Redis数据库的基本介绍 和主从关系的搭建与集群的搭建和问题解析

其他 2019-06-29 00:15:17 阅读次数: 0
版权声明：长安白猫 https://blog.csdn.net/weixin_44074810/article/details/90722628

一、Redis介绍

Redis是一个开源的使用ANSI C语言编写、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。

1.非关系型数据库（nosql）
2.nosql中存储的数据都是Key Values形式
3.NoSQL中的产品种类相当多：
Redis
Mongodb
Hbase hadoop
Cassandra hadoop

  1. NoSQL和SQL数据库的比较：

    1. 适用场景不同：sql数据库适合用于关系特别复杂的数据查询场景，nosql反之
    2. 事务特性的支持：sql对事务的支持非常完善，而nosql基本不支持事务
    3. 两者在不断地取长补短，呈现融合趋势

  2. Redis特性

    1. Redis 与其他 key - value 缓存产品有以下三个特点：
    2. Redis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。
    3. Redis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。
    4. Redis支持数据的备份，即master-slave模式的数据备份。

  3. Redis 优势

    1. 性能极高 – Redis能读的速度是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。
    4. 丰富的特性 – Redis还支持 publish/subscribe, 通知, key 过期等等特性。

7.Redis应用场景
1. 用来做缓存(ehcache/memcached)——redis的所有数据是放在内存中的（内存数据库）
2. 可以在某些特定应用场景下替代传统数据库——比如社交类的应用
3. 在一些大型系统中，巧妙地实现一些特定的功能：session共享、购物车

二、redis配置
乌班图下配置redis
# 查看配置信息
1. sudo vi /etc/redis/redis.conf
# 绑定ip
2. bind 127.0.0.1
# 端⼝
3. port 6379
# 是否以守护进程运⾏
4.daemonize yes
# 找到配置文件
5. cd /etc/redis/
# 打开redis
6. redis-server redis.conf
# 查看是否会出现帮助信息以检查是否打开成功
7. redis-server --help

三、个人操作习惯
服务器端操作：
1. ps aux | grep redis 查看redis服务器进程
2. sudo kill -9 pid 杀死redis服务器
3. sudo redis-server /etc/redis/redis.conf 指定加载的配置文件

客户端操作：

  1. 可以使⽤help查看帮助⽂档
    redis-cli --help
  2. 连接redis
    redis-cli
  3. 切换数据库
    select 数据库名（0-15）

四、redis的类型介绍
1. string类型

字符串类型是 Redis 中最为基础的数据存储类型，它在 Redis 中是二进制安全的，这便意味着该类型可以接受任何格式的数据，
如JPEG图像数据或Json对象描述信息等。在Redis中字符串类型的Value最多可以容纳的数据长度是512M。

设置键值
set key value
设置键为name值为itcast的数据：set name itcast

增加：set
set name zhangsan

追加：append
append key value ----> 向键为a1中追加值haha： append a1 haha

增加多个值：mest
mset name zhangsan age 15

修改：当数据库中存在这个数据是时，再次执行set 就等于是修改这个数据

删除：del
del name

查询：get
get name

查询多个值：mget
查询当前库里的所有值：keys *

设置过期时间：setex
setex key seconds value
设置key是name值为nishi的过期时间是十秒
setex name 10 nishi
查看key是name值为nishi的过期时间
ttl nishi

setnx：命令是当写入的key值不存在时，可以写入一条数据，如果key值已存在则不做任何操作

2. 键命令

查找所有键：keys *

查看名称中包含 a 的键：keys a*

判断键是否存在，如果存在返回1，不存在返回0：exists key1
exists key1：exists a1

查看键对应的value的类型：type key
查看键a1的值类型，为redis⽀持的五种类型中的⼀种：type a1

删除键及对应的值：del key1 key2 …
删除键a2、a3：del a2 a3
删除键时值也会被删除

设置过期时间，以秒为单位：expire key seconds
设置键a1的过期时间为3秒：expire a1 3

查看有效时间，以秒为单位：ttl key
查看a1的有效剩余时间：ttl a1

当查看显示为-1时为存在
当查看显示为-2时为删除

2. hash类型(有点类似于字典 一个键对应一个值)
1. hash⽤于存储对象，对象的结构为属性、值
2. 值的类型为string

设置单个属性
hset key field value

增加，设置键 user的属性name为itheima
hset user name itheima

      设置多个属性
      hmset key field1 value1 field2 value2 ... 
      hset user name itheima age 12 gender 

