Redis配置与优化

引言

一、关系型数据库与非关系型数据库

1、关系型数据库

2、非关系型数据库

3、关系型数据库和非关系型数据库的区别

1.数据存储方式不同

2.扩展方式不同

3.对事物性的支持不同

4、非关系型数据库产生背景

二、Redis简介

1、Redis优点

2、Redis为什么这麽快？

三、Redis安装部署

1、上传安装包并解压

2、make编译

3、安装到指定路径

4、执行软件包提供的脚本文件

编辑

6、过滤端口

7、Redis服务控制

8、进入配置文件添加监听主机

9、重启服务

四、Redis命令工具

1、redis-cli命令行工具

2、redis-benchmark测试工具

五、Redis数据库五大类型

1、String

2、List

3、Hash（散列类型）

4、set无序集合

5、sorted set

六、Redis数据库常用命令

1、set与get的使用

查看数据库中键的情况

2、keys命令

3、exists命令

4、del 命令

5、type 命令

6、rename 命令

7、renamenx 命令

8、dbsize 命令

9、设置密码

10、清空密码

编辑

11、多数据库间切换

12、多数据库间移动数据

13、清楚数据库内容

1.FLUSHDB

2.FLUSHALL

总结：

1、关系型数据库与非关系型数据库的区别

2、数据存储流向

1.非关系型数据库

2.关系型数据库

3、redis简介

4、redis优点

5、redis为什么这么快

引言

Redis基于内存运行的数据库，缓存时其最长应用的场景之一

Redis是非关系型数据库，是单进程模型

一、关系型数据库与非关系型数据库

1、关系型数据库

一个结构化的数据库，创建在关系模型(二维表格模型)基础上
一般面向于记录
SQL 语句（标准数据查询语言）就是一种基于关系型数据库的语言，用于执行对关系型数据库中数据的检索和操作。
主流的关系型数据库包括 Oracle、MySQL、SQL Server、Microsoft Access、DB2 等。

以上数据库在使用的时候必须先建库建表设计表结构，然后存储数据的时候按表结构去存，如果数据与表结构不匹配就会存储失败。

2、非关系型数据库

除了主流的关系型数据库外的数据库，都认为是非关系型数据库
NoSQL(NoSQL = Not Only SQL )，意思是“不仅仅是 SQL”，是非关系型数据库的总称。
主流的 NoSQL 数据库有 Redis、MongBD、Hbase、CouhDB 等。
不需要预先建库建表定义数据存储表结构，每条记录可以有不同的数据类型和字段个数。（比如微信群聊里的文字、图片、视频、音乐等）

3、关系型数据库和非关系型数据库的区别

1.数据存储方式不同

关系型和非关系型数据库的主要差异是数据存储的方式。关系型数据天然就是表格式的，因此存储在数据表的行和列中。数据表可以彼此关联协作存储，也很容易提取数据。
与其相反，非关系型数据不适合存储在数据表的行和列中，而是大块组合在一起。非关系型数据通常存储在数据集中，就像文档、键值对或者图结构。你的数据及其特性是选择数据存储和提取方式的首要影响因素。

2.扩展方式不同

SQL和NoSQL数据库最大的差别可能是在扩展方式上，要支持日益增长的需求当然要扩展。
要支持更多并发量，SQL数据库是纵向扩展，也就是说提高处理能力，使用速度更快速的计算机，这样处理相同的数据集就更快了。因为数据存储在关系表中，操作的性能瓶颈可能涉及很多克服。虽然SQL数据库有很大扩展空间，但最终肯定会达到纵向扩展的上限个表，这都需要通过提高计算机性能来。
而NoSQL数据库是横向扩展的。因为非关系型数据存储天然就是分布式的，NoSQL数据库的扩展可以通过给资源池添加更多普通的数据库服务器(节点)来分担负载。

关系：纵向比如说硬件中添加内存
非关：横向天然分布式

3.对事物性的支持不同

如果数据操作需要高事务性或者复杂数据查询需要控制执行计划，那么传统的SQL数据库从性能和稳定性方面考虑是你的最佳选择。SQL数据库支持对事务原子性细粒度控制，并且易于回滚事务。
虽然NoSQL数据库也可以使用事务操作，但稳定性方面没法和关系型数据库比较，所以它们真正闪亮的价值是在操作的扩展性和大数据量处理方面。

