前言
一、为什么使用 Redis？
Redis 是开源的内存中的数据结构存储系统，它可以用作数据库、数据缓存和消息中间件。
它支持多种类型的数据结构，如 字符串strings， 散列 hashes， 列表 lists， 集合 sets， 有序集合 sorted sets 与范围查询， bitmaps， hyperloglogs 和 地理空间（geospatial） 索引半径查询。
Redis 还内置了 复制（replication），LUA脚本（Lua scripting）， LRU驱动事件（LRU eviction），事务（transactions） 和不同级别的磁盘持久化（persistence）， 并通过 Redis哨兵（Sentinel）和自动 分区（Cluster）提供高可用性（high availability）
支持数据的备份，即 master-slave 模式的数据备份。
运行时数据和状态都保存在内存中，支持数据的持久化。
可以将内存中的数据保持在磁盘中，重启的时候可以再次加载进行使用等等。
二、Redis在项目中的应用场景
1、缓存数据
最常用，对经常需要查询且变动不是很频繁的数据 常称作热点数据。
2、消息队列
相当于消息订阅系统，比如ActiveMQ、RocketMQ。如果对数据有较高一致性要求时，还是建议使用MQ。
3、计数器
比如统计点击率、点赞率，Redis具有原子性，可以避免并发问题。
4、电商网站信息
大型电商平台初始化页面数据的缓存。比如去哪儿网购买机票的时候首页的价格和你点进去的价格会有差异。
5、热点数据
比如新闻网站实时热点、微博热搜等，需要频繁更新。总数据量比较大的时候直接从数据库查询会影响性能。
三、redis部署
[root@sever ~]# tar -zxvf redis-5.0.7.tar.gz -C /opt
[root@sever ~]# cd /opt
3.1 关闭防火墙
systemctl stop firewalld
setenforce 0
3.2 安装软件
yum install -y gcc gcc-c++ make
[root@sever opt]# cd /opt/redis-5.0.7/
[root@sever redis-5.0.7]# make
[root@sever redis-5.0.7]# make PREFIX=/usr/local/redis/ install
[root@sever redis-5.0.7]# cd utils
[root@sever utils]# ./install_server.sh
Welcome to the redis service installer
This script will help you easily set up a running redis server
Please select the redis port for this instance: [6379]
Selecting default: 6379
Please select the redis config file name [/etc/redis/6379.conf] //定义主配置文件
Selected default - /etc/redis/6379.conf
Please select the redis log file name [/var/log/redis_6379.log] //定义日志文件
Selected default - /var/log/redis_6379.log
Please select the data directory for this instance [/var/lib/redis/6379] //数据文件
Selected default - /var/lib/redis/6379
Please select the redis executable path [] /usr/local/redis/bin/redis-server //可执行文件路径，需要自行定义
Selected config:
Port : 6379
Config file : /etc/redis/6379.conf
Log file : /var/log/redis_6379.log
Data dir : /var/lib/redis/6379
Executable : /usr/local/redis/bin/redis-server
Cli Executable : /usr/local/redis/bin/redis-cli
Is this ok? Then press ENTER to go on or Ctrl-C to abort.
Copied /tmp/6379.conf => /etc/init.d/redis_6379
Installing service...
Successfully added to chkconfig!
Successfully added to runlevels 345!
Starting Redis server...
Installation successful!
