Redis（一）安装配置

redis简介

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   Redis(REmote DIctionary Server)是一个开源的使用ANSI C语言编写、遵守BSD协议、支持网络、可基于内存亦可持久化的日志型、Key-Value数据库，并提供多种语言的API。它通常被称为数据结构服务器，因为值（value）可以是 字符串(String), 哈希(Map), 列表(list), 集合(sets) 和 有序集合(sorted sets)等类型。

Redis特点：

1，支持数据的持久化，可以将内存中的数据保存在磁盘中，重启的时候可以再次加载进行使用。           

2，不仅仅支持简单的key-value类型的数据，同时还提供list，set，zset，hash等数据结构的存储   

3，支持数据的备份，即master-slave模式的数据备份

Redis优势：

1，读写性能高。读的速度是110000次/s,写的速度是81000次/s 。

2，丰富的数据类型 – Redis支持二进制案例的 Strings, Lists, Hashes, Sets 及 Ordered Sets 数据类型操作。

3，原子 – Redis的所有操作都是原子性的，同时Redis还支持对几个操作全并后的原子性执行。

4，丰富的特性 – Redis还支持 publish/subscribe, 通知, key 过期等等特性。

（一）Redis安装

环境：

操作系统:CentOS Linux release 7.2

具体步骤如下：

1，下载安装包，地址如下：https://redis.io/download

[root@localhost install]#wget http://download.redis.io/releases/redis-3.2.9.tar.gz 
[root@localhost install]#tar zxvf redis-3.2.9.tar.gz
[root@localhost install]#mv redis-3.2.9 /usr/local/ 
[root@localhost install]#cd /usr/local/redis-3.2.9/
[root@localhost redis-3.2.9]# make MALLOC=libc

2，启动redis服务。默认加载的是/usr/local/redis-3.2.9/redis.conf 配置文件。

[root@localhost redis-3.2.9]# cd src/
[root@localhost src]# ./redis-server 
13796:C 07 Jun 04:40:46.590 # Warning: no config file specified, using the default config. In order to specify a config file use ./redis-server /path/to/redis.conf
                _._                                                  
           _.-``__ ''-._                                             
      _.-``    `.  `_.  ''-._           Redis 3.2.9 (00000000/0) 64 bit
  .-`` .-```.  ```\/    _.,_ ''-._                                   
 (    '      ,       .-`  | `,    )     Running in standalone mode
 |`-._`-...-` __...-.``-._|'` _.-'|     Port: 6379
 |    `-._   `._    /     _.-'    |     PID: 13796
  `-._    `-._  `-./  _.-'    _.-'                                   
 |`-._`-._    `-.__.-'    _.-'_.-'|                                  
 |    `-._`-._        _.-'_.-'    |           http://redis.io        
  `-._    `-._`-.__.-'_.-'    _.-'                                   
 |`-._`-._    `-.__.-'    _.-'_.-'|                                  
 |    `-._`-._        _.-'_.-'    |                                  
  `-._    `-._`-.__.-'_.-'    _.-'                                   
      `-._    `-.__.-'    _.-'                                       
          `-._        _.-'                                           
              `-.__.-'                                               
13796:M 07 Jun 04:40:46.591 # WARNING: The TCP backlog setting of 511 cannot be enforced because /proc/sys/net/core/somaxconn is set to the lower value of 128.
13796:M 07 Jun 04:40:46.591 # Server started, Redis version 3.2.9
13796:M 07 Jun 04:40:46.591 # WARNING overcommit_memory is set to 0! Background save may fail under low memory condition. To fix this issue add 'vm.overcommit_memory = 1' to /etc/sysctl.conf and then reboot or run the command 'sysctl vm.overcommit_memory=1' for this to take effect.
13796:M 07 Jun 04:40:46.591 # WARNING you have Transparent Huge Pages (THP) support enabled in your kernel. This will create latency and memory usage issues with Redis. To fix this issue run the command 'echo never > /sys/kernel/mm/transparent_hugepage/enabled' as root, and add it to your /etc/rc.local in order to retain the setting after a reboot. Redis must be restarted after THP is disabled.
13796:M 07 Jun 04:40:46.591 * DB loaded from disk: 0.000 seconds
13796:M 07 Jun 04:40:46.591 * The server is now ready to accept connections on port 6379

3，使用客户端redis-cli进行连接测试。

[appuser@localhost src]$ cd ..
[appuser@localhost redis-3.2.9]$ cd src/
[appuser@localhost src]$ ./redis-cli 
127.0.0.1:6379> set lqb bar
OK
127.0.0.1:6379> get lqb
"bar"
127.0.0.1:6379> ping
PONG