4、非关系型数据库产生背景

可用于应对 Web2.0 纯动态网站类型的三高问题。
（1）High performance——对数据库高并发读写需求
（2）Huge Storage——对海量数据高效存储与访问需求
（3）High Scalability && High Availability——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点与应用场景，两者的紧密结合将会给Web2.0的数据库发展带来新的思路。让关系数据库关注在关系上，非关系型数据库关注在存储上。例如，在读写分离的MySQL数据库环境中，可以把经常访问的数据存储在非关系型数据库中，提升访问速度。
Mysql 高热数据——》redis
web—》redis—》mysql
CPU——》内存/缓存—》磁盘

二、Redis简介

Redis基于内存运行并支持持久化
采用key-value（键值对）的存储形式

Redis 是一个开源的、使用 C 语言编写的 NoSQL 数据库。
Redis 基于内存运行并支持持久化，采用key-value（键值对）的存储形式，是目前分布式架构中不可或缺的一环。

Redis服务器程序是单进程模型，也就是在一台服务器上可以同时启动多个Redis进程，Redis的实际处理速度则是完全依靠于主进程的执行效率。若在服务器上只运行一个Redis进程，当多个客户端同时访问时，服务器的处理能力是会有一定程度的下降；若在同一台服务器上开启多个Redis进程，Redis在提高并发处理能力的同时会给服务器的CPU造成很大压力。即：在实际生产环境中，需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一些，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，采用单进程即可。

1、Redis优点

具有极高的数据读写速度：数据读取的速度最高可达到 110000 次/s，数据写入速度最高可达到 81000 次/s。
支持丰富的数据类型：支持 key-value、Strings、Lists、Hashes、Sets 及 Sorted Sets 等数据类型操作。
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。
原子性：Redis 所有操作都是原子性的。
支持数据备份：即 master-salve 模式的数据备份。

Redis作为基于内存运行的数据库，缓存是其最常应用的场景之一。除此之外，Redis常见应用场景还包括获取最新N个数据的操作、排行榜类应用、计数器应用、存储关系、实时分析系统、日志记录。

2、Redis为什么这麽快？

Redis是一款纯内存结构，避免了磁盘I/o等耗时操作。
Redis命令处理的核心模块为单线程，减少了锁竞争，以及频繁创建线程和销毁线程的代价，减少了线程上下文切换的消耗。
采用了 I/O 多路复用机制，大大提升了并发效率。

注：在 Redis 6.0 中新增加的多线程也只是针对处理网络请求过程采用了多线性，而数据的读写命令，仍然是单线程处理的。

三、Redis安装部署

关闭防火墙及核心防护

systemctl stop firewalld
setenforce 0

1、上传安装包并解压

cd /opt
##上传tar包[root@localhost opt]#ls
redis-5.0.7.tar.gz  rhyum install -y gcc gcc-c++ make  ##安装编译环境[root@localhost opt]#tar xf redis-5.0.7.tar.gz   ##解压
[root@localhost opt]#cd redis-5.0.7/             ##切换目录
[root@localhost redis-5.0.7]#ls
[root@localhost redis-5.0.7]#make                ##编译安装
[root@localhost redis-5.0.7]#make prefix=/usr/local/redis install

2、make编译

3、安装到指定路径

4、执行软件包提供的脚本文件

[root@localhost redis-5.0.7]#ls
[root@localhost ~]#cd /opt/redis-5.0.7/utils/
[root@localhost utils]#ls

Selected config:
Port           : 6379                                #默认侦听端口为6379
Config file    : /etc/redis/6379.conf                #配置文件路径
Log file       : /var/log/redis_6379.log            #日志文件路径
Data dir       : /var/lib/redis/6379                #数据文件路径
Executable     : /usr/local/redis/bin/redis-server    #可执行文件路径
Cli Executable : /usr/local/bin/redis-cli            #客户端命令工具

