執行pop操作。

brpop(key1, key2,… key N, timeout):rpop的block版本。參考上一命令。

rpoplpush(srckey, dstkey):返回並刪除名稱爲srckey的list的尾元素,並將該元素添加到名稱爲dstkey的list的頭部

對Set操作的命令

sadd(key, member):向名稱爲key的set中添加元素member

srem(key, member) :刪除名稱爲key的set中的元素member

spop(key) :隨機返回並刪除名稱爲key的set中一個元素

smove(srckey, dstkey, member) :將member元素從名稱爲srckey的集合移到名稱爲dstkey的集合

scard(key) :返回名稱爲key的set的基數

sismember(key, member) :測試member是否是名稱爲key的set的元素

sinter(key1, key2,…key N) :求交集

sinterstore(dstkey, key1, key2,…key N) :求交集並將交集保存到dstkey的集合

sunion(key1, key2,…key N) :求並集

sunionstore(dstkey, key1, key2,…key N) :求並集並將並集保存到dstkey的集合

sdiff(key1, key2,…key N) :求差集

sdiffstore(dstkey, key1, key2,…key N) :求差集並將差集保存到dstkey的集合

smembers(key) :返回名稱爲key的set的所有元素

srandmember(key) :隨機返回名稱爲key的set的一個元素

對zset(sorted set)操作的命令

zadd(key, score, member):向名稱爲key的zset中添加元素member,score用於排序。如果該元素已經存在,則根據score更新該元素的順序。

zrem(key, member) :刪除名稱爲key的zset中的元素member

zincrby(key, increment, member) :如果在名稱爲key的zset中已經存在元素member,則該元素的score增加increment;否則向集合中添加該元素,其score的值爲increment

zrank(key, member) :返回名稱爲key的zset(元素已按score從小到大排序)中member元素的rank(即index,從0開始),若沒有member元素,返回“nil”

zrevrank(key, member) :返回名稱爲key的zset(元素已按score從大到小排序)中member元素的rank(即index,從0開始),若沒有member元素,返回“nil”

zrange(key, start, end):返回名稱爲key的zset(元素已按score從小到大排序)中的index從start到end的所有元素

zrevrange(key, start, end):返回名稱爲key的zset(元素已按score從大到小排序)中的index從start到end的所有元素

zrangebyscore(key, min, max):返回名稱爲key的zset中score >= min且score <= max的所有元素

zcard(key):返回名稱爲key的zset的基數

zscore(key, element):返回名稱爲key的zset中元素element的score

zremrangebyrank(key, min, max):刪除名稱爲key的zset中rank >= min且rank <= max的所有元素

zremrangebyscore(key, min, max) :刪除名稱爲key的zset中score >= min且score <= max的所有元素

zunionstore / zinterstore(dstkeyN, key1,…,keyN, WEIGHTS w1,…wN, AGGREGATE SUM|MIN|MAX):對N個zset求並集和交集,並將最後的集合保存在dstkeyN中。對於集合中每一個元素的score,在進行AGGREGATE運算前,都要乘以對於的WEIGHT參數。如果沒有提供WEIGHT,默認爲1。默認的AGGREGATE是SUM,即結果集合中元素的score是所有集合對應元素進行SUM運算的值,而MIN和MAX是指,結果集合中元素的score是所有集合對應元素中最小值和最大值。

對Hash操作的命令

hset(key, field, value):向名稱爲key的hash中添加元素field<—>value

hget(key, field):返回名稱爲key的hash中field對應的value

hmget(key, field1, …,field N):返回名稱爲key的hash中field i對應的value

hmset(key, field1, value1,…,field N, value N):向名稱爲key的hash中添加元素field i<—>value i

hincrby(key, field, integer):將名稱爲key的hash中field的value增加integer

hexists(key, field):名稱爲key的hash中是否存在鍵爲field的域

hdel(key, field):刪除名稱爲key的hash中鍵爲field的域

hlen(key):返回名稱爲key的hash中元素個數

hkeys(key):返回名稱爲key的hash中所有鍵

hvals(key):返回名稱爲key的hash中所有鍵對應的value

hgetall(key):返回名稱爲key的hash中所有的鍵(field)及其對應的value

持久化

save:將數據同步保存到磁盤

bgsave:將數據異步保存到磁盤

lastsave:返回上次成功將數據保存到磁盤的Unix時戳

shundown:將數據同步保存到磁盤,然後關閉服務

遠程服務控制

info:提供服務器的信息和統計

monitor:實時轉儲收到的請求

slaveof:改變複製策略設置

config:在運行時配置Redis服務器

在192.168.134.96 上安裝了redis的master

在192.168.134.97 上安裝了slave 綁定了192.168.134.96

6 redis的持久化

redis是一個支持持久化的內存數據庫,也就是說redis需要經常將內存中的數據同步到磁盤來保證持久化。redis支持兩種持久化方式,一種是 Snapshotting(快照rab)也是默認方式,另一種是Append-only file(縮寫aof)的方式。

 Aof 3種模式對比

在Redis的配置文件中存在三種同步方式,它們分別是:

appendfsync always     #每次有數據修改發生時都會寫入AOF文件。

appendfsync everysec      #每秒鐘同步一次,該策略爲AOF的缺省策略。

appendfsync no       #從不同步。高效但是數據不會被持久化。







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