Redis 配置与优化

一、关系型数据库与非关系型数据库

（一）关系型数据库

关系型数据库是结构化数据库，创建在关系型模型数据库，创建面向于记录。

常见的关系型数据库：Oracle、MySQL、SQL  Server、Microsoft  Access、DB2。

（二）非关系型数据库

NOSQL=Not  Only SQL是非关系型数据库的总称。根据存储方式，存储结构及使用场景的不同，称为非关系型数据库。除主流关系型数据库以外的数据库，都可以称为非关系型数据库。

常见非关系型数据库：Redis、MongoDB，Hbase、CouhDB。

二、Redis基础

（一）Redis简介

Redis是一款开源，使用c语言编写的Nosql数据库，基于内存运行并支持持久化，采用key-value（键值对）的存储形式。其端口号是6379。

（二）Redis优点

1. 具有较高的数据读写速度。
2. 支持丰富的数据类型。key-value，strings，lists，hashes，sets，ordered sets。
3. 支持数据的持久化。数据保存在磁盘中，重启可以加载使用。
4. 原子性。
5. 支持数据备份。

三、redis安装

1. 安装Redis

[root@localhost ~]# systemctl stop firewalld

[root@localhost ~]# setenforce 0

[root@localhost ~]# yum -y install gcc* zlib-devel

[root@localhost ~]# tar xvzf redis-4.0.9.tar.gz

[root@localhost ~]# cd redis-4.0.9/

[root@localhost redis-4.0.9]# make

注意：

在make之后会产生错误信息，

解决方案：
解决方法1：用make MALLOC=libc指定内存分配器为 libc进行编译
解决方法2：make clean && make distclean

[root@localhost redis-4.0.9]# make PREFIX=/usr/local/redis install
[root@localhost utils]# ln -s /usr/local/redis/bin/* /usr/local/bin/

 [root@localhost redis-4.0.9]# cd utils/
其中：install_server.sh  是初始化脚本

[root@localhost utils]# ./install_server.sh
Please select the redis executable path [] /usr/local/redis/bin/redis-server （给予可执行的路径）

查看进程及服务控制
[root@localhost utils]# netstat -anpt | grep redis
tcp        0      0 127.0.0.1:6379          0.0.0.0:*               LISTEN      5360/redis-server 1 
[root@localhost utils]# /etc/init.d/redis_6379 stop     （redis关闭）
[root@localhost utils]# /etc/init.d/redis_6379 start        （开启）
[root@localhost utils]# /etc/init.d/redis_6379 status       （状态）

配置参数的修改
[root@localhost ~]#vim /etc/redis/6379.conf
bind 127.0.0.1 192.168.10.101                    //监听的主机地址
port 6379                                                              //端口
daemonize yes                                               //启用守护进程
pidfile /var/run/redis_6379.pid                      //指定 PID 文件
loglevel notice                                                  //日志级别
logfile /var/log/redis_6379.log                            //指定日志文件

[root@localhost~]#/etc/init.d/redis_6379 restart

2.redis 命令工具

[root@localhost utils]# redis-cli                 （本机登录）
[root@localhost utils]# redis-cli -h 192.168.10.101 -p 6379     （远程登陆）
192.168.10.101:6379> ping              （检测服务正常运行）
PONG

3：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。

•  -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。

• （1）测试请求性能

  [root@localhost ~]#redis-benchmark -h 192.168.10.101 -p 6379 -c 100 -n 100000

  备注：

  -h：指定服务器主机名；

•  -p：指定服务器端口；

   -c：指定并发连接数；

   -n：指定请求数；

（2）测试存取性能

[root@localhost ~]#redis-benchmark -h 192.168.10.101 -p 6379 -q -d 100

备注：

 -h：指定服务器主机名；

-p：指定服务器端口；

-d：以字节的形式指定 SET/GET 值的数据大小；

-q：强制退出 redis。仅显示 query/sec 值；

1. 四、Redis数据库常用命令

set  存放数据  命令格式  set  key  value

get  获取数据  命令格式  get  key

（一）key相关命令

1.添加键值对

127.0.0.1:6379> set 1 1
OK
127.0.0.1:6379> set 2 2
OK
127.0.0.1:6379> set 3 3
OK

2. 查看数据库中所有值

127.0.0.1:6379> keys *
1) "3"
2) "1"
3) "2"

3.查看数据库中以v开头的数据
127.0.0.1:6379>KEYS v*

4.查看数据库中以v开头的任意一位数据

127.0.0.1:6379>KEYS v?