3.3 查看服务开启
[root@sever utils]# netstat -natp | grep 6379
tcp 0 0 127.0.0.1:6379 0.0.0.0:* LISTEN22395/redis-server
3.4 基本操作命令
REDIS 配置文件
配置参数(/etc/redis/6379.conf)
bind:监听的主机地址
port:端口
daemonize yes:启用守护进程
pidfile:指定PID文件
loglevel notice:日志级别
logfile:指定日志文件
lredis-cli命令行工具
set:存放数据
·get:获取数据
key相关命令
keys:获取符合规则的键值列表
oexists:判断键值是否存在
del:删除当前数据库的指定key
·type:获取key对应的value值类型
rename(覆盖)l renamenx(不覆盖):对已有的key进行
重命名
dbsize:查看当前数据库中key的数目
创建软连接，优化服务
redis-cli命令行工具
获取命令帮助
help @<group>:获取<group>中的命令列表
help <command>:获取某个命令的帮助
help <tab>:获取可能帮助的主题列表
Redis多数据库操作
Redis支持多数据库，默认支持16个数据库，0-15命名
多数据库相互独立，互不干扰
多数据库常用命令
多数据库间切换
多数据库间移动数据
清除数据库内数据
3.5 具体操作
[root@sever utils]# ln -s /usr/local/redis/bin/* /usr/local/bin/
3.5.1 进入数据库
[root@sever utils]# vim /etc/redis/6379.conf
绑定本机IP地址重启服务即可
bind 127.0.0.1 192.168.100.12
重启服务
[root@sever utils]# service redis_6379 restart
3.5.2 连接数据库
[root@sever utils]# redis-cli -h 192.168.100.12 -p 6379
192.168.100.12:6379>
3.5.3 显示键名
192.168.100.12:6379> keys *
(empty list or set)
192.168.100.12:6379> set home dog // 写入键值
OK
192.168.100.12:6379> keys *
1) "home"
192.168.100.12:6379> get home //显示键值
"dog"
192.168.100.12:6379> set people lucy
OK
192.168.100.12:6379> get person
(nil)
192.168.100.12:6379> get people
"lucy"
3.5.4 删除键名
192.168.100.12:6379> del home
(integer) 1
192.168.100.12:6379> keys pe????
1) "people"
192.168.100.12:6379>
3.5.5 * ？ 的 应用
192.168.100.12:6379> keys pe???? // ？ 表示单个任意字符
1) "people"
192.168.100.12:6379>
192.168.100.12:6379> keys p* // * 表示任意字符
1) "people"
192.168.100.12:6379> exists people
(integer) 1
192.168.100.12:6379> exists home
(integer) 0
192.168.100.12:6379> set num 5
OK
192.168.100.12:6379> keys *
1) "num"
2) "people"
192.168.100.12:6379> type num
string
3.5.6 修改键名字
192.168.100.12:6379> rename num now //修改键名字
OK
192.168.100.12:6379> keys * //查看修改成功
1) "now"
2) "people"
192.168.100.12:6379> dbsize
(integer) 2
192.168.100.12:6379> keys *
1) "now"
2) "people"
3.5.7 数据库的切换，总共16个库，0-15
192.168.100.12:6379> select 8
OK
192.168.100.12:6379[8]> keys *
(empty list or set)
192.168.100.12:6379[8]> set name zhangsan
OK
192.168.100.12:6379[8]> get name
"zhangsan"
192.168.100.12:6379[8]> select 3
OK
192.168.100.12:6379[10]> keys *
(empty list or set)
192.168.100.12:6379[10]> select 3
OK
192.168.100.12:6379[3]> keys *
(empty list or set)
192.168.100.12:6379[3]>
192.168.100.12:6379[3]> keys *
(empty list or set)
192.168.100.12:6379[3]> select 8
OK
192.168.100.12:6379[8]> move name 3 将name键移动到 第3库