      设置键u2的属性name为itcast、属性age为11
      hmset u2 name itcast age 11

这里面user 和 u2 相当于是一个类 就是在这个类里面增加姓名：xxx，年龄：xx，等各种属性

查看：查看键 user的属性name的值是
hget user name
查看多个属性的值
hmget user name age
查看当前所有信息(相当于查看当前这个类里的所有键和键对应的值)
hgetall user-----> 会把所有的值对应的输出
例：127.0.0.1:6379> hgetall person
1) “name”
2) “a”
3) “age”
4) “14”
获取指定键所有的属性 (key)：hkeys user
获取所有属性的值 (value)：hvals user

修改：当数据库中存在这个数据是时，再次执行hset 就等于是修改这个数据

删除：删除这个类中的某一个键：hdel user name
删除这个类就会删除这个类里所有的数据：del user

3. list类型
1. 列表的元素类型为string
2. 按照插⼊顺序排序

增加（这个添加数据时可以添加多个值）

在左侧插入数据：lpush key value1 value2 …
从键为a1的列表左侧加⼊数据a 、 b 、c
lpush a1 a b c 最后显示的结果为：c b a ,最先插入的是a 所以a在最里面 第二个插入的是b所以b在中间 最后插入的是c所以c在在开始

在右侧插⼊数据：rpush key value1 value2 …
从键为a1的列表右侧加⼊数据0、1
rpush a1 0 1 最后显示的结果是 c b a 0 1
这个是在原来的列表中在右侧增加新的数据，且最先增加的是0所以0是紧挨着a，最后增加的是1所以1在最右侧

在指定元素的前或后插⼊新元素：linsert key before或after 现有元素 新元素
before：在什么元素之前
after：在什么元素之后
在键为a1的列表中元素b前加⼊3
linsert a1 before b 3 显示结果是：c 3 b a 0 1

查看 (lrange)
返回列表⾥指定范围内的元素：lrange key start stop
1. start、stop为元素的下标索引
2. 索引从左侧开始，第⼀个元素为0
3. 索引可以是负数，表示从尾部开始计数，如-1表示最后⼀个元素
获取键为a1的列表所有元素：
这个有些类似于列表的一些性值可以使用下标且下标也是从0开始，0到-1就相当于查看所有
lrange a1 0 -1

设置指定索引位置的元素值

  1. 索引从左侧开始，第⼀个元素为0
  2. 索引可以是负数，表示尾部开始计数，如-1表示最后⼀个元素

修改：lset key index value
修改键为a1的列表中下标为1的元素值为z
lset a 1 z
原来列表显示为：c 3 b a 0 1
最后显示结果为：c z b a 0 1

删除 （移除用的是：remove）
删除指定元素：lrem key count value
1. 将列表中前count次出现的值为value的元素移除
2. count > 0: 从头往尾移除
3. count < 0: 从尾往头移除
4. count = 0: 移除所有
在左侧删除键a1的列表中的 z
lrem a1 1 z
最后显示结果为：c b a 0 1

  1. 向列表a2中加⼊元素a、b、a、b、a、b
    lpush a2 a b a b a b
  2. 从a2列表右侧开始删除2个b
    lrem a2 -2 b
  3. 查看列表a2的所有元素
    lrange a2 0 -1

4. set 类型
1. ⽆序集合
2. 元素为string类型
3. 元素具有唯⼀性，不重复
4. 说明：对于集合没有修改操作

增加
添加元素（也是可以连续添加的）
sadd key member1 member2 …

   向键a3的集合中添加元素zhangsan、lisi、wangwu
   sadd a3 zhangsan sili wangwu

查看
查看所有的元素
smembers key

  获取键a3的集合中所有元素
  smembers a3

删除 （移除用的也是：remove）
删除指定元素
srem key

   删除键a3的集合中元素wangwu
   srem a3 wangwu

5. zset类型
1. sorted set，有序集合
2. 元素为string类型
3. 元素具有唯⼀性，不重复
4. 每个元素都会关联⼀个double类型的score，表示权重，通过权重将元素从⼩到⼤排序
5. 说明：没有修改操作

增加
zadd key score1 member1 score2 member2 …（这里面score类似于一个值的序号就像分数，例：100分 张三，90分 李四 这里面的排序就是按照这个分数从小到大排序的）

