Redis相关学习心得

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Redis

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NoSQL，即Not Only SQL ，一种开源的非关系型数据库。数据都存在内存中，能够支持数据的持久化。支持简单的key-value模式。
支持的类型包括：

1. string字符串
   redis内部存储默认就是一个字符串，被redisObject引用.
   
2. list链表
   简单的字符串列表，按照插入顺序进行排序，从头部和或者尾部添加
   
3. set集合
   set集合是String类型的无序集合，集合成员惟一，不能出现重复的数据，经过哈希表实现的，因此添加，删除，查找的时间复杂度都为O(1)。
   
4. zset有序集合
   有序的set集合，每一个元素会关联一个double类型的分数，根据分数成员从小到大排序，不容许成员重复，添加，删除，查找的时间复杂度都为O(1)。
   
5. hash哈希类型
   命令：hget，hset
   适合存储对象
   
   

Redis使用单线程+多路IO复用的技术

1. 多路复用：阻塞IO（串行），非阻塞IO，IO多路复用

2. IO复用包括：select，poll，epoll

redis事务是一个单独的隔离操做，事务中的全部命令都会序列化，按顺序的执行，事务在执行的过程当中，不会被其余客户端的命令和请求打断
操做事务的三个指令：

1. Multi 开始事务
2. Exec 执行事务
3. discard 中断事务

悲观锁和乐观锁

悲观锁： 悲观锁每次去拿数据的时候都认为别人会修改，因此每次拿数据的时候都会上锁，这样想拿到这个数据的人就会block直到它拿到锁，传统的关系型数据库就是这种锁机制。好比行锁，表锁，读锁，写锁都是在操做以前先上锁。

乐观锁：很乐观，每次拿数据的时候都认为别人不会修改数据，因此不会上锁，可是在更新数据的时候会判断在此期间有没有更新过数据，会使用版本号的机制，乐观锁适合用于多读的应用类型，这样能够提升吞吐量。redis就是利用这种check-and-set机制来实现事务的。

redis事务的三个特性

单独隔离操做：事务中的全部命令都会序列化，按顺序的执行。事务执行过程当中不会被其余客户端发来的请求打断
没有隔离级别的概念：队列中的命令在没有提交以前都不会被实际的执行
不保证原子性：redis中同一个事务中有一条命令执行失败的话，其余的命令仍然会执行，没有回滚

持久化方式

Radis提供的2个不一样形式的持久化方式
RDB：RedisDataBase 会将数据写入到一个临时文件中，等持久化过程结束了，再用这个临时文件替换上次持久化好的文件。整个过程当中，主进程是不进行任何IO操做的，确保了极高的性能若是须要大规模数据的恢复，对数据恢复的完整性不敏感，容许丢失数据，RDB比AOF更加高效，RDB的缺点是最后一次持久化的数据可能丢失。
RDB持久化，知足RDB的保存策略，正常关闭redis，不然最后一次的数据会丢失。手动保存 命令save 只管保存，其余无论，所有阻塞 save vs bgsave
当Redis没法写入磁盘时，直接关闭Redis的写操做： stop-writes-on-bgsave-error yes
RDB保存时要进行压缩： rdbcompression yes
RDB数据的备份：将*.rdb文件拷贝；
RDB数据的恢复：关闭Redis ，把备份的文件拷到redis工做目录下，启动redis，数据会自动加载
RDB优势：节省磁盘空间，由于rdb存储的是数据结果。恢复速度快
RDB缺点：redis在fork时使用了 写时拷贝技术 ，数据庞大的话比较消耗性能。备份周期性，意外关闭会丢失最后一次的数据以及快照。
AOF：以日志的形式记录每个写操做，记录Redis执行过的写指令，(读操做不记录)，只容许追加文件，不能够写文件。redis启动时会经过aof的文件从新构建数据，即从新将全部的指令执行一次来完成数据的恢复。
默认不开启，须要在配置文件中手动开启。 appendonly no ( 默认 )
保存路径在redis的工做空间下，跟rdb保持一致。
AOF 和RDB同时开启的话，AOF记录数据的的优先级大于RDB。
aof文件中写数据都是以 *$ 开头 ，执行了flush的话 能够将aof文件中的flush删除，便可恢复数据。
AOF始终同步，每次Redis写入都会当即记入日志文件中

