Redis部署及使用_redis免安装版怎么部署

目录

一、Redis概述

二、Redis 安装（一）

三、Redis安装部署（二）

3.1、Redis下载、编译、安装

3.2、启动Redis

3.3、日志文件及持久化文件配置

3.4、Redis客户端使用

四、Redis持久化

4.1、AOF持久化配置

4.2、RDB持久化配置

五、常用操作的命令

六、Redis在项目中的使用场景

七、常见问题解决——缓存穿透、缓存击穿、缓存雪崩

7.1、缓存穿透——常见于不规范的key

7.2、缓存雪崩——常见于大量的key设置相同过期时间

7.3、缓存击穿——常见于热点key

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一、Redis概述

1、Redis是一个开源，先进的key-value存储，并用于构建高性能，可扩展的应用程序的完美解决方案。

2、Redis从它的许多竞争继承来的三个主要特点：

• 1)Redis数据库完全在内存中，使用磁盘仅用于持久性。
• 2)相比许多键值数据存储，Redis拥有一套较为丰富的数据类型。String，List, map, set, sortSet(5种)
• 3)Redis可以将数据复制到任意数量的从服务器。

优势：

1. 异常快速：Redis的速度非常快，每秒能执行约11万集合，每秒约81000+条记录。
2. 支持丰富的数据类型：Redis支持字符串、列表、集合、有序集合、散列数据类型，这使得它非常容易解决各种各样的问题。
3. 操作都是原子性：所有Redis操作是原子的，这保证了如果两个客户端同时访问的Redis服务器将获得更新后的值。----计数器
4. 多功能实用工具：Redis是一个多实用的工具，可以在多个用例如缓存，消息，队列使用(Redis原生支持发布/订阅)，任何短暂的数据，应用程序，如Web应用程序会话，网页命中计数等。

二、Redis 安装（一）

1.解压缩redis-2.8.3.tar.gz

2.make

3.make install

4.启动服务redis-server redis.conf

5.测试服务安装，运行客户端：redis-cli

6.主从配置

修改从服务器的redis.conf,添加slaveof 192.168.137.18 6379
运行过程中，通过redis-cli中命令可以动态不停机切换主从
主：slaveof no one
从：slaveof 192.168.137.19 6379

7.配置从的持久化aof方式：

关闭自动snapshot：
 
#save 900 1
#save 300 10
#save 60 10000
 
开启snapshot：
appendonly yes
 
此处可以动态在redis-cli中不停机运行命令：CONFIG SET APPENDONLY YES

三、Redis安装部署（二）

3.1、Redis下载、编译、安装

下载redis3.0.5
              wget http://download.redis.io/releases/redis-3.0.5.tar.gz
 
解压文件，并创建软件连接
              tar -zxvf  redis-3.0.5.tar.gz -C /export/servers/
              ln  –s  redis-3.0.5/  redis
 
编译redis源码
              cd /export/servers/redis
              make（先安装gcc）
 
将编译后的可执行文件安装到/user/local/redis
              make PREFIX=/usr/local/redis install

3.2、启动Redis

启动方式一：Redis前台默认启动
进入redis安装目录，并启动Redis服务
                cd /usr/local/redis/bin/
                ./redis-server
 
启动方式二：Redis使用配置文件启动
拷贝源码中的redis.conf文件到redis的安装目录
               cp /export/servers/redis/redis.conf        /usr/local/redis/
 
修改redis.conf的属性
               daemonize no  è daemonize yes
 
启动redis服务
                cd  /usr/local/redis
                 bin/redis-server    ./redis.conf

3.3、日志文件及持久化文件配置

修改生成默认日志文件位置
              logfile "/usr/local/redis/logs/redis.log"
 
配置持久化文件存放位置
             dir /usr/local/redis/data/redisData

3.4、Redis客户端使用

<dependency>
       <groupId>redis.clients</groupId>
       <artifactId>jedis</artifactId>
       <version>2.8.0</version>
</dependency>

四、Redis持久化

有两种持久化方案：RDB和AOF

1）  RDB方式按照一定的时间间隔对数据集创建基于时间点的快照。

2） AOF方式记录Server收到的写操作到日志文件，在Server重启时通过回放这些写操作来重建数据集。该方式类似于MySQL中基于语句格式的binlog。当日志变大时Redis可在后台重写日志。

