前言
最近在看小满zs的nodejs课程,其中有Redis的内容,我把他的视频讲解Redis的部分简单看了一下,感觉讲的比较笼统,不是那么细节(并没有说人家讲的不好,不好我也就不会看完了,我这个人对这种课程还是很挑剔的,不好的东西我直接关),想着我之后也会写nodejs的博客(看完小满zs的视频课之后),就先自己一部分一部分拆出来写博客。
Redis简介
Redis(Remote Dictionary Server)是一个开源的内存数据库,遵守 BSD 协议,它提供了一个高性能的键值(key-value)存储系统,常用于缓存、消息队列、会话存储等应用场景。
性能极高:Redis 以其极高的性能而著称,能够支持每秒数十万次的读写操作24。这使得Redis成为处理高并发请求的理想选择,尤其是在需要快速响应的场景中,如缓存、会话管理、排行榜等。
丰富的数据类型:Redis 不仅支持基本的键值存储,还提供了丰富的数据类型,包括字符串、列表、集合、哈希表、有序集合等。这些数据类型为开发者提供了灵活的数据操作能力,使得Redis可以适应各种不同的应用场景。
原子性操作:Redis 的所有操作都是原子性的,这意味着操作要么完全执行,要么完全不执行。这种特性对于确保数据的一致性和完整性至关重要,尤其是在高并发环境下处理事务时。
持久化:Redis 支持数据的持久化,可以将内存中的数据保存到磁盘中,以便在系统重启后恢复数据。这为 Redis 提供了数据安全性,确保数据不会因为系统故障而丢失。
支持发布/订阅模式:Redis 内置了发布/订阅模式(Pub/Sub),允许客户端之间通过消息传递进行通信。这使得 Redis 可以作为消息队列和实时数据传输的平台。
单线程模型:尽管 Redis 是单线程的,但它通过高效的事件驱动模型来处理并发请求,确保了高性能和低延迟。单线程模型也简化了并发控制的复杂性。
主从复制:Redis 支持主从复制,可以通过从节点来备份数据或分担读请求,提高数据的可用性和系统的伸缩性。
应用场景广泛:Redis 被广泛应用于各种场景,包括但不限于缓存系统、会话存储、排行榜、实时分析、地理空间数据索引等。
社区支持:Redis 拥有一个活跃的开发者社区,提供了大量的文档、教程和第三方库,这为开发者提供了强大的支持和丰富的资源。
跨平台兼容性:Redis 可以在多种操作系统上运行,包括 Linux、macOS 和 Windows,这使得它能够在不同的技术栈中灵活部署。
Redis 与其他 key-value 存储有什么不同?
Redis 与其他 key-value 存储系统的主要区别在于其提供了丰富的数据类型、高性能的读写能力、原子性操作、持久化机制、以及丰富的特性集。
以下是 Redis 的一些独特之处:
丰富的数据类型:Redis 不仅仅支持简单的 key-value 类型的数据,还提供了 list、set、zset(有序集合)、hash 等数据结构的存储。这些数据类型可以更好地满足特定的业务需求,使得 Redis 可以用于更广泛的应用场景。
高性能的读写能力:Redis 能读的速度是 110000次/s,写的速度是 81000次/s。这种高性能主要得益于 Redis 将数据存储在内存中,从而显著提高了数据的访问速度。
原子性操作:Redis 的所有操作都是原子性的,这意味着操作要么完全执行,要么完全不执行。这种特性对于确保数据的一致性和完整性非常重要。
持久化机制:Redis 支持数据的持久化,可以将内存中的数据保存在磁盘中,以便在系统重启后能够再次加载使用。这为 Redis 提供了数据安全性,确保数据不会因为系统故障而丢失。
丰富的特性集:Redis 还支持 publish/subscribe(发布/订阅)模式、通知、key 过期等高级特性。这些特性使得 Redis 可以用于消息队列、实时数据分析等复杂的应用场景。
主从复制和高可用性:Redis 支持 master-slave 模式的数据备份,提供了数据的备份和主从复制功能,增强了数据的可用性和容错性。
支持 Lua 脚本:Redis 支持使用 Lua 脚本来编写复杂的操作,这些脚本可以在服务器端执行,提供了更多的灵活性和强大的功能。
单线程模型:尽管 Redis 是单线程的,但它通过高效的事件驱动模型来处理并发请求,确保了高性能和低延迟。
Redis安装
Windows安装
这里我在gitee上找了个地址,github的没点科技是下载不下来。
地址:https://gitee.com/TimeRainStarSky/redis-windows
下载解压完成之后进入目录,cmd执行
有的redis文件是redis.window.conf,这个看你自己的目录决定
1 | redis-server.exe redis.conf |
当然,你也可以将redis配入环境变量(推荐),这样,你就可以在系统的其他目录执行了。
这时候另启一个 cmd 窗口,原来的不要关闭,不然就无法访问服务端了。
1 | redis-cli.exe -h 127.0.0.1 -p 6379 |
然后设置和取一下键值对
1 | set myKey codesigner |
取键值对
1 | get myKey |
Linux和MAC OS安装
brew install redis
启动redis redis-server
连接redis redis-cli
wget https://download.redis.io/redis-stable.tar.gz
编译源文件
1 | tar -xzvf redis-stable.tar.gz |
启动redis
1 | redis-server |
Redis配置
Redis 的配置文件位于 Redis 安装目录下,文件名为 redis.conf(redis.window.conf),你可以通过 CONFIG 命令查看或设置配置项。
获取配置
语法
Redis CONFIG 命令格式如下:
1 | CONFIG GET CONFIG_SETTING_NAME |
示例
1 | CONFIG GET loglevel |
使用 * 号获取所有配置项:
1 | CONFIG GET * |
编辑配置