（二）Redis配置。redis配置既可以通过config命令查看或设置配置项，也可以通过redis.conf配置。

1，通过config命令格式配置（config get config_setting_name）：

127.0.0.1:6379> config get loglevel
1) "loglevel"
2) "notice
127.0.0.1:6379> config get *      ####使用*获取所有配置项
  1) "dbfilename"
  2) "dump.rdb"
  3) "requirepass"
  4) ""
  5) "masterauth"
  6) ""
  7) "unixsocket"
  8) ""
  9) "logfile"
 10) ""
 11) "pidfile"
 12) ""
 13) "slave-announce-ip"
 14) ""
 15) "maxmemory"
 16) "0"
 17) "maxmemory-samples"
 18) "5"
 19) "timeout"
 20) "0"
 21) "auto-aof-rewrite-percentage"
 22) "100"
 23) "auto-aof-rewrite-min-size"
 24) "67108864"
 25) "hash-max-ziplist-entries"
 26) "512"
 27) "hash-max-ziplist-value"
 28) "64"
 29) "list-max-ziplist-size"
 30) "-2"
 31) "list-compress-depth"
 32) "0"
 33) "set-max-intset-entries"
 34) "512"
 35) "zset-max-ziplist-entries"
 36) "128"
 37) "zset-max-ziplist-value"
 38) "64"
 39) "hll-sparse-max-bytes"
 40) "3000"
 41) "lua-time-limit"
 42) "5000"
 43) "slowlog-log-slower-than"
 44) "10000"
 45) "latency-monitor-threshold"
 46) "0"
 47) "slowlog-max-len"
 48) "128"
 49) "port"
 50) "6379"
 51) "tcp-backlog"
 52) "511"
 53) "databases"
 54) "16"
 55) "repl-ping-slave-period"
 56) "10"
 57) "repl-timeout"
 58) "60"
 59) "repl-backlog-size"
 60) "1048576"
 61) "repl-backlog-ttl"
 62) "3600"
 63) "maxclients"
 64) "10000"
 65) "watchdog-period"
 66) "0"
 67) "slave-priority"
 68) "100"
 69) "slave-announce-port"
 70) "0"
 71) "min-slaves-to-write"
 72) "0"
 73) "min-slaves-max-lag"
 74) "10"
 75) "hz"
 76) "10"
 77) "cluster-node-timeout"
 78) "15000"
 79) "cluster-migration-barrier"
 80) "1"
 81) "cluster-slave-validity-factor"
 82) "10"
 83) "repl-diskless-sync-delay"
 84) "5"
 85) "tcp-keepalive"
 86) "300"
 87) "cluster-require-full-coverage"
 88) "yes"
 89) "no-appendfsync-on-rewrite"
 90) "no"
 91) "slave-serve-stale-data"
 92) "yes"
 93) "slave-read-only"
 94) "yes"
 95) "stop-writes-on-bgsave-error"
 96) "yes"
 97) "daemonize"
 98) "no"
 99) "rdbcompression"
100) "yes"
101) "rdbchecksum"
102) "yes"
103) "activerehashing"
104) "yes"
105) "protected-mode"
106) "yes"
107) "repl-disable-tcp-nodelay"
108) "no"
109) "repl-diskless-sync"
110) "no"
111) "aof-rewrite-incremental-fsync"
112) "yes"
113) "aof-load-truncated"
114) "yes"
115) "maxmemory-policy"
116) "noeviction"
117) "loglevel"
118) "notice"
119) "supervised"
120) "no"
121) "appendfsync"
122) "everysec"
123) "syslog-facility"
124) "local0"
125) "appendonly"
126) "no"
127) "dir"
128) "/usr/local/redis-3.2.9/src"
129) "save"
130) "3600 1 300 100 60 10000"
131) "client-output-buffer-limit"
132) "normal 0 0 0 slave 268435456 67108864 60 pubsub 33554432 8388608 60"
133) "unixsocketperm"
134) "0"
135) "slaveof"
136) ""
137) "notify-keyspace-events"
138) ""
139) "bind"
140) ""


编辑配置项  语法：config set config_setting_name  new_config_value
127.0.0.1:6379> config set loglevel "notice"
OK
127.0.0.1:6379> config get loglevel
1) "loglevel"
2) "notice"