4.1、AOF持久化配置

1）修改redis.config配置文件，找到appendonly。默认是appendonly no。改成appendonly yes

2）再找到appendfsync 。默认是 appendfsync everysec 

appendfsync always 
#每次收到写命令就立即强制写入磁盘，最慢的，但是保证完全的持久化，不推荐使用 
 
appendfsync everysec   
#每秒钟强制写入磁盘一次，在性能和持久化方面做了很好的折中，推荐 
 
appendfsync no   
#完全依赖os，性能最好,持久化没保证 

4.2、RDB持久化配置

默认情况下，Redis保存数据集快照到磁盘，名为dump.rdb的二进制文件。可以设置让Redis在N秒内至少有M次数据集改动时保存数据集，或者你也可以手动调用SAVE或者BGSAVE命令。

例如，这个配置会让Redis在每个60秒内至少有1000次键改动时自动转储数据集到磁盘

       save 60 1000

• 常用命令

连接操作相关的命令

• quit：关闭连接（connection）
• auth：简单密码认证

持久化

• save：将数据同步保存到磁盘
• bgsave：将数据异步保存到磁盘
• lastsave：返回上次成功将数据保存到磁盘的Unix时戳
• shundown：将数据同步保存到磁盘，然后关闭服务

远程服务控制

• info：提供服务器的信息和统计
• monitor：实时转储收到的请求
• slaveof：改变复制策略设置
• config：在运行时配置Redis服务器

五、常用操作的命令

对value操作的命令

• exists(key)：确认一个key是否存在
• del(key)：删除一个key
• type(key)：返回值的类型
• keys(pattern)：返回满足给定pattern的所有key
• randomkey：随机返回key空间的一个
• keyrename(oldname, newname)：重命名key
• dbsize：返回当前数据库中key的数目
• expire：设定一个key的活动时间（s）
• ttl：获得一个key的活动时间(Time To Live)
• select(index)：按索引查询
• move(key, dbindex)：移动当前数据库中的key到dbindex数据库
• flushdb：删除当前选择数据库中的所有key
• flushall：删除所有数据库中的所有key

对String操作的命令

• set(key, value)：给数据库中名称为key的string赋予值value
• get(key)：返回数据库中名称为key的string的value
• getset(key, value)：返回旧值，设置新值，旧值没有返回nil
• mget(key1, key2,…, key N)：返回库中多个string的value
• setnx(key, value)：[SET if Not eXists」的缩写，也就是只有不存在的时候才设置，可以利用它来实现锁的效果
• setex(key, time, value)：向库中添加string，设定过期时间time(秒)
• mset(key N, value N)：批量设置多个string的值
• msetnx(key N, value N)：如果所有名称为key i的string都不存在
• incr(key)：名称为key的string增1操作
• incrby(key, integer)：名称为key的string增加integer
• decr(key)：名称为key的string减1操作
• decrby(key, integer)：名称为key的string减少integer
• append(key, value)：名称为key的string的值附加value
• substr(key, start, end)：返回名称为key的string的value的子串

对List操作的命令

• rpush(key, value)：在名称为key的list尾添加一个值为value的元素
• lpush(key, value)：在名称为key的list头添加一个值为value的 元素
• llen(key)：返回名称为key的list的长度
• lrange(key, start, end)：返回名称为key的list中start至end之间的元素
• ltrim(key, start, end)：截取名称为key的list
• lindex(key, index)：返回名称为key的list中index位置的元素
• lset(key, index, value)：给名称为key的list中index位置的元素赋值
• lrem(key, count, value)：删除count个key的list中值为value的元素
• lpop(key)：返回并删除名称为key的list中的首元素
• rpop(key)：返回并删除名称为key的list中的尾元素
• blpop(key1, key2,… key N, timeout)：lpop命令的block版本。
• brpop(key1, key2,… key N, timeout)：rpop的block版本。
• rpoplpush(srckey, dstkey)：返回并删除名称为srckey的list的尾元素，并将该元素添加到名称为dstkey的list的头部