  向键a4的集合中添加元素lisi、wangwu、zhaoliu、zhangsan，权重分别为4、5、6、3
  zadd a4 4 lisi 5 wangwu 6 zhaoliu 3 zhangsan

查看
1. 返回指定范围内的元素
2. start、stop为元素的下标索引
3. 索引从左侧开始，第⼀个元素为0
4. 索引可以是负数，表示从尾部开始计数，如-1表示最后⼀个元素

zrange key start stop

获取键a4的集合中所有元素
zrange a4 0 -1

查看score值在min和max之间的成员
zrangebyscore key min max

获取键a4的集合中权限值在5和6之间的成员
zrangebyscore a4 5 6

查看成员member的score值
zscore key member

获取键a4的集合中元素zhangsan的权重
zscore a4 zhangsan

删除 （也是相当于移除：remove）
删除指定元素
zrem key member1 member2 …

   删除集合a4中元素zhangsan
   zrem a4 zhangsan

   删除权重在指定范围的元素
   zremrangebyscore key min max

   删除集合a4中权限在5、6之间的元素
   zremrangebyscore a4 5 6

五、与python交互
能够使用StrictRedis对象对string类型数据进行增删改查

在桌面上创建redis目录
使用pycharm打开 redis目录
创建redis_string.py文件

from redis import *
if __name__=="__main__":
    try:
        #创建StrictRedis对象，与redis服务器建⽴连接
        sr=StrictRedis()

    except Exception as e:
        print(e)

1. string-增加
⽅法set，添加键、值，如果添加成功则返回True，如果添加失败则返回False
编写代码如下：

from redis import *
if __name__=="__main__":
    try:
        #创建StrictRedis对象，与redis服务器建⽴连接
        sr=StrictRedis()
        #添加键name，值为itheima
        result=sr.set('name','itheima')
        #输出响应结果，如果添加成功则返回True，否则返回False
        print(result)
    except Exception as e:
        print(e)

2. string-获取
⽅法get，添加键对应的值，如果键存在则返回对应的值，如果键不存在则返回None
编写代码如下：

from redis import *
if __name__=="__main__":
    try:
        #创建StrictRedis对象，与redis服务器建⽴连接
        sr=StrictRedis()
        #获取键name的值
        result = sr.get('name')
        #输出键的值，如果键不存在则返回None
        print(result)
    except Exception as e:
        print(e)

3. string-修改
⽅法set，如果键已经存在则进⾏修改，如果键不存在则进⾏添加
编写代码如下：

from redis import *
if __name__=="__main__":
    try:
        #创建StrictRedis对象，与redis服务器建⽴连接
        sr=StrictRedis()
        #设置键name的值，如果键已经存在则进⾏修改，如果键不存在则进⾏添加
        result = sr.set('name','itcast')
        #输出响应结果，如果操作成功则返回True，否则返回False
        print(result)
    except Exception as e:
        print(e)

4. string-删除
⽅法delete，删除键及对应的值，如果删除成功则返回受影响的键数，否则则返 回0
编写代码如下：

from redis import *
if __name__=="__main__":
    try:
        #创建StrictRedis对象，与redis服务器建⽴连接
        sr=StrictRedis()
        #设置键name的值，如果键已经存在则进⾏修改，如果键不存在则进⾏添加
        result = sr.delete('name')
        #输出响应结果，如果删除成功则返回受影响的键数，否则则返回0
        print(result)
    except Exception as e:
        print(e)

5. 获取键
⽅法keys，根据正则表达式获取键
编写代码如下：

from redis import *
if __name__=="__main__":
    try:
        #创建StrictRedis对象，与redis服务器建⽴连接
        sr=StrictRedis()
        #获取所有的键
        result=sr.keys()
        #输出响应结果，所有的键构成⼀个列表，如果没有键则返回空列表
        print(result)
    except Exception as e:
        print(e)

主从

  1. ⼀个master可以拥有多个slave，⼀个slave⼜可以拥有多个slave，如此下去，形成了强⼤的多级服务器集群架构
  2. master用来写数据，slave用来读数据，经统计：网站的读写比率是10:1
  3. 通过主从配置可以实现读写分离
  4. master和slave都是一个redis实例(redis服务)
搭建主从
1. 配置主：
	1. 查看主机的ip:ifconfig
	2. 修改/etc/redis/redis.conf文件
	    1. sudo vi redis.conf
	    2. bind 192.168.26.128
	3. 重启redis服务
	    1. sudo service redis stop
	    2. sudo redis-server redis.conf