2,redis.conf配置项的说明如下：

1. Redis默认不是以守护进程的方式运行，可以通过该配置项修改，使用yes启用守护进程
    daemonize no
2. 当Redis以守护进程方式运行时，Redis默认会把pid写入/var/run/redis.pid文件，可以通过pidfile指定
    pidfile /var/run/redis.pid
3. 指定Redis监听端口，默认端口为6379，作者在自己的一篇博文中解释了为什么选用6379作为默认端口，因为6379在手机按键上MERZ对应的号码，而MERZ取自意大利歌女Alessia Merz的名字
    port 6379
4. 绑定的主机地址
    bind 127.0.0.1
5.当 客户端闲置多长时间后关闭连接，如果指定为0，表示关闭该功能
    timeout 300
6. 指定日志记录级别，Redis总共支持四个级别：debug、verbose、notice、warning，默认为verbose
    loglevel verbose
7. 日志记录方式，默认为标准输出，如果配置Redis为守护进程方式运行，而这里又配置为日志记录方式为标准输出，则日志将会发送给/dev/null
    logfile stdout
8. 设置数据库的数量，默认数据库为0，可以使用SELECT 命令在连接上指定数据库id
    databases 16
9. 指定在多长时间内，有多少次更新操作，就将数据同步到数据文件，可以多个条件配合
    save  
    Redis默认配置文件中提供了三个条件：
    save 900 1
    save 300 10
    save 60 10000
    分别表示900秒（15分钟）内有1个更改，300秒（5分钟）内有10个更改以及60秒内有10000个更改。
 
10. 指定存储至本地数据库时是否压缩数据，默认为yes，Redis采用LZF压缩，如果为了节省CPU时间，可以关闭该选项，但会导致数据库文件变的巨大
    rdbcompression yes
11. 指定本地数据库文件名，默认值为dump.rdb
    dbfilename dump.rdb
12. 指定本地数据库存放目录
    dir ./
13. 设置当本机为slav服务时，设置master服务的IP地址及端口，在Redis启动时，它会自动从master进行数据同步
    slaveof  
14. 当master服务设置了密码保护时，slav服务连接master的密码
    masterauth 
15. 设置Redis连接密码，如果配置了连接密码，客户端在连接Redis时需要通过AUTH 命令提供密码，默认关闭
    requirepass foobared
16. 设置同一时间最大客户端连接数，默认无限制，Redis可以同时打开的客户端连接数为Redis进程可以打开的最大文件描述符数，如果设置 maxclients 0，表示不作限制。当客户端连接数到达限制时，Redis会关闭新的连接并向客户端返回max number of clients reached错误信息
    maxclients 128
17. 指定Redis最大内存限制，Redis在启动时会把数据加载到内存中，达到最大内存后，Redis会先尝试清除已到期或即将到期的Key，当此方法处理 后，仍然到达最大内存设置，将无法再进行写入操作，但仍然可以进行读取操作。Redis新的vm机制，会把Key存放内存，Value会存放在swap区
    maxmemory 
18. 指定是否在每次更新操作后进行日志记录，Redis在默认情况下是异步的把数据写入磁盘，如果不开启，可能会在断电时导致一段时间内的数据丢失。因为 redis本身同步数据文件是按上面save条件来同步的，所以有的数据会在一段时间内只存在于内存中。默认为no
    appendonly no
19. 指定更新日志文件名，默认为appendonly.aof
     appendfilename appendonly.aof
20. 指定更新日志条件，共有3个可选值：     no：表示等操作系统进行数据缓存同步到磁盘（快）     always：表示每次更新操作后手动调用fsync()将数据写到磁盘（慢，安全）     everysec：表示每秒同步一次（折衷，默认值）
    appendfsync everysec
 
21. 指定是否启用虚拟内存机制，默认值为no，简单的介绍一下，VM机制将数据分页存放，由Redis将访问量较少的页即冷数据swap到磁盘上，访问多的页面由磁盘自动换出到内存中（在后面的文章我会仔细分析Redis的VM机制）
     vm-enabled no
22. 虚拟内存文件路径，默认值为/tmp/redis.swap，不可多个Redis实例共享
     vm-swap-file /tmp/redis.swap
23. 将所有大于vm-max-memory的数据存入虚拟内存,无论vm-max-memory设置多小,所有索引数据都是内存存储的(Redis的索引数据 就是keys),也就是说,当vm-max-memory设置为0的时候,其实是所有value都存在于磁盘。默认值为0
     vm-max-memory 0
24. Redis swap文件分成了很多的page，一个对象可以保存在多个page上面，但一个page上不能被多个对象共享，vm-page-size是要根据存储的 数据大小来设定的，作者建议如果存储很多小对象，page大小最好设置为32或者64bytes；如果存储很大大对象，则可以使用更大的page，如果不 确定，就使用默认值
     vm-page-size 32
25. 设置swap文件中的page数量，由于页表（一种表示页面空闲或使用的bitmap）是在放在内存中的，，在磁盘上每8个pages将消耗1byte的内存。
     vm-pages 134217728
26. 设置访问swap文件的线程数,最好不要超过机器的核数,如果设置为0,那么所有对swap文件的操作都是串行的，可能会造成比较长时间的延迟。默认值为4
     vm-max-threads 4
27. 设置在向客户端应答时，是否把较小的包合并为一个包发送，默认为开启
    glueoutputbuf yes
28. 指定在超过一定的数量或者最大的元素超过某一临界值时，采用一种特殊的哈希算法
    hash-max-zipmap-entries 64
    hash-max-zipmap-value 512
29. 指定是否激活重置哈希，默认为开启（后面在介绍Redis的哈希算法时具体介绍）
    activerehashing yes
30. 指定包含其它的配置文件，可以在同一主机上多个Redis实例之间使用同一份配置文件，而同时各个实例又拥有自己的特定配置文件
    include /path/to/local.conf

