(本文配套资料:https://download.csdn.net/download/qq_37520561/12914009)
NoSQL(Not Only SQL ),意即不仅仅是SQL, 泛指非关系型的数据库。Nosql这个技术门类,早期就有人提出,发展至2009年趋势越发高涨。
随着互联网网站的兴起,传统的关系数据库在应付动态网站,特别是超大规模和高并发的纯动态网站已经显得力不从心,暴露了很多难以克服的问题。如商城网站中对商品数据频繁查询、对热搜商品的排行统计、订单超时问题、以及微信朋友圈(音频,视频)存储等相关使用传统的关系型数据库实现就显得非常复杂,虽然能实现相应功能但是在性能上却不是那么乐观。nosql这个技术门类的出现,更好的解决了这些问题,它告诉了世界不仅仅是sql。
数据模型比较简单
需要灵活性更强的IT系统
对数据库性能要求较高
不需要高度的数据一致性
Redis is an open source (BSD licensed), in-memory data structure store, used as a database, cache and message broker.
Redis 开源 遵循BSD 基于内存数据存储 被用于作为 数据库 缓存 消息中间件
总结: redis是一个内存型的数据库
Redis是一个高性能key/value内存型数据库
Redis支持丰富的数据类型
Redis支持持久化
Redis单线程,单进程
# 2.下载完整源码包 - redis-4.0.10.tar.gz
# 3.将下载redis资料包上传到Linux中
# 4.解压缩文件 [root@localhost ~]# tar -zxvf redis-4.0.10.tar.gz [root@localhost ~]# ll
# 5.安装gcc - yum install -y gcc # 6.进入解压缩目录执行如下命令 - make MALLOC=libc # 7.编译完成后执行如下命令 - make install PREFIX=/usr/redis # 8.进入/usr/redis目录启动redis服务 - ./redis-server
# 9.Redis服务端口默认是 6379 # 10.进入bin目录执行客户端连接操作 - ./redis-cli –p 6379
# 11.连接成功出现上面界面连接成功
1. 内存存储模型
2. 常用操作命令
命令说明set设置一个key/valueget根据key获得对应的valuemset一次设置多个key valuemget一次获得多个key的valuegetset获得原始key的值,同时设置新值strlen获得对应key存储value的长度append为对应key的value追加内容getrange 索引0开始截取value的内容setex设置一个key存活的有效期(秒)psetex设置一个key存活的有效期(毫秒)setnx存在不做任何操作,不存在添加msetnx原子操作(只要有一个存在不做任何操作)可以同时设置多个key,只有有一个存在都不保存decr进行数值类型的-1操作decrby根据提供的数据进行减法操作Incr进行数值类型的+1操作incrby根据提供的数据进行加法操作Incrbyfloat根据提供的数据加入浮点数list 列表 相当于java中list 集合 特点 元素有序 且 可以重复
1.内存存储模型
2.常用操作指令
命令说明lpush将某个值加入到一个key列表头部lpushx同lpush,但是必须要保证这个key存在rpush将某个值加入到一个key列表末尾rpushx同rpush,但是必须要保证这个key存在lpop返回和移除列表左边的第一个元素rpop返回和移除列表右边的第一个元素lrange获取某一个下标区间内的元素llen获取列表元素个数lset设置某一个指定索引的值(索引必须存在)lindex获取某一个指定索引位置的元素lrem删除重复元素ltrim保留列表中特定区间内的元素linsert在某一个元素之前,之后插入新元素特点: Set类型 Set集合 元素无序 不可以重复