2.配置从
	1. 复制/etc/redis/redis.conf文件
	    1. sudo cp redis.conf ./slave.conf
	2. 修改redis/slave.conf文件
	    2. sudo vi slave.conf
	3. 编辑内容
	    1. bind 192.168.26.128
	    2. slaveof 192.168.26.128 6379
	    3. port 6378
	4. redis服务
	    1. sudo redis-server slave.conf
	5. 查看主从关系
	    1. redis-cli -h 192.168.26.128 info Replication
3.数据操作 
	1. 在master和slave分别执⾏info命令，查看输出信息 进入主客户端
	    1. 在master和slave分别执⾏info命令，查看输出信息 进入主客户端
	2. 进入从的客户端
	    1. redis-cli -h 192.168.26.128 -p 6378
	3. 在master上写数据
	    1. set aa aa
	4. 在slave上读数据
	    1. get aa

搭建主从时遇到的一个问题：
zongwenbo@ubuntu:/etc/redis$ redis-cli -h 192.168.13.39 info replication
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. Alternatively you can just disable the protected mode by editing the Redis configuration file, and setting the protected mode option to ‘no’, and then restarting the server.
  3. If you started the server manually just for testing, restart it with the ‘–protected-mode no’ option. 4) Setup a bind address or an authentication password. NOTE: You only need to do one of the above things in order for the server to start accepting connections from the outside.
    翻译：被拒绝的Redis在受保护模式下运行，因为启用了受保护模式，没有指定绑定地址，
    没有向客户端请求身份验证密码。在这种模式下，连接只接受环回接口。
    如果你想从外部计算机连接到复述,你可能采取的解决方案:
    1)只是禁用保护模式发送命令的配置设置保护模式没有从loopback接口连接到复述同一主机服务器正在运行,然而确保复述,不是公开从互联网访问如果你这样做。使用配置重写使此更改永久。
    2)或者，您可以通过编辑Redis配置文件，将protected模式选项设置为“no”，然后重新启动服务器，从而禁用受保护模式。
    3)如果您只是为了测试而手动启动服务器，请使用“——protected-mode no”选项重新启动它。设置绑定地址或身份验证密码。注意:为了让服务器开始接受来自外部的连接，您只需要执行上面的一项操作。
解决方法：
zongwenbo@ubuntu:/etc/redis$ redis-cli
127.0.0.1:6379> config set protected-mode no
OK
127.0.0.1:6379> config get protected-mode
1) "protected-mode"
2) "no"

创建集群

  1. redis的安装包中包含了redis-trib.rb，⽤于创建集群

  2. 接下来的操作在172.16.179.130机器上进⾏

  3. 将命令复制，这样可以在任何⽬录下调⽤此命令
    sudo cp /usr/share/doc/redis-tools/examples/redis-trib.rb /usr/local/bin/

  4. 安装ruby环境，因为redis-trib.rb是⽤ruby开发的
    sudo apt-get install ruby

  5. redis-trib.rb create --replicas 1 172.16.179.130:7000 172.16.179.130:7001 172.16.179.130:7002 172.16.179.131:7003 172.16.179.131:7004 172.16.179.131:7005

  6. 执⾏上⾯这个指令在某些机器上可能会报错,主要原因是由于安装的 ruby 不是最 新版本!
    天朝的防⽕墙导致⽆法下载最新版本,所以需要设置 gem 的源

  7. 解决办法：
    – 先查看⾃⼰的 gem 源是什么地址
    gem source -l – 如果是https://rubygems.org/ 就需要更换

    – 更换指令为
    gem sources --add https://gems.ruby-china.com/ --remove https://rubygems.org/

    – 通过 gem 安装 redis 的相关依赖
    sudo gem install redis

    – 然后重新执⾏指令
    再然后如果提示权限不够则加上sudo
    搭建成功后的验证
    Using 3 masters
    192.168.26.128:7000
    192.168.26.128:7001
    192.168.26.128:7002
    这个提示7000，7001，7002是主服务器

  8. 在172.16.179.131机器上连接7003，加参数-c表示连接到集群
    redis-cli -h 172.16.179.131 -c -p 700

  9. 写⼊数据
    set name itheima
    会自动调转到主服务器上，并写入数据成功

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