redis实战

发布时间：2020-04-01 00:20:27 作者：栖木之地
来源：网络阅读：487

主要用作缓存功能，不用来做数据库和消息服务器

单点服务器搭建

1：下载release包：
wget http://download.redis.io/releases/redis-4.0.11.tar.gz
解压：tar -zxvf
2：进入目录后编译：make，需要安装c：yum install gcc-c++
编译时：jemalloc/jemalloc.h: No such file or directory
jemalloc重载了LInux的ANSI C的malloc和free函数：make的时候指定参数：
make MALLOC=libc
编译后文件都在src中
3：启动服务器：
src/redis-server
4：连接服务器：src/redis-cli

集群搭建

使用的是4.0以上的环境，利用自带的ruby脚本搭建redis cluster，需要至少6个节点，三主三从
1：分别在多个节点上安装单服务器，然后修改redis.conf文件
最小化配置：
port 7000
cluster-enabled yes
cluster-config-file nodes.conf //启动的时候会由redis生成和管理
cluster-node-timeout 5000
appendonly yes
bind 10.99.32.16 //需要绑定自己节点的ip，否则外部不能访问
2：启动时使用src/redis-server ./redis.conf
多台实例分别启动
3：如果已经安装ruby则不需要执行这一步
安装ruby的过程：
下载release包：
wget https://cache.ruby-lang.org/pub/ruby/2.5/ruby-2.5.1.tar.gz
解压，./configure && make && make install
安装完毕后即可以使用gem install redis
安装过程可能会报错，自行解决。
4：src/redis-trib.rb create --replicas 1 10.99.32.16:6379 10.99.32.17:6379 10.99.32.18:6379 10.99.32.20:6379 10.99.32.22:6379 10.99.32.23:6379
最少需要6个节点
出现[OK] All 16384 slots covered.即为成功
5：追加新节点
1：先启动节点实例
2：使用redis-trib.rb
./redis-trib.rb add-node myNewNodeIp:port
追加副本节点：
./redis-trib.rb add-node --slave 127.0.0.1:7006 127.0.0.1:7000
给新副本节点指定master节点：
./redis-trib.rb add-node --slave --master-id 3c3a0c74aae0b56170ccb03a76b60cfe7dc1912e 127.0.0.1:7006 127.0.0.1:7000
6：移除节点
./redis-trib del-node myip:port mynodeId

一些概念

集群端口：
每一个redis集群节点需要开启两个tcp连接。一个是客户端连接，例如默认6379，plus端口通过增加10000来获取数据端口，例如16379
另一个端口是集群总线，这是节点对节点的通信通道，使用二进制传输协议。节点通过集群总线来侦测故障，配置更新和故障转移授权和更多。客户端不应该使用集群总线端口进行通信，但可以使用redis命令端口。

集群数据分片：把数据分散到各个节点进行保存。redis集群不会使用始终如一的hashing，但每个分片一个key的形式，称之为hash slot。redis有16384个hash slot，并且计算出hash slot的key。例如有3个节点
NodeA包含 hash slot 0-5500
NodeB包含5501-11000
NodeC包含11011-16383

redis cluster不保证强一致性

直接运行redis服务器时会在前端运行，如果需要在后台运行：
后台运行redis：把配置文件redis.conf的 daemonize改成yes

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配置集群时，如果出现卡着一直不懂，可能之前配置过一些节点，关闭了再重新运行脚本。如果运行脚本报：Either the node already knows other nodes (check with CLUSTER NODES) or contains some key in databas
解决：删除appendonly.aof文件和nodes.conf文件

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缓存key的设计：
1：最长是1024字节，不要太长，不要太短，key比对耗时
2：使用schema来标识，例如com.payment.User:id
二进制安全字符：不会解析一些特殊字符，例如转义符号等
Redis key：是二进制安全的，这意味着你可以使用任意二进制序列作为一个key，从一个字符串像foo到一个jpeg文件的内容。空字符串同样是合法的key
key的少量其他规则：
1：非常长的key不是一个好主意，1024byte的key不好
2：太短的key也不好

数据类型

数据类型：
String：最基础的数据类型，是二进制安全的，意味着，Redis字符串可以包含任何类型的数据，
一个String值可以最大512M
1：可以使用String作为原子计数器，使用INCR，DECR，INCRBY
2：字符串追加，使用APPEND命令
3：使用字符串作为随机访问vector
4：对大量数据进行编码，压缩进小空间