(integer) 1
192.168.100.12:6379[8]> select 3
OK
192.168.100.12:6379[3]> keys *
1) "name"
192.168.100.12:6379[3]>
3.5.8 设置超时时间20S ，超时文件自动消失
192.168.100.12:6379[3]> keys *
1) "name"
192.168.100.12:6379[3]> set house cat
OK
192.168.100.12:6379[3]> expire house 20
(integer) 1
192.168.100.12:6379[3]> keys *
1) "name"
2) "house"
192.168.100.12:6379[3]> keys *
1) "name"
192.168.100.12:6379[3]>
3.5.9 压力测试，发送50个并发连接，10000个请求测试性能
[root@sever utils]# redis-benchmark -h 192.168.100.12 -p 6379 -t get -c 50 -n 10000
====== GET ======
10000 requests completed in 0.14 seconds
50 parallel clients
3 bytes payload
keep alive: 1
95.81% <= 1 milliseconds
100.00% <= 2 milliseconds
71942.45 requests per second
3.6读写测试 100字节
[root@sever utils]# redis-benchmark -h 192.168.100.12 -p 6379 -q -d 100
PING_INLINE: 70274.07 requests per second
PING_BULK: 70472.16 requests per second
SET: 70077.09 requests per second
GET: 70126.23 requests per second
INCR: 70972.32 requests per second
LPUSH: 72621.64 requests per second
RPUSH: 70671.38 requests per second
LPOP: 73691.97 requests per second
RPOP: 73152.89 requests per second
SADD: 73691.97 requests per second
HSET: 71633.23 requests per second
SPOP: 70472.16 requests per second
LPUSH (needed to benchmark LRANGE): 73099.41 requests per second
LRANGE_100 (first 100 elements): 39729.84 requests per second
LRANGE_300 (first 300 elements): 18709.07 requests per second
LRANGE_500 (first 450 elements): 13253.81 requests per second
LRANGE_600 (first 600 elements): 10271.16 requests per second
MSET (10 keys): 74962.52 requests per second
3.7 存一个对象，包含三个属性，并查看内容
[root@sever utils]# redis-cli
127.0.0.1:6379> hget student name
(nil)
127.0.0.1:6379> hget student name lisi
(error) ERR wrong number of arguments for 'hget' command
127.0.0.1:6379> hset school name wangwu
(integer) 1
127.0.0.1:6379> hset school age 18
(integer) 1
127.0.0.1:6379> hset school score 90
(integer) 1
127.0.0.1:6379> hget school name
"wangwu"
127.0.0.1:6379> hget school score
"90"
127.0.0.1:6379> hget school age
"18"
127.0.0.1:6379>
3.8 redis-benchmark测试工具
四：Redis服务优化
4.1：Redis持久化
概述
Redis是运行在内存中，内存中的数据断电丢失
为了能后重用Redis数据，或者防止系统故障，我们需要将Redis中的数据写入到磁盘空间中，即持久化
持久化分类
RDB方式：创建快照的方式获取某一时刻Redis中所有数据的副本
AOF方式：将执行的写命令写到文件的末尾，以日志的方式来记录数据的变化
4.1.1：RDB持久化
Redis持久化概述
Redis是运行在内存中，内存中的数据断电丢失
为了能后重用Redis数据，或者防止系统故障，我们需要将Redis中的数据写入到磁盘空间中，即持久化
持久化分类
RDB方式：创建快照的方式获取某一时刻Redis中所有数据的副本
AOF方式：将执行的写命令写到文件的末尾，以日志的方式来记录数据的变化
RDB持久化是Redis默认的持久化方式
默认文件名为dump.rdb