6、过滤端口

#当 install_server.sh 脚本运行完毕，Redis 服务就已经启动，默认监听端口为 6379

netstat -natp | grep redis

7、Redis服务控制

/etc/init.d/redis_6379 stop               #停止
/etc/init.d/redis_6379 start              #启动
/etc/init.d/redis_6379 restart            #重启
/etc/init.d/redis_6379 status             #查看状态

8、进入配置文件添加监听主机

vim /etc/redis/6379.conf

bind 127.0.0.1 192.168.10.100     ##70行，添加IP地址
protected-mode yes                ##89行
port 6379                         ##93行，端口
daemonize yes                     ##137行，开启守护进程
pidfile /var/run/redis_6379.pid   ##159行，指定PID进程号
loglevel notice                   ##167行，日志级别
logfile /var/log/redis_6379.log   ##172行，指定日志文件

9、重启服务

[root@localhost utils]#pwd                                ##显示路径
/opt/redis-5.0.7/utils
[root@localhost utils]#/etc/init.d/redis_6379 restart     ##重启服务
Stopping ...
Redis stopped
Starting Redis server...

四、Redis命令工具

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

1、redis-cli命令行工具

语法：

redis-cli -h host -p port -a password

-h ：指定远程主机
-p ：指定 Redis 服务的端口号
-a ：指定密码，未设置数据库密码可以省略-a 选项
若不添加任何选项表示，则使用 127.0.0.1:6379 连接本机上的 Redis 数据库

[root@localhost utils]#redis-cli       ##登录本机redis
127.0.0.1:6379> exit
[root@localhost utils]#redis-cli -h 192.168.10.100 -p 6379   ##登录指定主句redis
192.168.10.100:6379>

2、redis-benchmark测试工具

redis-benchmark 是官方自带的 Redis 性能测试工具，可以有效的测试 Redis 服务的性能。

基本的测试语法：

redis-benchmark [选项] [选项值]

-h ：指定服务器主机名。
-p ：指定服务器端口。
-s ：指定服务器 socket
-c ：指定并发连接数。 
-n ：指定请求数。
-d ：以字节的形式指定 SET/GET 值的数据大小。
-k ：1=keep alive 0=reconnect 。
-r ：SET/GET/INCR 使用随机 key, SADD 使用随机值。
-P ：通过管道传输<numreq>请求。
-q ：强制退出 redis。仅显示 query/sec 值。
--csv ：以 CSV 格式输出。
-l ：生成循环，永久执行测试。
-t ：仅运行以逗号分隔的测试命令列表。
-I ：Idle 模式。仅打开 N 个 idle 连接并等待。

向 IP 地址为 192.168.10.23、端口为 6379 的 Redis 服务器发送 100 个并发连接与 100000 个请求测试性能

[root@localhost utils]#redis-benchmark -h 192.168.10.100 -p 6379 -c 100 -n 100000

五、Redis数据库五大类型

1、String

String是 redis 最基本的类型，最大能存储 512MB 的数据，String类型是二进制安全的，即可以存储任何数据、比如数字、图片、序列化对象等。默认是此数据类型

2、List

列表的元素类型为string，按照插入顺序排序，在列表的头部或尾部添加元素

3、Hash（散列类型）

hash用于存储对象，可以采用这样的命名方式(hash格式):对象类别和ID构成键名，使用字段表示对象的属性，而字段值则存储属性值。

4、set无序集合

元素类型为string类型，元素具有唯一性，不允许存在重复的成员。多个集合类型之间可以进行并集、交集和差集运算

5、sorted set

a、有序集合，元素类型为Sting，元素具有唯一性，不能重复。b、每个元素都会关联–个double类型的分数score(表示权重)，可以通过权重的大小排序，元素的score可以相同。

六、Redis数据库常用命令

1、set与get的使用

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 utils]#redis-cli -h 192.168.10.100 -p 6379
192.168.10.100:6379> set kysw 32
OK
192.168.10.100:6379> get kysw
"32"
192.168.10.100:6379>