你可以通过修改 redis.conf 文件或使用 CONFIG set 命令来修改配置。
语法
CONFIG SET 命令基本语法:
1 | CONFIG SET CONFIG_SETTING_NAME NEW_CONFIG_VALUE |
实例
1 | CONFIG SET loglevel "notice" |
1 | CONFIG GET loglevel |
配置参数说明
redis.conf 配置项说明如下:
序号 | 配置项 | 说明 |
---|---|---|
1 | daemonize no | 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(Windows 不支持守护线程的配置为 no ) |
2 | pidfile /var/run/redis.pid | 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 |
3 | port 6379 | 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 |
4 | bind 127.0.0.1 | 绑定的主机地址 |
5 | timeout 300 | 当客户端闲置多长秒后关闭连接,如果指定为 0 ,表示关闭该功能 |
6 | loglevel notice | 指定日志记录级别,Redis 总共支持四个级别:debug、verbose、notice、warning,默认为 notice |
7 | logfile stdout | 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 |
8 | databases 16 | 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 |
9 | save <seconds> <changes> Redis 默认配置文件中提供了三个条件:save 900 1save 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。 |
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 |
10 | rdbcompression yes | 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 |
11 | dbfilename dump.rdb | 指定本地数据库文件名,默认值为 dump.rdb |
12 | dir ./ | 指定本地数据库存放目录 |
13 | slaveof |
设置当本机为 slave 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 |
14 | masterauth |
当 master 服务设置了密码保护时,slave 服务连接 master 的密码 |
15 | requirepass foobared | 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 |
16 | maxclients 128 | 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 |
17 | maxmemory |
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 |
18 | appendonly no | 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 |
19 | appendfilename appendonly.aof | 指定更新日志文件名,默认为 appendonly.aof |
20 | appendfsync everysec | 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(折中,默认值) |
21 | vm-enabled no | 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) |
22 | vm-swap-file /tmp/redis.swap | 虚拟内存文件路径,默认值为 /tmp/redis.swap,不可多个 Redis 实例共享 |
23 | vm-max-memory 0 | 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 |
24 | vm-page-size 32 | 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 |
25 | vm-pages 134217728 | 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。 |
26 | vm-max-threads 4 | 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 |
27 | glueoutputbuf yes | 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 |
28 | hash-max-zipmap-entries 64 hash-max-zipmap-value 512 | 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 |
29 | activerehashing yes | 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) |
30 | include /path/to/local.conf | 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 |
结语
本篇文章就到这里了,更多内容敬请期待,债见~