redis简介、安装、配置和数据类型

redis简介

    Redis是一个开源（BSD许可），内存存储的数据结构服务器，可用作数据库，高速缓存和消息队列代理。
    它支持字符串、哈希表、列表、集合、有序集合，位图，hyperloglogs等数据类型。
    内置复制、Lua脚本、LRU收回、事务以及不同级别磁盘持久化功能，同时通过Redis Sentinel提供高可用，通过Redis Cluster提供自动分区。
    Redis 是完全开源免费的，遵守BSD协议，是一个高性能的key-value数据库。
    Redis 与其他 key - value 缓存产品有以下三个特点：
        Redis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。
        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。
        Redis支持数据的备份，即master-slave模式的数据备份。
    Redis 优势
        性能极高 – Redis能读的速度是110000次/s,写的速度是81000次/s 。
        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。
        原子 – Redis的所有操作都是原子性的，同时Redis还支持对几个操作全并后的原子性执行。
        丰富的特性 – Redis还支持 publish/subscribe, 通知, key 过期等等特性。
    Redis与其他key-value存储有什么不同？
        Redis有着更为复杂的数据结构并且提供对他们的原子性操作，这是一个不同于其他数据库的进化路径。
        Redis的数据类型都是基于基本数据结构的同时对程序员透明，无需进行额外的抽象。
        Redis运行在内存中但是可以持久化到磁盘，所以在对不同数据集进行高速读写时需要权衡内存，因此数据量不能大于硬件内存。
        在内存数据库方面的另一个优点是， 相比在磁盘上相同的复杂的数据结构，在内存中操作起来非常简单，这样Redis可以做很多内部复杂性很强的事情。 
        同时，在磁盘格式方面他们是紧凑的以追加的方式产生的，因为他们并不需要进行随机访问。

redis安装

    epel源使用yum安装
    从官网上下载安装包
        http://www.redis.net.cn/download/

redis配置

    rpm -ql redis
        /etc/logrotate.d/redis
        /etc/redis-sentinel.conf
        /etc/redis.conf ：redis配置文件目录
        /etc/systemd/system/redis-sentinel.service.d
        /etc/systemd/system/redis-sentinel.service.d/limit.conf
        /etc/systemd/system/redis.service.d
        /etc/systemd/system/redis.service.d/limit.conf
        /usr/bin/redis-benchmark
        /usr/bin/redis-check-aof
        /usr/bin/redis-check-rdb
        /usr/bin/redis-cli  ：客户端命令
        /usr/bin/redis-sentinel
        /usr/bin/redis-server
        /usr/bin/redis-shutdown
        /usr/lib/systemd/system/redis-sentinel.service
        /usr/lib/systemd/system/redis.service
        /usr/lib/tmpfiles.d/redis.conf
        /usr/share/doc/redis-3.2.3
        /var/lib/redis
        /var/log/redis
        /var/run/redis
    
    systemctl start redis
    redis-cli --help
    1）config命令
        查看或设置配置选项
        格式：
            config get config_setting_name
            config set config_setting_name  new_config_value
        示例：
            config get loglevel
            config get * ：显示所有配置项
            config set loglevel 
    2）配置方法
        1》可以通过修改redis.conf文件
        2》使用config set 命令
    
    3）redis.conf配置参数说明
        daemonize  {yes|no}
            Redis默认不是以守护进程的方式运行，可以通过该配置项修改，使用yes启用守护进程
            
        pidfile /var/run/redis.pid
            当Redis以守护进程方式运行时，Redis默认会把pid写入/var/run/redis.pid文件，可以通过pidfile指定
        
        port 6379
             指定Redis监听端口，默认端口为6379。
        
        bind 127.0.0.1
            绑定主机地址
            
        timeout 300
            当客户端闲置多长时间后关闭连接，如果指定为0，表示关闭该功能
            
        loglevel verbose
             指定日志记录级别，Redis总共支持四个级别：debug、verbose、notice、warning，默认为verbose
            
        logfile stdout
            日志记录方式，默认为标准输出，如果配置Redis为守护进程方式运行，而这里又配置为日志记录方式为标准输出，则日志将会发送给/dev/null
        
