Redis 数据库详解及参数调优

Redis 群集配置实例：
1、关系型数据库与非关系型数据库的区别：

Redis数据库是一个非关系型数据库，和oracle、mysql、sql server等关系型数据库不是同一类型。NoSQL是非关系型数据库的总称，主流的NoSQL数据库有redis、MongBD等。NoSQL的存储方式、存储结构以及使用的场景都是彻底不一样的。NoSQL数据库凭借着其非关系型、分布式、开源和横向扩展等优点，被认为是下一代数据库产品。

NoSQL能够解决关系型数据库产生的三高问题：

1. 对数据库高并发读写需求。
2. 对海量数据高效存储与访问需求。
3. 对数据库高可扩展性与高可用性需求。

关系型数据库和非关系型数据库都有各自的特色与应用场景，二者精密结合将会给Web 2.0的数据库发展带来新的思路。让关系型数据库关注在关系上，非关系型数据库关注在存储上。
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2、redis数据库介绍：

Redis是一个开源的、使用C语言编写、支持网络、可基于内存也可持久化的日志类型、key-value（键值对）数据库，是目前分布式架构中不可或缺的一环。

Redis服务器是单进程模型，也就是在一台服务器上能够同时启动多个Redis进程，而Redis的实际处理速度则彻底依靠主进程的执行效率。若在服务器上只运行一个Redis进程，当多个client同时访问时，服务器的处理能力会有必定程度的降低；若在同一台服务器上开启多个Redis进程，Redis在提升并发处理能力的同时会给服务器的CPU形成很大的压力。也就是说，在实际生产环境中，须要根据实际的需求来决定开启多少个Redis进程。若对高并发要求更高些，可能会考虑在同一台服务器上开启多个进程；若CPU资源比较紧张，采用单进程便可。

Redis具备如下几个有点：

1. 具备极高的读写速度，数据读取的速度最高可达到110000次/s，数据的写入速度最高能够达到81000次/s。
2. 支持丰富的数据类型，不只仅支持简单的key-value数据类型，还支持strings、lists、hashes、sets及ordered sets等数据类型操做。
3. 支持数据的持久化，能够将内存中的数据保存在磁盘中，重启的时候能够再次加载进行使用。
4. 原子性，Redis全部操做都是原子性的。
5. 支持数据备份，即master-salve模式的数据备份。

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Redis是基于内存运行的数据库，缓存是它比较常应用的场景之一，除此以外，Redis常见应用场景还包括获取最新N个数据的操做、排行榜应用、计数器应用、存储关系、实时分析系统、日志记录等。
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3、Redis的安装部署：

能够先去Redis官网下载相应的源码包或从这:https://pan.baidu.com/s/1rGl8OwfYuYAB-aEXcZ7wRw （提取码: zg3w ）直接下载。

[root@redis ~]# tar zxf redis-5.0.5.tar.gz -C /usr/src/          #解包
[root@redis ~]# cd /usr/src/redis-5.0.5/                  #切换至解压出来的目录
[root@redis redis-5.0.5]# make && make install    #不须要./configure进行环境检查与配置，直接make安装便可。
[root@redis redis-5.0.5]# cd /usr/src/redis-5.0.5/utils/    #设置相关配置文件
[root@redis utils]# ./install_server.sh       #执行该脚本，相关配置文件就生成了。
#接下来是在指定各类配置文件的存放目录，一路按回车确认便可。
[root@redis utils]# cd /etc/init.d/             #优化控制服务启停
[root@redis init.d]# mv redis_6379 redis
[root@redis init.d]# chkconfig --add redis         #添加为系统服务。
[root@redis init.d]# systemctl restart redis
[root@redis init.d]# netstat -anpt | grep redis   # redis默认监听6379和群集端口16379
tcp        0      0 127.0.0.1:6379     0.0.0.0:*    LISTEN      7098/redis-server 1 
#如今只是安装了redis，并无配置群集，因此16379端口并无监听。
[root@redis init.d]# vim /etc/redis/6379.conf             #查看redis配置文件
bind 127.0.0.1 192.168.1.1             #监听的主机地址
appendonly yes  #改成“yes”，以便在每次更新操做后进行日志记录，进行数据同步写入
port 6379                                        #监听端口
daemonize yes                               #启用守护进程
pidfile /var/run/redis_6379.pid        #指定PID文件
loglevel notice                                #日志级别
logfile /var/log/redis_6379.log        #指定日志文件

上面为部分配置参数，主配置中还有不少更多的配置参数，具体可参考以下：

4、Redis命令工具及经常使用命令：

Redis软件提供了不少命令工具，在安装Redis时，所包含的软件工具同时会被安装到系统中，在系统中能够直接使用，这些命令工具的做用以下所示：

1. redis-server：用于启动Redis的工具。
2. redis-benchmark：用于检测Redis在本机的运行效率。
3. redis-check-aof：修复AOF持久化文件。
4. redis-check-rdb：修复RDB持久化文件。
5. redis-cli：Redis命令行工具。

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下面是 redis-cli和redis-benchmark工具的用法：

一、redis-cli命令行工具：
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redis-cli命令能够链接指定的数据库，能够用“-h”指定远程主机；“-p指定服务的端口号”，若设置了密码，能够用“-a”指定密码，若没设置链接密码，则能够省略“-a”选项。以下：