5.查看当前数据库中以 v 开头的后面包含任意两位的数据

127.0.0.1:6379>KEYS v??

（二）exists  

判断该值是否存在。

127.0.0.1:6379>exists f5        判断 f5 是否存在

(integer) 1          结果为1，表示 f5 键是存在 

若

(integer) 0             结果为0，表示 f5 键不存在

（三）del

del 命令可以删除当前数据库的指定 key

127.0.0.1:6379> del v5       删除数据库中v5

(integer) 1

127.0.0.1:6379>get v5

(nil)

（四）type

使用 type 命令可以获取 key 对应的 value 值类型

127.0.0.1:6379>type k1

string

备注：

redis支持的数据类型

• String：字符串，是最简单的类型，就是普通的set和get，作key value缓存。 
• Hash：散列算法，类似map的一种结构，一般就是可以将结构化的数据，比如一个对象给缓存在redis里
• List：List是有序列表，可以通过list存储一些列表型的数据结构，类似粉丝列表、文章的评论列表之类的东西
• Set：Set是无序集合，自动去重。
• Sorted Set：Sorted Set是排序的set，去重但可以排序，写进去的时候给一个分数，自动根据分数排序。

（五）rename

rename 命令是对已有 key 进行重命名

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。

127.0.0.1:6379>rename v22 v2        把 v22 重命名为 v2

OK

（六）renamenx

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。

使用renamenx 命令进行重命名时，如果目标 key 存在则不进行重命名。

（七）dbsize

dbsize 命令的作用是查看当前数据库中 key 的数目。

127.0.0.1:6379> dbsize

(integer) 5

五、多数据库常用命令

（一）多数据库之间切换

Redis 在没有任何改动的情况下默认包含 16 个数据库，数据库名称是用数字 0-15 来依次命名的

（1）切换至序号为 10 的数据库

127.0.0.1:6379>select 10

OK

（2）切换至序号为 15 的数据库

127.0.0.1:6379[10]>select 15

OK

（3）切换至序号为 0 的数据库

127.0.0.1:6379[15]>select 0

（二）多数据库之间移动数据

127.0.0.1:6379>set k1 100          在数据库0创建  k1

OK

127.0.0.1:6379>get k1

"100"

127.0.0.1:6379>move k1 1               // 将数据库 0 中 k1 移动到数据库 1 中

(integer) 1

127.0.0.1:6379>select 1                    //切换至目标数据库 1

OK

127.0.0.1:6379[1]>get k1                    //查看被移动数据

"100"

127.0.0.1:6379[1]> select 0

OK

127.0.0.1:6379> get k1                        //在数据库 0 中无法查看到 k1 的值

(nil)

（三）清除数据库内的数据

清空当前数据库数据，使用 FLUSHDB

命令实现；清空所有数据库的数据，使用 FLUSHALL 命令实现。

六、Redis 持久化

       Redis 的所有数据都是保存在内存中，然后不定期的通过异步方式保存到磁盘上(这称为“半持久化模式”)；也可以把每一次数据变化都写入到一个 append only file(aof)里面(这称为“全持久化模式”)。

       由于 Redis 的数据都存放在内存中，如果没有配置持久化，Redis 重启后数据就全丢失了。所以，需要开启 Redis 的持久化功能，将数据保存到磁盘上，当 Redis 重启后，可以从磁盘中恢复数据。Redis 提供两种方式进行持久化，一种是 RDB（Redis DataBase） 持久化（原理是将 Reids在内存中的数据库记录定时转储（dump） 到磁盘上的 RDB 持久化），另外一种是 AOF（append only file）持久化（原理是将 Reids 的操作日志以追加的方式写入文件）。