        databases 16
             设置数据库的数量，默认数据库为0，可以使用SELECT <dbid>命令在连接上指定数据库id
        
        save <seconds> <changes>
            指定在多长时间内，有多少次更新操作，就将数据同步到数据文件，可以多个条件配合
            Redis默认配置文件中提供了三个条件：
                save 900 1 ：表示15分钟内1个更改
                save 300 10 ：表示5分钟内有10个更改
                save 60 10000 ：表示60内有10000个更改
        
        rdbcompression yes
            指定存储至本地数据库时是否压缩数据，默认为yes，Redis采用LZF压缩，如果为了节省CPU时间，可以关闭该选项，但会导致数据库文件变的巨大
            
        dbfilename dump.rdb
            指定本地数据库文件名，默认值为dump.rdb
            
        dir ./
            指定本地数据库存放目录，此处设置为当前目录
            
         slaveof <masterip> <masterport>
            设置当本机为slav服务时，设置master服务的IP地址及端口，在Redis启动时，它会自动从master进行数据同步
            
        masterauth <master-password>
            当master服务设置了密码保护时，slave服务连接master的密码
        
        requirepass foobared
            设置Redis连接密码，如果配置了连接密码，客户端在连接Redis时需要通过AUTH <password>命令提供密码，默认关闭
            
        maxclients 128
            设置同一时间最大客户端连接数，默认无限制，Redis可以同时打开的客户端连接数为Redis进程可以打开的最大文件描述符数，如果设置 maxclients 0，表示不作限制。当客户端连接数到达限制时，Redis会关闭新的连接并向客户端返回max number of clients reached错误信息
        
        maxmemory <bytes>
            指定Redis最大内存限制，Redis在启动时会把数据加载到内存中，达到最大内存后，Redis会先尝试清除已到期或即将到期的Key，当此方法处理后，仍然到达最大内存设置，将无法再进行写入操作，但仍然可以进行读取操作。Redis新的vm机制，会把Key存放内存，Value会存放在swap区。
            
        appendonly no
            指定是否在每次更新操作后进行日志记录，Redis在默认情况下是异步的把数据写入磁盘，如果不开启，可能会在断电时导致一段时间内的数据丢失。因为 redis本身同步数据文件是按上面save条件来同步的，所以有的数据会在一段时间内只存在于内存中。默认为no
        
         appendfilename appendonly.aof
            指定更新日志文件名，默认为appendonly.aof
            
        appendfsync everysec
            指定更新日志条件，共有3个可选值：    
                no：表示等操作系统进行数据缓存同步到磁盘（快）     
                always：表示每次更新操作后手动调用fsync()将数据写到磁盘（慢，安全）     
                everysec：表示每秒同步一次（折衷，默认值）
        
         vm-enabled no
            指定是否启用虚拟内存机制，默认值为no。VM机制将数据分页存放，由Redis将访问量较少的页即冷数据swap到磁盘上，访问多的页面由磁盘自动换出到内存中
            
        vm-swap-file /tmp/redis.swap
            虚拟内存文件路径，默认值为/tmp/redis.swap，不可多个Redis实例共享
            
        vm-max-memory 0
            将所有大于vm-max-memory的数据存入虚拟内存,无论vm-max-memory设置多小,所有索引数据都是内存存储的(Redis的索引数据 就是keys),也就是说,当vm-max-memory设置为0的时候,其实是所有value都存在于磁盘。默认值为0
            
        vm-page-size 32
            Redis swap文件分成了很多的page，一个对象可以保存在多个page上面，但一个page上不能被多个对象共享，vm-page-size是要根据存储的 数据大小来设定的，作者建议如果存储很多小对象，page大小最好设置为32或者64bytes；如果存储很大大对象，则可以使用更大的page，如果不 确定，就使用默认值
        
        vm-pages 134217728
            设置swap文件中的page数量，由于页表（一种表示页面空闲或使用的bitmap）是在放在内存中的，在磁盘上每8个pages将消耗1byte的内存。
            
        vm-max-threads 4
            设置访问swap文件的线程数,最好不要超过机器的核数,如果设置为0,那么所有对swap文件的操作都是串行的，可能会造成比较长时间的延迟。默认值为4
        
        glueoutputbuf yes
            设置在向客户端应答时，是否把较小的包合并为一个包发送，默认为开启
            
        hash-max-zipmap-entries 64
        hash-max-zipmap-value 512
            指定在超过一定的数量或者最大的元素超过某一临界值时，采用一种特殊的哈希算法
        