1.内存存储模型
2.常用命令
命令说明sadd为集合添加元素smembers显示集合中所有元素 无序scard返回集合中元素的个数spop随机返回一个元素 并将元素在集合中删除smove从一个集合中向另一个集合移动元素 必须是同一种类型srem从集合中删除一个元素sismember判断一个集合中是否含有这个元素srandmember随机返回元素sdiff去掉第一个集合中其它集合含有的相同元素sinter求交集sunion求和集特点: 可排序的set集合 排序 不可重复
ZSET 官方 可排序SET sortSet
1.内存模型
2.常用命令
命令说明zadd添加一个有序集合元素zcard返回集合的元素个数zrange 升序 zrevrange 降序返回一个范围内的元素zrangebyscore按照分数查找一个范围内的元素zrank返回排名zrevrank倒序排名zscore显示某一个元素的分数zrem移除某一个元素zincrby给某个特定元素加分特点: value 是一个map结构 存在key value key 无序的
1.内存模型
2.常用命令
命令说明hset设置一个key/value对hget获得一个key对应的valuehgetall获得所有的key/value对hdel删除某一个key/value对hexists判断一个key是否存在hkeys获得所有的keyhvals获得所有的valuehmset设置多个key/valuehmget获得多个key的valuehsetnx设置一个不存在的key的值hincrby为value进行加法运算hincrbyfloat为value加入浮点值client redis[内存] -----> 内存数据- 数据持久化-->磁盘
Redis官方提供了两种不同的持久化方法来将数据存储到硬盘里面分别是:
快照(Snapshot)
AOF (Append Only File) 只追加日志文件
1. 特点
这种方式可以将某一时刻的所有数据都写入硬盘中,当然这也是redis的默认开启持久化方式,保存的文件是以.rdb形式结尾的文件因此这种方式也称之为RDB方式。
2.快照生成方式
客户端方式: BGSAVE 和 SAVE指令
服务器配置自动触发
# 1.客户端方式之BGSAVE - a.客户端可以使用BGSAVE命令来创建一个快照,当接收到客户端的BGSAVE命令时,redis会调用fork¹来创建一个子进程,然后子进程负责将快照写入磁盘中,而父进程则继续处理命令请求。 `名词解释: fork当一个进程创建子进程的时候,底层的操作系统会创建该进程的一个副本,在类unix系统中创建子进程的操作会进行优化:在刚开始的时候,父子进程共享相同内存,直到父进程或子进程对内存进行了写之后,对被写入的内存的共享才会结束服务`# 2.客户端方式之SAVE - b.客户端还可以使用SAVE命令来创建一个快照,接收到SAVE命令的redis服务器在快照创建完毕之前将不再响应任何其他的命令
注意: SAVE命令并不常用,使用SAVE命令在快照创建完毕之前,redis处于阻塞状态,无法对外服务
# 3.服务器配置方式之满足配置自动触发 - 如果用户在redis.conf中设置了save配置选项,redis会在save选项条件满足之后自动触发一次BGSAVE命令,如果设置多个save配置选项,当任意一个save配置选项条件满足,redis也会触发一次BGSAVE命令# 4.服务器接收客户端shutdown指令 - 当redis通过shutdown指令接收到关闭服务器的请求时,会执行一个save命令,阻塞所有的客户端,不再执行客户端执行发送的任何命令,并且在save命令执行完毕之后关闭服务器
3.配置生成快照名称和位置
#1.修改生成快照名称 - dbfilename dump.rdb # 2.修改生成位置 - dir ./
1.特点
这种方式可以将所有客户端执行的写命令记录到日志文件中,AOF持久化会将被执行的写命令写到AOF的文件末尾,以此来记录数据发生的变化,因此只要redis从头到尾执行一次AOF文件所包含的所有写命令,就可以恢复AOF文件的记录的数据集.