[root@redis utils]# cd /var/lib/redis/6379/
[root@redis 6379]# ls
dump.rdb
4.1.2 触发条件
在指定的时间间隔内，执行指定次数的写操作（配置文件控制）
执行save或者是bgsave（异步）命令
执行flushall命令，清空数据库所有数据
执行shutdown命令，保证服务器正常关闭且不丢失任何数据
优缺点
适合大规模的数据恢复
如果业务对数据完整性和一致性要求不高，RDB是很好的选择
数据的完整性和一致性不高
备份时占用内存
通过RDB文件恢复数据
将dump.rdb文件拷贝到redis的安装目录的bin目录下，重启redis服务即可
配置RDB持久化
[root@redis 6379]# vim /etc/redis/6379.conf '//修改配置文件'
'//搜索save，找到如下'
save 900 1 '//900秒之内至少一次写操作'
save 300 10 '//300秒内至少10次写操作'
save 60 10000 '//60秒内至少10000次写操作'
'//只要满足其一都会触发快照操作，注释所有的save项表示关闭RDB'
dbfilename dump.rdb '//RDB文件名称'
dir /var/lib/redis/6379 '//RDB文件路径'
rdbcompression yes '//开启了压缩功能'
4.1.3：AOF持久化
概述
Redis默认不开启
弥补RDB的不足（数据的不一致性）
采用日志的形式来记录每个写操作，并追加到文件中
Redis重启会根据日志文件的内容将写指令从前到后执行一次以完成数据的恢复工作
根据AOF文件恢复数据
将appendonly.aof文件拷贝到redis安装目录的bin目录下，重启redis服务即可
配置AOF持久化
[root@redis 6379]# vim /etc/redis/6379.conf
appendonly no '//修改为yes即可开启AOF持久化'
appendfilename "appendonly.aof" '//AOF文件名称'
# appendfsync always '//always:同步持久化，每次发生数据变化会立刻写入磁盘'
appendfsync everysec '//everysec:默认推荐，每秒异步记录次(默认值)'
# appendfsync no '//no:不同步，交给操作系统决定如何同步'
'//取消注释的时候注意前方空格，一定要删掉'
aof-load-truncated yes '//忽略最后一条可能存在问题的指令'
4.2：AOF重写机制
概述
AOF的工作原理是将写操作追加到文件中，文件的冗余内容会越来越多
当AOF文件的大小超过所设定的阀值时，Redis就会对AOF文件的内容压缩
原理
Redis会fork出一条新进程，读取内存中的数据(并没有读取旧文件)，并重新写到一个临时文件中，最后替换旧的aof文件
配置AOF重写
[root@redis 6379]# vim /etc/redis/6379.conf
no-appendfsync-on-rewrite no '//在日志进行BGREWRITEAOF时， 如果设置为yes表示新写操作不进行同步fsync,只暂存在缓冲区里，避免造成磁盘I0操作冲突，等重写完成后在写入。redis中默认为no'
auto-aof-rewrite-percentage 100 '//当前AOF文件大小是上次日志重写时AOF文件大小两倍时，发生BGREWRITEAOF操作'
auto-aof-rewrite-min-size 64mb '//当前AOF文件执行BGREWRITEAOF命令的最小值，避免刚开始启动Reids时由于文件尺寸较小导致频繁的BGREWRITEAOF.当AOF文件到达64M的时候，发生BGREWRITEAOF操作'
4.3：Redis性能管理
'//查看Redis内存使用'
[root@redis 6379]# /usr/local/redis/bin/redis-cli
127.0.0.1:6379> INFO memory
...省略内容
4.4：什么是内存碎片率？
操系统分配的内存值used_ memory _rss除以redis使用的内存值
used_ _memory计算得出
内存碎片是由操作系统低效的分配/回收物理内存导致的
不连续的物理内存分配
跟踪内存碎片率对理解redis实例的资源性能是非常重要的
内存碎片率稍大于1是合理的，这个值表示内存碎片率比较低
内存碎片率超过1.5,说明redis消耗了实际需要物理内存的150%，其中50%是内存碎片率
内存碎片率低于1的，说明Redis内存分配超出了物理内存,操作系统正在进行内存交换
4.5：什么是内存使用率？
redis实例的内存使用率超过可用最大内存，操作系统将开始进行
内存与swap空间交换
避免内存交换
针对缓存数据大小选择
尽可能的使用Hash数据结构
设置key的过期时间
4.6：回收key
保证合理分配redis有限的内存资源
当内存使用达到设置的最大阀值时，需要选择一种key的回收策略
默认情况下回收策略是禁止删除
redis.conf配置文件中修改maxmemory-policy属性值
volatile-lru:使用LRU算法从已设置过期时间的数据集合中淘汰数据
volatile-ttl:从已设置过期时间的数据集合中挑选即将过期的数据淘汰（建议使用）
volatile-random:从已设置过期时间的数据集合中随机挑选数据淘汰
allkeys-lru:使用LRU算法从所有数据集合中淘汰数据
allkeys-random:从数据集合中任意选择数据淘汰
no-enviction:禁止淘汰数据