（三）redis数据类型

redis支持五种数据类型：string（字符串），hash（哈希），list（列表），set（集合）及zset(sorted set：有序集合)。

（1）string字符串：

string中的字符串是一个字节序列，是最基本的类型，你可以理解成与Memcached一模一样的类型，一个key对应一个value。

string中的字符串是二进制安全的，这意味着它们的长度不由任何特殊的终止字符决定。

redis的string可以包含任何数据。比如jpg图片或者序列化的对象 。

string类型是Redis最基本的数据类型，字符串的最大长度能存储512MB。

127.0.0.1:6379> set name "lqb"
OK
127.0.0.1:6379> get name
"lqb"

在以上实例中我们使用了 Redis 的 SET 和 GET 命令。键为 name，对应的值为 lqb。一个键最大能存储512MB

（2）Hash（哈希）

Redis hash 是一个键值对集合。

Redis hash是是字符串字段和字符串值之间的映射，hash特别适合用于表示对象。

127.0.0.1:6379> hmset user username lqb password passwd123 
OK
127.0.0.1:6379> hgetall user
1) "username"
2) "lqb"
3) "password"
4) "passwd123"

实例中我们使用了 Redis HMSET, HGETALL 命令,user是键的名称

每个 hash 可以存储 232 -1 键值对（40多亿）

（3）list（列表）。Redis 列表是字符串列表，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）。

127.0.0.1:6379> lpush runoob redis
(integer) 1
127.0.0.1:6379> lpush runoob MongoDB
(integer) 2
127.0.0.1:6379> lpush runoob MySQL
(integer) 3
127.0.0.1:6379> lrange runoob 0 10
1) "mysql"
2) "mongodb"
3) "redis"
127.0.0.1:6379> lrange runoob 0 2
1) "mysql"
2) "mongodb"
3) "redis"
127.0.0.1:6379> lrange runoob 0 1
1) "mysql"
2) "mongodb"

列表最多可存储 232 - 1 元素 (4294967295, 每个列表可存储40多亿)。

（4）set（集合）。

Redis的Set是字符串（string）类型的无序集合。

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)。

sadd 命令

添加一个string元素到,key对应的set集合中，成功返回1,如果元素已经在集合中返回0,key对应的set不存在返回错误。

语法：sadd key member.

redis 127.0.0.1:6379> sadd runoob redis
(integer) 1
redis 127.0.0.1:6379> sadd runoob mongodb
(integer) 1
redis 127.0.0.1:6379> sadd runoob rabitmq
(integer) 1
redis 127.0.0.1:6379> sadd runoob rabitmq
(integer) 0
redis 127.0.0.1:6379> smembers runoob
1) "rabitmq"
2) "mongodb"
3) "redis"

根据集合内元素的唯一性，第二次插入的元素将被忽略。

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）zset（sorted set：有序集合），是不重复的字符集合。Redis zset 和 set 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。zset的成员是唯一的,但分数(score)却可以重复。

zadd 命令格式：zadd key score member

添加元素到集合，元素在集合中存在则更新对应score

redis 127.0.0.1:6379> zadd runoob 0 redis
(integer) 1
redis 127.0.0.1:6379> zadd runoob 0 mongodb
(integer) 1
redis 127.0.0.1:6379> zadd runoob 0 rabitmq
(integer) 1
redis 127.0.0.1:6379> zadd runoob 0 rabitmq
(integer) 0
redis 127.0.0.1:6379> ZRANGEBYSCORE runoob 0 1000
1) "redis"
2) "mongodb"
3) "rabitmq"