2.开启AOF持久化
在redis的默认配置中AOF持久化机制是没有开启的,需要在配置中开启
# 1.开启AOF持久化 - a.修改 appendonly yes 开启持久化 - b.修改 appendfilename "appendonly.aof" 指定生成文件名称
3.日志追加频率
# 1.always 【谨慎使用】 - 说明: 每个redis写命令都要同步写入硬盘,严重降低redis速度 - 解释: 如果用户使用了always选项,那么每个redis写命令都会被写入硬盘,从而将发生系统崩溃时出现的数据丢失减到最少;遗憾的是,因为这种同步策略需要对硬盘进行大量的写入操作,所以redis处理命令的速度会受到硬盘性能的限制; - 注意: 转盘式硬盘在这种频率下200左右个命令/s ; 固态硬盘(SSD) 几百万个命令/s; - 警告: 使用SSD用户请谨慎使用always选项,这种模式不断写入少量数据的做法有可能会引发严重的写入放大问题,导致将固态硬盘的寿命从原来的几年降低为几个月。 # 2.everysec 【推荐】 - 说明: 每秒执行一次同步显式的将多个写命令同步到磁盘 - 解释: 为了兼顾数据安全和写入性能,用户可以考虑使用everysec选项,让redis每秒一次的频率对AOF文件进行同步;redis每秒同步一次AOF文件时性能和不使用任何持久化特性时的性能相差无几,而通过每秒同步一次AOF文件,redis可以保证,即使系统崩溃,用户最多丢失一秒之内产生的数据。 # 3.no 【不推荐】 - 说明: 由操作系统决定何时同步 - 解释:最后使用no选项,将完全有操作系统决定什么时候同步AOF日志文件,这个选项不会对redis性能带来影响但是系统崩溃时,会丢失不定数量的数据,另外如果用户硬盘处理写入操作不够快的话,当缓冲区被等待写入硬盘数据填满时,redis会处于阻塞状态,并导致redis的处理命令请求的速度变慢。4.修改同步频率
# 1.修改日志同步频率 - 修改appendfsync everysec|always|no 指定
1. AOF带来的问题
AOF的方式也同时带来了另一个问题。持久化文件会变的越来越大。例如我们调用incr test命令100次,文件中必须保存全部的100条命令,其实有99条都是多余的。因为要恢复数据库的状态其实文件中保存一条set test 100就够了。为了压缩aof的持久化文件Redis提供了AOF重写(ReWriter)机制。
2. AOF重写
用来在一定程度上减小AOF文件的体积
3. 触发重写方式
# 1.客户端方式触发重写 - 执行BGREWRITEAOF命令 不会阻塞redis的服务 # 2.服务器配置方式自动触发 - 配置redis.conf中的auto-aof-rewrite-percentage选项 参加下图↓↓↓ - 如果设置auto-aof-rewrite-percentage值为100和auto-aof-rewrite-min-size 64mb,并且启用的AOF持久化时,那么当AOF文件体积大于64M,并且AOF文件的体积比上一次重写之后体积大了至少一倍(100%)时,会自动触发,如果重写过于频繁,用户可以考虑将auto-aof-rewrite-percentage设置为更大
4. 重写原理
注意:重写aof文件的操作,并没有读取旧的aof文件,而是将整个内存中的数据库内容用命令的方式重写了一个新的aof文件,替换原有的文件这点和快照有点类似。
# 重写流程 - 1. redis调用fork ,现在有父子两个进程 子进程根据内存中的数据库快照,往临时文件中写入重建数据库状态的命令 - 2. 父进程继续处理client请求,除了把写命令写入到原来的aof文件中。同时把收到的写命令缓存起来。这样就能保证如果子进程重写失败的话并不会出问题。 - 3. 当子进程把快照内容写入已命令方式写到临时文件中后,子进程发信号通知父进程。然后父进程把缓存的写命令也写入到临时文件。 - 4. 现在父进程可以使用临时文件替换老的aof文件,并重命名,后面收到的写命令也开始往新的aof文件中追加。
两种持久化方案既可以同时使用(aof),又可以单独使用,在某种情况下也可以都不使用,具体使用那种持久化方案取决于用户的数据和应用决定。
无论使用AOF还是快照机制持久化,将数据持久化到硬盘都是有必要的,除了持久化外,用户还应该对持久化的文件进行备份(最好备份在多个不同地方)。
1. 引入依赖
<!--引入jedis连接依赖--> <dependency> <groupId>redis.clients</groupId> <artifactId>jedis</artifactId> <version>2.9.0</version> </dependency>2.创建jedis对象
public static void main(String[] args) { //1.创建jedis对象 Jedis jedis = new Jedis("192.168.40.4", 6379);//1.redis服务必须关闭防火墙 2.redis服务必须开启远程连接 jedis.select(0);//选择操作的库默认0号库 //2.执行相关操作 //.... //3.释放资源 jedis.close(); }
Spring Boot Data(数据) Redis 中提供了RedisTemplate和StringRedisTemplate,其中StringRedisTemplate是RedisTemplate的子类,两个方法基本一致,不同之处主要体现在操作的数据类型不同,RedisTemplate中的两个泛型都是Object,意味着存储的key和value都可以是一个对象,而StringRedisTemplate的两个泛型都是String,意味着StringRedisTemplate的key和value都只能是字符串。
注意: 使用RedisTemplate默认是将对象序列化到Redis中,所以放入的对象必须实现对象序列化接口
1.引入依赖
<dependency> <groupId>org.springframework.boot</groupId> <artifactId>spring-boot-starter-data-redis</artifactId> </dependency>2.配置application.propertie