List：按插入顺序排序。头部或者尾部tail，left或者right
list最大长度是2的32次方-1
redis的list主要的功能是支持常量时间插入和删除头部和尾部的元素。即使很多插入的数据
访问两端的元素是非常快速的，但如果想访问中间的元素会很慢，是O(N)的操作。
主要用途：
1：建立社交网络时间轴模型，使用lpush插入，然后使用lrange来获取少量最近插入的数据
2：可以使用lpush和ltrim来创建一个永远不会超出给定数量的list，但要记住最新的N个元素。
3：list可以用来作为原始消息传递
4：可以做大量内容

set：不排序的字符串集合，执行O(1)。
Redis Set不允许重复的成员，添加相同的成员会导致有一个独立的副本。实际上着意味着添加成员不需要检查是否已经存在。
可以在服务器端做联合操作
set的长度是2的32次方-1
主要用途：
1：可以跟踪唯一内容，例如想要知道所有帖子的唯一ip地址，简单地使用SADD来处理一个页面，这样可以确保没有重复的ip呗添加
2：能够很好地标识关联关系。可以创建一个标签系统。这样可以添加所有有指定标签的对象的id到集合中。
3：可以使用set来抽取元素，spop，srandmember

hash：一个map类型，字段和值，用来表示对象，例如user:1 userObj
一个带有少量字段的hash可以使用很少的空间来存储。，因此可以存储百万级对象在一个很小的redis实例中。hash主要用来标识对象，他们能存储许多元素，因此你可能够使用hash来保存其他内容
每个hashkey存储2的32次方-1个key-value对，多于4亿对

持久化

redis提供持久化选项：
1：RDB：执行某个时间点的快照
2：AOF：记录所有服务器收到的写操作，可以在服务器重启的时候重新执行，构造原始的数据集。使用追加方式。redis能够在日志很大的时候在后台重写。
3：可以禁止持久化，数据只在服务器运行的时候存在
4：在同一个实例中组合AOF，RDB。在这种情况下，当redis重新启动，AOF文件就会被用来构造原始数据，

RDB优点：
1：RDB是一个非常紧凑的独立文件，代表redis某个时间点的数据。rdb文件优先用来做备份。例如，你可以每小时压缩你的RDB文件，然后每天保存一个RDB的快照。这样可以很容易恢复不同版本的数据。
2：RDB是一个非常好的灾难恢复，作为单独的压缩文件，可以传输到数据中心
3：RDB最大化redis的性能，因为redis父进程只需要进行分配，而子进程则完成其余的内容。
4：RDB允许快速启动，而AOF则不能

RDB缺点：
1：如果需要尽可能少的数据丢失，RDB不是一个好的方式。你需要配置很多个保存点才能保证数据少丢失。
2：RDB需要经常fork来使子进程能够进行持久化数据。

AOF优点：
1：使用AOF，redis更持久化，可以使用不同的fsync策略。使用这些fsync策略，每秒写执行都会在一个后台程序中保存。
2：AOF是一个仅追加日志
3：redis能够在AOF文件过大的时候自动重写，重写是安全的。
4：AOF包含了所有操作的日志

AOF缺点：
1：AOF文件比RDB文件大
2：AOF比RDB慢，fsync策略会每秒执行一次记录
3：bug

分布式唯一ID

采用41bit存放时间：精确到毫秒
12bit存放节点分片的ID：最大值为4095
10bit存放自增ID：
比如GTM时间 Fri Mar 13 10:00:00 CST 2015 ，它的距1970年的毫秒数是 1426212000000，假定分片ID是53，自增长序列是4，则生成的ID是：
5981966696448054276 = 1426212000000 << 22 + 53 << 10 + 4

结合spring进行缓存操作

spring boot里面使用的是Lettuce客户端连接
1：引入依赖
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-data-redis</artifactId>
</dependency>
2：配置redis服务器
spring.redis.host=redis-cs
spring.redis.port=6379
spring.redis.timeout=60000
这里是简单的配置，还可以配置连接密码
3：配置连接工厂


@Resource
private LettuceConnectionFactory myLettuceConnectionFactory;
@Bean
    public RedisTemplate<String, Serializable> redisTemplate() {
            RedisTemplate<String, Serializable> template = new RedisTemplate<>();
            template.setKeySerializer(new StringRedisSerializer());
            template.setValueSerializer(new GenericJackson2JsonRedisSerializer());
            template.setConnectionFactory(myLettuceConnectionFactory);
            return template;
}

4：注入RedisTemplate

@Autowired
private RedisTemplate<String, String> redisTemplate;