Rewrite ：AOF采用的是文件追加的方式，避免文件过大，AOF增长了重写机制，当AOF的大小超过所设定的阈值时，Redis会启动AOF文件的内容压缩，只保留能够恢复的最小指令集，使用命令 bgrewriteaof 。若是保存了屡次key1的值，只会保留最后一次key1的值。
AOF如何实现重写： AOF文件过大时，会fork出一条新的进程来说文件重写，先写进临时文件中而后rename，最后覆盖，会遍历新进程中的每一条set语句。重写的aof文件并无读取旧的aof文件，而是将数据库内容用命令的方式从新写了一个aof文件
AOF重写的条件和时机： 重写能够节省大量的磁盘空间，减小恢复的时间。可是重写有必定的负担，要设定redis知足必定的条件才能进行重写。redis载入完毕时，redis会记录此时aof的大小，而且设置为base_size ,若是Redis的aof当前大小>=base_size+base_size8100%且当前大小>=64mb时重写。默认状况下。
AOF优势：备份机制更加稳健，丢失数据的几率更低。日志文件可读性高，能够处理误操做。
AOF缺点：比起RDB占用的磁盘空间更多，每次读写都同步的话，性能有必定的压力。日志文件存在个别BUG，形成不能恢复。

Redis主从复制

master/slave 一主多从 ，一写多读
读写分离，性能扩展 ，容灾快速恢复。
主要减少读 写的压力，并不能减少内存的压力，由于须要同步数据，主从都是一样的数据量。
Master 以写为主
Slave 以读为主
配置从服务器，不配置主服务器
拷贝多个redis.conf文(默认配置)，而后使用include 包含默认配置，添加其余不一样的配置(include /?/?/redis.conf) 路径文件
开启 daemonize yes (后台启动)
指定端口号port
Log文件的名字
dbfilename 和 Appendonly 都要换名字或者关掉。 由于不能让多台服务器产生的rdb，aof文件重名。
打印主从复制的相关信息命令： info replication
成为某个实例的从服务器： slaveof

一主二仆：从服务器切入后，主服务器和从服务器的数据永远保持一致，无论从服务器何时加入。从服务器不能写数据(set)。
主服务器shutdown后，从服务器会等待主服务器上线。

主从复制的原理：
每次从服务器联通后，都会给主机发送sync的指令，主机会马上进行存盘操做而且发送rdb文件给从服务器，从服务器接受rdb文件后进行全盘加载，以后每次主服务器写操做时都会马上发送给从服务器，从服务器会执行相同的指令。

薪火相传
上一个从服务器能够是下一个从服务器的主服务器，这个slave从服务器一样能够接受其余slave从服务器的链接和同步请求，有效减轻主服务器的写压力，去中心化下降风险。
slaveof no one （此命令是不作任何一台主服务器的从服务器） 在主服务器宕机以后，能够用此命令将当前的从服务器提高为主服务器，就能够进行写的操做了。

哨兵模式

sentinel
监控主机是否故障，若是故障会根据投票数自动将从服务器转换为主服务器。
sentinel.conf 文件 配置内容
sentinel monitor mymaster 127.0.0.1 6379 1
哨兵 1：表明 至少有一个哨兵认为服务器宕机，那么服务器就是宕机了
启动哨兵命令 ： redis-sentinel sentinel.conf

故障恢复

主服务器shutdown后，会在其全部的从服务器中挑选一个从服务器做为新的主服务器，新的主服务器出来后，sentinel会向原主服务器发送slaveof 新主服务器的命令 ，复制新master主服务器。当旧的主服务器从新上线时，sentinel会向其发送slaveof命令，让它成新主服务器的从服务器。
选择的条件依次为：
1.优先级靠前的，优先级在redis-conf 中改 slave-priority 100 ，值越小优先级越高
2.偏移量最大的，偏移量是指 从原主服务器获取数据最多的
3.runid最小的从服务器，每一个redis实例启动后都会随机生成一个40位的runid

Redis 集群

Redis集群实现了对Redis的水平扩容，启动N个Redis节点，将整个数据库分布存储到这N个节点中，每一个节点存储总数据的1/N。
Redis集群经过分区来提供必定程度的可用性，即便集群中的一部分节点失效或者没法通信，集群也能够继续处理命令请求

1.制做n个实例集群的相关操做

• 制做n个实例

• 拷贝多个redis.conf 文件 而后include

• 开启 daemonize yes 后台启动

• 改端口，log文件名字，rbd，aof文件的名字

2.redis cluster 配置修改

• cluster-enabled yes 打开集群模式

• cluster-config-file nodes-6379.conf 设定节点配置文件名

• cluster-node-timeout 15000 设定节点失联的时间，超过该时间(ms),集群自动进行主从切换

一个集群中至少要有三个主节点
选项 --replicas 1 表示 咱们但愿为及群众的每一个主节点建立一个从节点
分配原则尽可能保证每一个主数据库运行在不一样的ip地址，每一个从库和主库不在同一个ip地址

slots 插槽(hash slot)
不在一个slot下的键值，是不能够用mget，mset等来进行多键操做的，能够用{ } 来定义组的概念，从而使key中{ } 的内容键值对放到同一个slot中去

集群好处：
实现了扩容
分摊了压力
无中心配置相对简单

集群的缺点： 多键操做不被支持 多键的Redis事务不被支持，lua脚本不被支持 旧项目要迁移至redis cluster 迁移难度大，复杂度大。