[root@redis redis]# redis-cli -h 192.168.1.1 -p 6379      
#若端口号默认监听6379，也可省略-p选项。
192.168.1.1:6379>
在数据库操做环境中，使用help命令可获取命令类型的帮助。其中，有三种获取命令帮助的方式。

help @<group>：获取<group>中的命令列表。
help <command>：获取某个命令的帮助。
help <tab> ：获取可能帮助的主题列表。
示例以下：

192.168.1.1:6379> help @list         #查看全部与list数据类型相关的命令

  BLPOP key [key ...] timeout
  summary: ck until one is available
  since: 2.0.0

  BRPOP key [key ...] timeout
  summary: block until one is available
  since: 2.0.0
             ...........................
192.168.1.1:6379> help set       #查看set命令的命令帮助。

  SET key value [expiration EX seconds|PX milliseconds] [NX|XX]
  summary: Set the string value of a key
  since: 1.0.0
  group: string

二、redis-benchmark压力测试工具：
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redis-benchmark是官方自带的Redis性能测试工具，能够有效地测试Redis服务的性能。该工具的经常使用选项以下：

[root@redis redis]# redis-benchmark -h 192.168.1.1 -p 6379 -c 100 -n 100000
#向指定IP地址及端口的Redis服务器发送100个并发链接与100000个请求测试性能。

           .........................
====== MSET (10 keys) ======
  100000 requests completed in 1.74 seconds
  100 parallel clients
  3 bytes payload
  keep alive: 1

23.94% <= 1 milliseconds
98.02% <= 2 milliseconds
99.64% <= 3 milliseconds
99.76% <= 4 milliseconds
99.82% <= 5 milliseconds
99.89% <= 6 milliseconds
99.90% <= 7 milliseconds
99.94% <= 8 milliseconds
99.97% <= 9 milliseconds
100.00% <= 10 milliseconds
100.00% <= 10 milliseconds
57603.69 requests per second

#测试结果，milliseconds为毫秒，时间越短，性能越好。
[root@redis redis]# redis-benchmark -h 192.168.1.1 -p 6379 -q -d 100
#测试向指定Redis服务器的指定端口6379存取大小为100B的数据包的性能。
[root@redis redis]# redis-benchmark -t set,lpush -n 100000 -q
#测试本机上Redis服务在进行set与lpush操做时的性能。
SET: 67659.00 requests per second
LPUSH: 64516.13 requests per second

Redis数据库经常使用命令：
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Redis数据库采用key-value（键值对）的数据存储形式，所使用的命令是set和get。
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• set：存放数据，命令格式为set key value。
• get：获取数据，命令格式为get key。

[root@localhost ~]# redis-cli          #链接本地数据库
127.0.0.1:6379 > set test zhangsan             #插入数据
OK
127.0.0.1:6379> get test         #查询键值
"zhangsan"
127.0.0.1:6379> keys t*               #查询以“t”开头的数据
1) "test"
127.0.0.1:6379> keys t?         #查询以“t”开头后面包含一个任意一位的数据
(empty list or set)                 #没有查到，表明没有符合条件的数据
127.0.0.1:6379> keys t??         #查询以“t”开头后面包含一个任意两位的数据
(empty list or set)
127.0.0.1:6379> exists test          #判断“test”键是否存在
(integer) 1                                              #表示test键存在
127.0.0.1:6379> exists yy                    #判断“yy”键是否存在
(integer) 0
127.0.0.1:6379> keys *        #查询当前库中全部键
1) "counter:__rand_int__"
2) "mylist"
3) "key:__rand_int__"
4) "test"
5) "myset:__rand_int__" 
127.0.0.1:6379> del test                         #删除test键
(integer) 1
127.0.0.1:6379> set www 23
OK
127.0.0.1:6379> type www            #获取键“www”对应的value值类型
string

rename命令能够对已有的key进行重命名，还有一个重命名的命令为renamenx。二者区别是前者更改的目标key值无论存在与否，都将进行更改，直接覆盖目标key值的数据；后者renamenx命令是在更改时，会检查目标键值是否存在，若存在，将放弃更改。

127.0.0.1:6379> get www
"23"
127.0.0.1:6379> set qq 123            #插入一条数据
OK
127.0.0.1:6379> renamenx www qq                #将“www”更改成“qq”
(integer) 0                                                         #“qq”存在，放弃更改
127.0.0.1:6379> rename www qq             #使用rename命令进行更改
OK
127.0.0.1:6379> get qq               #直接覆盖目标数据
"23"
127.0.0.1:6379> dbsize                  #查看当前数据库中key的数目
(integer) 5

多数据库经常使用的命令：

Redis支持多数据库，Redis在没有任何改动的状况下默认包含16个数据库，数据库名使用数字0--15来依次命名。每一个库中的数据是独立的，也就是说在10库中查不到0库中的数据。

127.0.0.1:6379> select 10        #切换至编号10的库
OK
127.0.0.1:6379[10]> select 15          #切换至编号15的库
OK
127.0.0.1:6379[15]> select 0              #切换至编号0的库
OK
127.0.0.1:6379> move liuyi 10    #将该库中的数据移动到10库中
(integer) 1
127.0.0.1:6379> select 10            #切换至编号10的库
OK
127.0.0.1:6379[10]> get liuyi                 #查看移动过来的库
"23"
#如今0库中已经查不到“liuyi”的数据了

清除数据库内数据：

Redis数据库的整库数据删除主要分为两个部分：清空当前数据库中的数据，使用flushdb命令实现；清空全部库中的数据，使用flushall命令。数据库清空操做比较危险，生产环境下慎用！！！