对Set操作的命令

• sadd(key, member)：向名称为key的set中添加元素member
• srem(key, member) ：删除名称为key的set中的元素member
• spop(key) ：随机返回并删除名称为key的set中一个元素
• smove(srckey, dstkey, member) ：移到集合元素
• scard(key) ：返回名称为key的set的基数
• sismember(key, member) ：member是否是名称为key的set的元素
• sinter(key1, key2,…key N) ：求交集
• sinterstore(dstkey, (keys)) ：求交集并将交集保存到dstkey的集合
• sunion(key1, (keys)) ：求并集
• sunionstore(dstkey, (keys)) ：求并集并将并集保存到dstkey的集合
• sdiff(key1, (keys)) ：求差集
• sdiffstore(dstkey, (keys)) ：求差集并将差集保存到dstkey的集合
• smembers(key) ：返回名称为key的set的所有元素
• srandmember(key) ：随机返回名称为key的set的一个元素

对Hash操作的命令

• hset(key, field, value)：向名称为key的hash中添加元素field
• hget(key, field)：返回名称为key的hash中field对应的value
• hmget(key, (fields))：返回名称为key的hash中field i对应的value
• hmset(key, (fields))：向名称为key的hash中添加元素field 
• hincrby(key, field, integer)：将名称为key的hash中field的value增加integer
• hexists(key, field)：名称为key的hash中是否存在键为field的域
• hdel(key, field)：删除名称为key的hash中键为field的域
• hlen(key)：返回名称为key的hash中元素个数
• hkeys(key)：返回名称为key的hash中所有键
• hvals(key)：返回名称为key的hash中所有键对应的value
• hgetall(key)：返回名称为key的hash中所有的键（field）及其对应的value

六、Redis在项目中的使用场景

七、常见问题解决——缓存穿透、缓存击穿、缓存雪崩

7.1、缓存穿透——常见于不规范的key

概念：访问一个不存在的key，缓存不起作用，请求会穿透到DB，流量大时DB会挂掉。

解决方案：

1. 采用布隆过滤器（Bloom Filter，Redis自带），使用一个足够大的bitmap，用于存储可能访问的key，不存在的key直接被过滤；
2. 访问key未在DB查询到值，也将空值写进缓存，但可以设置较短过期时间。

7.2、缓存雪崩——常见于大量的key设置相同过期时间

概念：大量的key设置了相同的过期时间，导致在缓存在同一时刻全部失效，造成瞬时DB请求量大、压力骤增，引起雪崩。

解决方案：可以给缓存设置过期时间时加上一个随机值时间，使得每个key的过期时间分布开来，不会集中在同一时刻失效。

7.3、缓存击穿——常见于热点key

概念：一个存在的key，在缓存过期的一刻，同时有大量的请求，这些请求都会击穿到DB，造成瞬时DB请求量大、压力骤增。

解决方案：在访问key之前，采用SETNX（set if not exists）来设置另一个短期key来锁住当前key的访问，访问结束再删除该短期key。

八、Redis三种集群模式

8.1、主从复制模式

•  主节点可以进行读写操作，当写操作导致数据变化时会自动将数据同步给从节点。
• 从节点一般是只读的，并接受主节点同步过来的数据。
• 一个主节点可以拥有多个从节点，而一个从节点只能拥有一个主节点。
• 复制的数据流是单向的，只能由主节点复制到从节点。
• 引入主从复制机制的目的有两个：一个是读写分离，分担 “master” 的读写压力；一个是方便做容灾恢复。

       主从刚刚连接的时候，进行全量同步；全同步结束后，进行增量同步。当然，如果有需要，slave 在任何时候都可以发起全量同步。Redis 的策略是，无论如何，首先会尝试进行增量同步，如不成功，要求从机进行全量同步。

主从复制优缺点：

优点

• 1、支持主从复制，主机会自动将数据同步到从机，可以进行读写分离；
• 2、为了分载 Master 的读操作压力，Slave 服务器可以为客户端提供只读操作的服务，提高负载。写服务仍然必须由Master来完成；

缺点

• 1、Redis不具备自动容错和恢复功能，主机的宕机需要等待机器重启或者手动切换前端的IP才能恢复（也就是要人工介入）；
• 2、主机宕机，宕机前有部分数据未能及时同步到从机，切换IP后还会引入数据不一致的问题，降低了系统的可用性；
• 3、Redis 较难支持在线扩容，在集群容量达到上限时在线扩容会变得很复杂；

8.2、Sentinel（哨兵）模式

       Redis的主从复制模式下，当主节点不能提供服务，需要手动将一台从节点切换为主节点，这不是一种推荐的方式。为此，Redis从2.8开始正式提供了Redis Sentinel(哨兵)架构来解决这个问题。

