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概要
目前缓存的主流技术:
1、 Redis
2、 Memcached
3、 ehcache
二者的区别是什么?
1、 Memcache是多线程
2、 Redis是单线程
1、redis
1.1、什么是redis
Redis(Remote Directory Server,远程字典服务器),是一个用C语言编写的、开源的、基于内存运行并支持持久化的(redis中的数据大部分时间都是存储在内存中的,访问效率高,适合存储简单、少量、经常访问的数据)、高性能键值对(key-value)的Nosql数据库,也是当前热门的Nosql数据库之一。Redis又被当成“缓存数据库”,但会定期持久化。
Redis的特点:
1.支持数据持久化
Redis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。
2.支持多种数据库
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。
3.支持数据备份
Redis支持数据的备份,即master-slave模式的数据备份。
1.2、redis下载
1.3、redis的基本命令
redis-cli连上redis服务后,可以在命令行发送命令:
./redis-cli -h 127.0.0.1 -p 6379
1、set和get:使用set和get可以向redis设置数据、获取数据
2、keys *:查看当前库中所有的key值
3、exists:判断key值是否存在
4、expire和ttl:expire设置key的过期时间,ttl查看key的有效期
5、clear:可以使用clear命令对redis-cli终端屏幕清屏。
1.4、多数据库测试
一个redis实例可以包括多个数据库,客户端可以指定连接某个redis实例的哪个数据库,就好比一个MysqL中创建多个数据库,客户端连接时指定连接哪个数据库。
一个redis实例最多可提供16个数据库,下标从0到15,客户端默认连接第0号数据库,也可以通过select选择连接哪个数据库,如下连接1号库:
注意:
1.5、redis五种数据类型
1.5.1、string
String:key-value
赋值:set key value
127.0.0.1:6379> set test 123
OK
取值:get key
127.0.0.1:6379> get test
"123“
删除:del key
127.0.0.1:6379>del test
(integer) 1
自增自减:incr key decr key
127.0.0.1:6379> incr num
(integer) 1
127.0.0.1:6379> incr num
(integer) 2
127.0.0.1:6379> incr num
(integer) 3
1.5.2、hash
Hash:key-field-value
key:map
赋值:HSET key field value
127.0.0.1:6379> hset user name zhangsan
(integer) 1
取值:HGET key field
127.0.0.1:6379> hget user name
"zhangsan“
删除:HDEL key field
127.0.0.1:6379> hdel user name
(integer) 1
1.5.3、list
List:有顺序可重复,内部是使用双向链表实现的
192.168.25.153:6379> lpush list a b c d
(integer) 4
192.168.25.153:6379> lrange list 0 -1
1) "d"
2) "c"
3) "b"
4) "a"
192.168.25.153:6379> rpush list 1 2 3 4
(integer) 8
192.168.25.153:6379> lrange list 0 -1
1) "d"
2) "c"
3) "b"
4) "a"
5) "1"
6) "2"
7) "3"
8) "4"
192.168.25.153:6379> lrem list 0 d
(integer) 1
192.168.25.153:6379> lrange list1 0 -1
1) "c"
2) "b"
3) "a"
4) "1"
5) "2"
6) "3"
7) "4"
1.5.4、set
Set:元素无顺序,不能重复
192.168.25.153:6379> sadd set1 a b c c c d
(integer) 4
192.168.25.153:6379> smembers set1
1) "b"
2) "c"
3) "d"
4) "a"
192.168.25.153:6379> srem set1 a
(integer) 1
192.168.25.153:6379> smembers set1
1) "b"
2) "c"
3) "d"
1.5.5、zset
SortedSet(zset):有顺序,不能重复
192.168.25.153:6379> zadd zset1 2 a 5 b 1 c 6 d
(integer) 4
192.168.25.153:6379> zrange zset1 0 -1
1) "c"
2) "a"
3) "b"
4) "d"
192.168.25.153:6379> zrem zset1 a