spring.redis.host=localhost spring.redis.port=6379 spring.redis.database=0主从复制架构仅仅用来解决数据的冗余备份,从节点仅仅用来同步数据
无法解决: 1.master节点出现故障的自动故障转移
# 2.启动3台机器进行测试 - cd /usr/redis/bin - ./redis-server /root/master/redis.conf - ./redis-server /root/slave1/redis.conf - ./redis-server /root/slave2/redis.conf - ./redis-cli -p 6379 -h ip - ./redis-cli -p 6380 -h ip - ./redis-cli -p 6381 -h ip
Sentinel(哨兵)是Redis 的高可用性解决方案:由一个或多个Sentinel 实例 组成的Sentinel 系统可以监视任意多个主服务器,以及这些主服务器属下的所有从服务器,并在被监视的主服务器进入下线状态时,自动将下线主服务器属下的某个从服务器升级为新的主服务器。简单的说哨兵就是带有自动故障转移功能的主从架构。
无法解决: 1.单节点并发压力问题 2.单节点内存和磁盘物理上限
注意:如果连接过程中出现如下错误:RedisConnectionException: DENIED Redis is running in protected mode because protected mode is enabled, no bind address was specified, no authentication password is requested to clients. In this mode connections are only accepted from the loopback interface. If you want to connect from external computers to Redis you may adopt one of the following solutions: 1) Just disable protected mode sending the command 'CONFIG SET protected-mode no' from the loopback interface by connecting to Redis from the same host the server is running, however MAKE SURE Redis is not publicly accessible from internet if you do so. Use CONFIG REWRITE to make this change permanent. 2)
解决方案:在哨兵的配置文件中加入bind 0.0.0.0 开启远程连接权限
Redis在3.0后开始支持Cluster(模式)模式,目前redis的集群支持节点的自动发现,支持slave-master选举和容错,支持在线分片(sharding shard )等特性。reshard
判断一个是集群中的节点是否可用,是集群中的所用主节点选举过程,如果半数以上的节点认为当前节点挂掉,那么当前节点就是挂掉了,所以搭建redis集群时建议节点数最好为奇数,搭建集群至少需要三个主节点,三个从节点,至少需要6个节点。
# 1.准备环境安装ruby以及redis集群依赖 - yum install -y ruby rubygems - gem install redis-xxx.gem# 2.在一台机器创建7个目录 # 3.每个目录复制一份配置文件 [root@localhost ~]# cp redis-4.0.10/redis.conf 7000/ [root@localhost ~]# cp redis-4.0.10/redis.conf 7001/ [root@localhost ~]# cp redis-4.0.10/redis.conf 7002/ [root@localhost ~]# cp redis-4.0.10/redis.conf 7003/ [root@localhost ~]# cp redis-4.0.10/redis.conf 7004/ [root@localhost ~]# cp redis-4.0.10/redis.conf 7005/ [root@localhost ~]# cp redis-4.0.10/redis.conf 7006/ # 4.修改不同目录配置文件 - port 6379 ..... //修改端口 - bind 0.0.0.0 //开启远程连接 - cluster-enabled yes //开启集群模式 - cluster-config-file nodes-port.conf //集群节点配置文件 - cluster-node-timeout 5000 //集群节点超时时间 - appendonly yes //开启AOF持久化 # 5.指定不同目录配置文件启动七个节点 - [root@localhost bin]# ./redis-server /root/7000/redis.conf - [root@localhost bin]# ./redis-server /root/7001/redis.conf - [root@localhost bin]# ./redis-server /root/7002/redis.conf - [root@localhost bin]# ./redis-server /root/7003/redis.conf - [root@localhost bin]# ./redis-server /root/7004/redis.conf - [root@localhost bin]# ./redis-server /root/7005/redis.conf - [root@localhost bin]# ./redis-server /root/7006/redis.conf # 6.查看进程 - [root@localhost bin]# ps aux|grep redis
1.创建集群