 

假设主服务器宕机，哨兵1先检测到这个结果，系统并不会马上进行 failover(故障转移) 过程，仅仅是哨兵1主观的认为主服务器不可用，这个现象成为主观下线。当后面的哨兵也检测到主服务器不可用，并且数量达到一定值时，也就是大部分哨兵节点对主节点的下线做了同意的判定，那么这个判定就是客观的，即客观下线。接着哨兵之间就通过投票的方式选举出一个哨兵节点作为领导者，负责进行故障转移(failover)的工作(故障转移的工作只需要一个哨兵节点来完成)。具体包括：

• (1)、在从节点列表中选出一个节点作为新的主节点。
• (2)、Sentinel领导者节点会对第一步选出来的从节点执行slaveof no one命令让其成为主节点。
• (3)、Sentinel领导者节点会向剩余的从节点发送命令，让它们成为新主节点的从节点。
• (4)、Sentinel节点集合会将原来的主节点更新为从节点，并保持着对其关注。

哨兵模式的优缺点：
优点

• 1、 哨兵模式是基于主从模式的，所有主从的优点，哨兵模式都具有。
• 2、 主从可以自动切换，系统更健壮，可用性更高(可以看作自动版的主从复制)。

缺点

• 1、Redis较难支持在线扩容，在集群容量达到上限时在线扩容会变得很复杂。

8.3、Cluster 模式

Redis 的哨兵模式解决了主从不能自动故障恢复的问题，但在这种模式下 Redis 服务器都存储相同的数据，很浪费内存，所以在 redis3.0上加入了 Cluster 集群模式，实现了 Redis 的分布式存储，也就是说每台 Redis 节点上存储不同的内容。Redis Cluster是一种服务器 Sharding 技术。

集群的数据分片：Redis 集群没有使用一致性 hash，而是引入了虚拟槽分区的算法。会把Redis 集群分成16384 个槽，每个 key 通过 CRC16 校验后对 16384 取模来决定放置哪个槽。集群的每个节点负责一部分hash槽，举个例子，比如当前集群有3个节点： 

       

• 节点 A 包含 0 到 5460 号哈希槽
• 节点 B 包含 5461 到 10922 号哈希槽
• 节点 C 包含 10923 到 16383 号哈希槽

        当客户端的请求过来，会首先通过对key进行 CRC16 的算法得出一个结果，然后把结果对 16384 求余数，这样每个 key 都会对应一个编号在 0-16383 之间的哈希槽，通过这个值，去找到对应的插槽所对应的节点，然后直接自动跳转到这个对应的节点上进行存取操作，这样就实现了数据的访问更新。

1. 为了保证高可用，redis-cluster集群引入了主从复制模型，一个主节点对应一个或者多个从节点，当主节点宕机的时候，就会启用从节点。当其它主节点 ping 一个主节点 A 时，如果半数以上的主节点与 A 通信超时，那么认为主节点 A 宕机了。如果主节点 A 和它的从节点 A1 都宕机了，那么该集群就无法再提供服务了。
2. 所有的 redis 节点彼此互联(PING-PONG机制)，内部使用二进制协议优化传输速度和带宽。
3. 节点的 fail 是通过集群中超过半数的节点检测失效时才生效。
4. 客户端与 Redis 节点直连，不需要中间代理层.客户端不需要连接集群所有节点，连接集群中任何一个可用节点即可。

集群模式的优缺点
优点

• 1、集群模式是一个无中心的架构模式，将数据进行分片，分布到对应的槽中，每个节点存储不同的内容，通过路由能够找到对应的节点负责存储的槽，能够实现高效率的查询。
• 2、集群模式增加了横向和纵向的扩展能力，实现节点加入和收缩。

缺点

• 1、key批量操作支持有限。如mset、mget,目前只支持具有相同slot值的key执行批量操作。对于映射为不同slot值的key由于执行mset、mget等操作可能存在于多个节点上因此不被支持。
• 2、key事务操作支持有限。同理只支持多key在同一节点上的事务操作，当多个key分布在不同的节点上时无法使用事务功能。
• 3、key作为数据分区的最小粒度，因此不能将一个大的键值对象如hash、list等映射到不同的节点。