(integer) 1
192.168.25.153:6379> zrange zset1 0 -1
1) "c"
2) "b"
3) "d"
192.168.25.153:6379> zrevrange zset1 0 -1
1) "d"
2) "b"
3) "c"
192.168.25.153:6379> zrange zset1 0 -1 withscores
1) "c"
2) "1"
3) "b"
4) "5"
5) "d"
6) "6"
192.168.25.153:6379> zrevrange zset1 0 -1 withscores
1) "d"
2) "6"
3) "b"
4) "5"
5) "c"
6) "1"
1.6、持久化
Redis的高性能是由于其将所有数据都存储在了内存中,为了使Redis在重启之后仍能保证数据不丢失,需要将数据从内存中同步到硬盘中,这一过程就是持久化。
Redis支持两种方式的持久化,一种是RDB方式,一种是AOF方式。可以单独使用其中一种或将二者结合用。
1.6.1、RDB持久化
RDB方式的持久化是通过快照(snapshotting)完成的,当符合一定条件时Redis会自动将内存中的数据进行快照并持久化到硬盘。
RDB是Redis默认采用的持久化方式,在redis.conf配置文件中默认有此下配置:
save 900 1 #900秒内容如果超过1个key被修改,则发起快照保存
save 300 10 #300秒内容如超过10个key被修改,则发起快照保存
save 60 10000 #表示60秒内如果超过10000个key被修改,则发起快照保存
在redis.conf中:
配置dir指定rdb快照文件的位置
Redis启动后会读取RDB快照文件,将数据从硬盘载入到内存。
1.6.2、实验
1、删除dump.rdb
2、set test abc
3、关闭服务端并观察bin目录的变化
总结:
优点:让redis的数据存取速度变快
缺点:服务器断电时会丢失部分数据(数据的完整性得不到保证)
1.7.1、AOF持久化
默认情况下Redis没有开启AOF(append onlyfile)方式的持久化,可以通过appendonly参数开启:
appendonly yes
AOF文件的保存位置和RDB文件的位置相同,都是通过dir参数设置的,默认的文件名是appendonly.aof,可以通过appendfilename参数修改:
appendfilename appendonly.aof
AOF持久化策略如下:
#appendfsync always #每次有数据修改发生时都会写入AOF文件。
appendfsync everysec #每秒钟同步一次,该策略为AOF的缺省策略。
#appendfsync no #从不同步。高效但是数据不会被持久化。
1.7.2、实验
1、设置appendonly为yes
2、设置一个key
3、观察appendonly.aof
总结:
优点:持久化良好,能包证数据的完整性
缺点:大大降低了redis系统的存取速度
2、主从复制(了解)
2.1、什么是主从复制
持久化保证了即使redis服务重启也会丢失数据,因为redis服务重启后会将硬盘上持久化的数据恢复到内存中,但是当redis服务器的硬盘损坏了可能会导致数据丢失,如果通过redis的主从复制机制就可以避免这种单点故障,如下图:
说明:
-
主redis中的数据有两个副本(replication)即从redis1和从redis2,即使一台redis服务器宕机其它两台redis服务也可以继续提供服务。
-
主redis中的数据和从redis上的数据保持实时同步,当主redis写入数据时通过主从复制机制会复制到两个从redis服务上。
-
主从复制不会阻塞master,在同步数据时,master可以继续处理client 请求
2.2、主从配置
2.2.1、主redis配置
无需特殊配置。
2.2.1、从redis配置
修改从redis服务器上的redis.conf文件,添加slaveof主redis ip主redis端口
上边的配置说明当前该从redis服务器所对应的主redis是192.168.101.3,端口是6379
2.2.2、主从复制过程
主从复制过程如下图:
复制过程说明:
1、 slave 服务启动,slave 会建立和master 的连接,发送sync 命令。
2、master启动一个后台进程将数据库快照保存到RDB文件中
3、master 就发送RDB文件给slave
4、slave 将文件保存到磁盘上,然后加载到内存恢复
5、master把缓存的命令转发给slave
注意:主死了,从只能读
3、redis集群简介
3.1、reids-cluster架构图
架构细节:
(1)所有的redis节点彼此互联(PING-PONG机制),节点的fail是通过集群中超过半数的节点检测失效时才生效.
(2)存取数据时连接任一节点都可以,但集群中有一个节点fail整个集群都会fail
Redis 集群中内置了 16384 个哈希槽,当需要在Redis 集群中放置一个 key-value 时,redis 先对 key 使用 crc16 算法算出一个结果,然后把结果对 16384 求余数,这样每个 key 都会对应一个编号在 0-16383 之间的哈希槽,redis 会根据节点数量大致均等的将哈希槽映射到不同的节点
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