查看数据库中键的情况

 keys    命令可以取符合规则的键值列表，通常情况可以结合*、?等选项来使用。exists  命令可以判断键值是否存在。del     命令可以删除当前数据库的指定 key。type    命令可以获取 key 对应的 value 值类型。

2、keys命令

可以取符合规则的键值列表，通常情况可以结合（*、？）等选项来使用

192.168.10.100:6379> set kysw 1
OK
192.168.10.100:6379> set kysw 12
OK
192.168.10.100:6379> set kysw1 2
OK
192.168.10.100:6379> set gat 2
OK
192.168.10.100:6379> set gat2 2
OK
192.168.10.100:6379> set lj 2
OK
192.168.10.100:6379> set lj 3
OK
192.168.10.100:6379> set lj1 3
OK
192.168.10.100:6379>

192.168.10.100:6379> keys * 1) "kysw1"2) "gat2"3) "lj"4) "myset:__rand_int__"5) "mylist"6) "key:__rand_int__"7) "gat"8) "kysw"9) "counter:__rand_int__"
10) "lj1"
192.168.10.100:6379>

192.168.10.100:6379> keys k*
1) "kysw1"
2) "key:__rand_int__"
3) "kysw"
192.168.10.100:6379> keys l*
1) "lj"
2) "lj1"
192.168.10.100:6379> keys lj*
1) "lj"
2) "lj1"
192.168.10.100:6379> keys l?
1) "lj"
192.168.10.100:6379> keys l??
1) "lj1"
192.168.10.100:6379>

3、exists命令

可以判断键值是否存在

192.168.10.100:6379> exists kysw
(integer) 1                           ##   1  表示存在
192.168.10.100:6379> exists kysw2
(integer) 0                           ##   0  表示不存在
192.168.10.100:6379>

4、del 命令

可以删除当前数据库的指定 key

192.168.10.100:6379> keys * 
1) "v"
2) "v1"
3) "kysw"
4) "kysw1"
192.168.10.100:6379> del v1
(integer) 1
192.168.10.100:6379> keys * 
1) "v"
2) "kysw"
3) "kysw1"
192.168.10.100:6379>

5、type 命令

命令可以获取 key 对应的 value 值类型。

192.168.10.100:6379> keys *
1) "v"
2) "kysw"
3) "kysw1"
192.168.10.100:6379> type kysw
string
192.168.10.100:6379>

6、rename 命令

rename 命令是对已有 key 进行重命名。（覆盖）

语法：

rename 源key 目标key

使用rename命令进行重命名时，无论目标key是否存在都进行重命名，且源key的值会覆盖目标key的值。在实际使用过程中，建议先用 exists 命令查看目标 key 是否存在，然后再决定是否执行 rename 命令，以避免覆盖重要数据。

192.168.10.100:6379> keys *
1) "v"
2) "kysw"
3) "kysw1"
192.168.10.100:6379> get kysw1
"40"
192.168.10.100:6379> rename kysw1 kgc1
OK
192.168.10.100:6379> keys *
1) "kgc1"
2) "v"
3) "kysw"
192.168.10.100:6379> get kgc1
"40"
192.168.10.100:6379>

7、renamenx 命令

renamenx 命令的作用是对已有 key 进行重命名，并检测新名是否存在，如果目标 key 存在则不进行重命名。（不覆盖）

renamenx 源key 目标key

192.168.10.100:6379> keys * 
1) "v"
2) "kgc1"
3) "kysw"
192.168.10.100:6379> get v
"40"
192.168.10.100:6379> get kgc1
"52"
192.168.10.100:6379> renamenx v kgc1
(integer) 0
192.168.10.100:6379> keys * 
1) "v"
2) "kgc1"
3) "kysw"
192.168.10.100:6379> get v
"40"
192.168.10.100:6379> get kgc1
"52"
192.168.10.100:6379>

8、dbsize 命令

命令的作用是查看当前数据库中 key 的数目。

192.168.10.100:6379> keys *
1) "v"
2) "kgc1"
3) "kysw"
192.168.10.100:6379> dbsize
(integer) 3
192.168.10.100:6379>