# 1.复制集群操作脚本到bin目录中 - [root@localhost bin]# cp /root/redis-4.0.10/src/redis-trib.rb .(从安装redis的源码包中拿,比如我的是/opt/redis-5.0.7/src) # 2.创建集群 - ./redis-trib.rb create --replicas 1 192.168.220.132:7000 192.168.220.132:7001 192.168.220.132:7002 192.168.220.132:7003 192.168.220.132:7004 192.168.220.132:7005 - ./redis-trib.rb create --replicas 1 (每个主节点有一个从节点)192.168.202.205:7000 192.168.202.205:7001 192.168.202.205:7002 (前三个是主节点)192.168.202.205:7003 192.168.202.205:7004 192.168.202.205:7005(后三个是从节点,随机选举的) 由于版本不同,我的启动方式是: (参考https://blog.csdn.net/qq_22067469/article/details/84716073) redis-cli --cluster create 192.168.220.132:7000 192.168.220.132:7001 192.168.220.132:7002 192.168.220.132:7003 192.168.220.132:7004 192.168.220.132:7005 --cluster-replicas 1 # 3.集群创建成功出现如下提示2.查看集群状态
# 1.查看集群状态 check [原始集群中任意节点] [无] - ./redis-trib.rb check 192.168.202.205:7000 我的机器上: - ./redis-cli --cluster check 192.168.220.132:7000 # 2.集群节点状态说明 - 主节点 主节点存在hash slots(哈希槽),且主节点的hash slots(哈希槽) 没有交叉 主节点不能删除 一个主节点可以有多个从节点 主节点宕机时多个副本之间自动选举主节点 - 从节点 从节点没有hash slots(哈希槽) 从节点可以删除 从节点不负责数据的写,只负责数据的同步 ########## - 启动 启动的话看 14.4.0.5 - 创建集群 14.4.1.0 - 连接 ./redis-cli -p 7000 -c(加-c才是集群连接,不加是单机连接)3.添加主节点
# 1.添加主节点 add-node [新加入节点] [原始集群中任意节点] - ./redis-trib.rb add-node 192.168.1.158:7006 192.168.1.158:7005 我的写法: - ./redis-cli --cluster add-node 192.168.220.132:7006 192.168.220.132:7005 - 注意: 1.该节点必须以集群模式启动 2.默认情况下该节点就是以master节点形式添加4.添加从节点
# 1.添加从节点 add-node --slave [新加入节点] [集群中任意节点] - ./redis-trib.rb add-node --slave 192.168.220.132:7006 192.168.220.132:7000 我的写法: - ./redis-cli --cluster add-node 192.168.220.132:7006 192.168.220.132:7000 --cluster-slave - 注意: 当添加副本节点时没有指定主节点,redis会随机给副本节点较少的主节点添加当前副本节点 # 2.为确定的master节点添加主节点 add-node - -slave --master-id master节点id [新加入节点] [集群任意节点] - ./redis-trib.rb add-node --slave --master-id 3c3a0c74aae0b56170ccb03a76b60cfe7dc1912e 127.0.0.1:7006 127.0.0.1:70005.删除副本节点
# 1.删除节点 del-node [集群中任意节点] [删除节点id] - ./redis-trib.rb del-node 127.0.0.1:7002 0ca3f102ecf0c888fc7a7ce43a13e9be9f6d3dd1 我的写法: - ./redis-cli --cluster del-node 192.168.220.132:7002 4db5ad74e49137e15bf6842903745c67fc83b814 - 注意: 1.被删除的节点必须是从节点或没有被分配hash slots的节点6.集群在线分片
# 1.在线分片 reshard [集群中任意节点] [无] - ./redis-trib.rb reshard 192.168.220.132:7000 我的写法: redis-cli --cluster reshard 192.168.220.132:7000redis的session管理是利用spring提供的session管理解决方案,将一个应用session交给Redis存储,整个应用中所有session的请求都会去redis中获取对应的session数据。
1. 引入依赖
<dependency> <groupId>org.springframework.session</groupId> <artifactId>spring-session-data-redis</artifactId> </dependency>2. 开发Session管理配置类
@Configuration @EnableRedisHttpSession public class RedisSessionManager { }3.打包测试即可