RDB与AOF的区别

       ROB在指定时间间隔内将数据快照写入磁盘，是fork的一个子进程，先将数据写入临时文件夹，成功之后将替换之前文件，用二进制压缩储存。

 AOF以日志形式记录服务器每一个写，删除操作。查询操作不会记录，以文本的方式记录。

 

RDB和AOF优缺点

RDB优点：

        RDB是一个紧凑压缩的二进制文件，代表Redis在某一个时间点上的数据快照。非常适用于备份，全量复制等场景。比如每6小时执行bgsave备份，并把RDB文件拷贝到远程机器或者文件系统中，用于灾难恢复。

       恢复数据速度快。

       性能最大化

       启动效率高

RDB缺点：

       宕机之前没有保存的数据会丢失。

       RDB通过fork子进程协助完成，消耗资源

AOF优点：

       数据的持久性较高

       在append模式下，出现宕机也不会破坏日志文件内容。

       可以启动rewrite机制，保护数据安全性。

AOF缺点：

        AOF恢复数据速度慢

        AOF运行效率较低

二者选择的标准：

牺牲一些性能，换取更高的缓存一致性（AOF），

写操作频繁的时候，不启用备份来换取更高的性能，待手动运行 save 的时候，再做备份（RDB）

备注：

如果redies重启之后，需要加载一个持久化文件，优先会选择AOF文件。

如果先开启了RDB，再开启AOF，RDB先执行了持久化，那么RDB文件中的内容会被AOF覆盖掉。

七、Redis 持久化的配置

（一）RDB 持久化配置

[root@localhost ~]# vim /etc/redis/6379.conf

打开 6379.conf 文件之后，搜索 save，可以看到如下所示配置信息。

•  save 900 1：在 900 秒(15 分钟)之后，如果至少有 1 个 key 发生变化，则 dump内存快照。
•  save 300 10：在 300 秒(5 分钟)之后，如果至少有 10 个 key 发生变化，则 dump内存快照。
•  save 60 10000：在 60 秒(1 分钟)之后，如果至少有 10000 个 key 发生变化，则dump 内存快照。

• dbfilename dump.rdb ：RDB文件名称 ##254行
• dir /var/lib/redis/6379 ：RDB文件路径 ##264行
• rdbcompression yes ：是否进行压缩 ##242行

（二）AOF 持久化配置

在 Redis 的配置文件中存在三种同步方式，它们分别是：

• appendonly yes                             开启AOF持久化（默认为no） ##673行
• appendfilename "appendonly.aof "                    AOF文件名称 ##677行

• # appendfsync always

• appendfsync everysec
• # appendfsync no

always：同步持久化，每次发生数据变化会立刻写入磁盘  ##702行

everysec：默认推荐，每秒异步记录一次（默认值）     

no：不同步，交给操作系统决定如何同步

• aof-load-truncated yes   ##769行

忽略最后一条可能存在问题的指令

[root@localhost ~]#/etc/init.d/redis_6379 restart

八、性能问题

（一）查看内存信息

192.168.9.236:7001> info memory

used_memory:1210776                          已经内存使用的大小，以字节为单位
used_memory_human:1.15M                       带单位展示，以M为单位
used_memory_rss:7802880                    从操作系统角度看redis内存占用多少
used_memory_rss_human:7.44M                        带单位展示
maxmemory:1073741824                                   最大内存大小
maxmemory_human:1.00G                                  带单位展示

（二）回收策略

maxmemory-policy：回收策略

 volatile-lru：它允许 Redis 从整个数据集中挑选最近最少使用的 key 进行删除

 volatile-ttl：按照key的过期时间进行淘汰 

 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；

 noeviction：禁止淘汰数据（默认值）

设置key的过期时间

127.0.0.1:6379> expire v1 10          v1的过期时间为10秒

备注：

当 Redis 由于内存压力需要回收一个 key 时，Redis 首先考虑的不是回收最旧的数据，而是在最近最少使用的 key 或即将过期的 key 中随机选择一个 key，从数据集中删除