        activerehashing yes
            指定是否激活重置哈希，默认为开启
            
        include /path/to/local.conf
            指定包含其它的配置文件，可以在同一主机上多个Redis实例之间使用同一份配置文件，而同时各个实例又拥有自己的特定配置文件

redis数据类型

    Redis支持五种数据类型：
        string（字符串），hash（哈希），list（列表），set（集合）和 zset(sorted set：有序集合)。
    1）string（字符串）
        string是redis最基本的类型，可以理解成与Memcached一模一样的类型，一个key对应一个value。
        string类型是二进制安全的，意思是redis的string可以包含任何数据，比如jpg图片或者序列化的对象 。
        string类型是Redis最基本的数据类型，一个键最大能存储512MB。
        示例：
            127.0.0.1:6379> set name shen.xm.cn
            OK
            127.0.0.1:6379> get name 
            "shen.xm.cn"
    2）hash
        Redis hash 是一个键值对集合。
        Redis hash是一个string类型的field和value的映射表，hash特别适合用于存储对象。
        每个hash可存储2的31次方键值对（40多亿）。
        示例：
            127.0.0.1:6379> hmset user:1 username shen.xm.cn password xm1234 points 200
            OK
            127.0.0.1:6379> hgetall user:1
            1) "username"
            2) "shen.xm.cn"
            3) "password"
            4) "xm1234"
            5) "points"
            6) "200"
        hash 数据类型存储了存储了包含用户脚本信息的用户对象。
    
    3）list 
        Redis 列表是简单的字符串列表，按照插入顺序排序。你可以添加一个元素到列表的头部（左边）或者尾部（右边）。
        列表最多可存储 2的31 元素 (4294967295, 每个列表可存储40多亿)。
        示例：
            127.0.0.1:6379> lpush shen.cn ad
            (integer) 1
            127.0.0.1:6379> lpush shen.cn ap
            (integer) 2
            127.0.0.1:6379> lpush shen.cn topad
            (integer) 3
            127.0.0.1:6379> lrange shen.cn 0 2
            1) "topad"
            2) "ap"
            3) "ad"
            
    4）set（集合）
        Redis的Set是string类型的无序集合。
        集合是通过哈希表实现的，所以添加，删除，查找的复杂度都是O(1)。
        示例：
            sadd 命令，添加一个string元素到key对应的set集合中，成功返回1。如果元素在集合中则返回0,key对应的set不存在则返回错误。
            127.0.0.1:6379> sadd xm.cn ad
            (integer) 1
            127.0.0.1:6379> sadd xm.cn ap
            (integer) 1
            127.0.0.1:6379> sadd xm.cn top
            (integer) 1
            127.0.0.1:6379> sadd xm.cn mid
            (integer) 1
            127.0.0.1:6379> sadd xm.cn slow
            (integer) 1
            127.0.0.1:6379> sadd xm.cn mid
            (integer) 0
            127.0.0.1:6379> smembers xm.cn 
            1) "ap"
            2) "top"
            3) "mid"
            4) "slow"
            5) "ad"
            以上实例中 mid 添加了两次，但根据集合内元素的唯一性，第二次插入的元素将被忽略。
    5）zset（有序集合）
        Redis zset 和 set 一样也是string类型元素的集合,且不允许重复的成员。
        不同的是每个元素都会关联一个double类型的分数。redis正是通过分数来为集合中的成员进行从小到大的排序。
        zset的成员是唯一的,但分数(score)却可以重复。
        示例：
            zadd 命令，添加元素到集合，元素在集合中存在则更新对应score。
            127.0.0.1:6379> zadd cn.cn 0 ad
            (integer) 1
            127.0.0.1:6379> zadd cn.cn 2 ad
            (integer) 0
            127.0.0.1:6379> zadd cn.cn 1 ap
            (integer) 1
            127.0.0.1:6379> zadd cn.cn 1 mid
            (integer) 1
            127.0.0.1:6379> zadd cn.cn 1 top
            (integer) 1
            127.0.0.1:6379> zadd cn.cn 5 top
            (integer) 0
            127.0.0.1:6379> zadd cn.cn 5 mid
            (integer) 0
            127.0.0.1:6379> zrangebyscore cn.cn 0 10
            1) "ap"
            2) "ad"
            3) "mid"
            4) "top"