特点：

  • 免费开源、遵循BSD协议
  • NOSQL
  • 使用 ANSI C 语言编写
  • 支持网络、内存、持久化的日志型 key-value 数据库
  • 提供多种语言的 API 支持

NoSQL

非关系型数据库（Not-Only SQL，NoSQL）

面对的问题：

超大规模、高并发的 SNS 类型的 Web2.0 纯***站暴露了很多难以克服的问题及需求：

  • High performance - 对数据库高并发读写的需求
  • Huge Storage - 对海量数据的高效率存储和访问的需求
  • High Scalability && High Availability - 对数据库的高可扩展性和高可用性的需求

总结一句：要求数据库支持 大规模数据集合、多重数据类型、大数据应用

传统关系型数据库解决不行、NoSQL可以。

# NoSQL 类型

  • <mark>键值（key-value）存储数据库</mark>
    如：Redis、Voldemort、DB、Tokyo Cabinet/Tyrant
    应用场景：内容缓存
    数据模型：key/value
    优势：快速查询
    劣势：存储数据缺少结构化

  • 列存储数据库
    如：HBase、Riak、Cassandra
    应用：分布式文件系统
    数据模型：列簇式存储（将同一列数据存在一起）
    优势：查找快、可扩展性强（增删快）、容易进行分布式扩展
    劣势：功能相对局限

  • <mark>数据型数据库</mark>
    如：MongoDB、CouchDB
    应用：web应用
    数据模型：一系列键值对（与kay-value类似、是value的结构化）
    优势：数据结构要求不严格
    劣势：查询性能不高，缺乏统一查询语法

  • 图形（Graph）数据库
    如：Neo4J、InfoGrid、Infinite Graph
    应用：社交网络
    数据模型：图结构
    优势：利用图结构相关算法
    劣势：要求对整个图做计算才能得出结果，不容易做分布式的集群方案

总结：
NoSQL适用场景 ⇒ 高并发场景

  • 数据模型简单
  • 数据库性能要求高
  • <mark>不要求高度的数据一致性</mark>

Redis

优点

  • 高性能 - 读 110000 次/s、写 81000 次/s
  • 丰富数据类型 - String、Hash、List、Set、Ordered Set
  • 原子性 - Redis 所有操作都是原子性的（通过MULTI和EXEC指令，使多操作也支持事务，即原子性）
  • 丰富的扩展 - 支持 publish/subscribe、通知、key过期等特性
  • 高速读写 - 使用自己实现的 分离器 ，<mark>没有使用 lock（MySQL使用 lock）</mark>

缺点

  • 持久化 - redis 数据存储在内存中，持久化方案有两种：
    1. 定时快照（snapshot）：
      定时将数据写入磁盘，每次均是全部读写，代价非常高
    2. 基于语句追加（aof）：
      只往数据库变化的数据，可能导致 追加的 log 过大。
      而且追加方式是所有操作重新执行一遍，回复速度慢
  • 耗内存，内存占用高。

可做数据库、缓存、热点数据（经常查询、且不经常修改）、消息中间件

场景

  1. 缓存
  2. 排行榜
  3. 计数器
  4. 分布式会话
  5. 分布式锁
  6. 社交网络
  7. 最新列表
  8. 消息系统

# 安装

官网：https://redis.io/
下载：https://redis.io/download
（io，british Indian Ocean territory，英属印度洋领地）

首先，需要 c 语言编译环境

安装 gcc

需要对 redis 压缩包解压的文件进行编译，

yum -y install gcc automake autoconf libtool make

下载redis压缩包

wget http://download.redis.io/releases/redis-5.0.8.tar.gz

解压

tar xzvf redis-5.0.8.tar.gz -C /opt
# x 解压
# z 支持gzip解压文件
# v 显示信息
# f 指定压缩文件
# -C 解压到指定目录

编译

cd /opt/redis-5.0.8
make

如果出现
则运行（下面）命令， 后重新编译 redis

cd /opt/cd /opt/redis-5.0.8/deps
make lua hiredis linenoise

指定安装位置

（安装编译后的文件）安装到指定目录：

make PREFIX=/usr/local/redis install

注意：

  1. 必须在 编译的目录下执行
  2. PREFIX 必须大写，同时会自动为我们创建 redis 目录，并将结果安装此目录

查看安装目录

左边的 rwxr 代表“可写可读可执行”，所以 <mark>安装目录下 bin 文件中的都是可执行的</mark>
其中

  • redis-cli - redis 的客户端
  • redis-server - redis 的服务端

# 启动服务端（后台启动、防火墙、开机启动）

 /usr/local/redis/bin/redis-server

启动成功，说明安装成功了

注意两点：端口号6379、版本号 5.0.8

<mark>后台启动</mark>

# 创建目录
# mkdir /dev/redis
nohup /usr/local/redis/bin/redis-server   > /dev/redis/logs &

查看后台任务

jobs -l
# -l 列出 PID，用 kill PID 可以结束程序


查看日志 (ctrl+c退出)

tail -f /dev/redis/logs

<mark>防火墙开端口</mark>：

firewall-cmd --zone=public --add-port=6379/tcp --permanent
firewall-cmd --reload

# 启动客户端（本地、远程）

启动语法

redis-cli -h IP地址 -p 端口 
# 默认IP本机 端口 6379

本地连接

/usr/local/redis/bin/redis-cli
# /usr/local/redis/bin/redis-cli -h 127.0.0.1 -p 6379

连接成功（下图），ip:端口

连接工具 远程连接

# 简单命令

PING、PONG

检测是否服务端启动

get、set

存值、取值

keys *

查所有 Key

ttl name

剩余生存时间(TTL, time to live)

-1 代表永久有效

expire k1 15

setex key time value

字符串特有的定时方法

  • 除了字符串外，其他都是用 expire 来设置时间
  • 如果没有设置时间，就永不过时
  • 如果设置了时间，之后又想长期存储，使用 persist key

# 配置（详细）

dump.rdb

redis 数据存在内存中，也会定时将数据进行持久化

dump.rdb 里面存储的就是持久化的信息（里面有我们上面 set 的信息）

redis.conf

解压陌路下 redis.conf 配置文件复制到安装文件的目录下

cp /opt/redis-5.0.8/redis.conf /usr/local/redis/

查看 redis.conf 文件

vim /usr/local/redis/redis.conf

重点看几个配置（下面）（5.0.8的顺序）

# Redis configuration file example.
#
# Note that in order to read the configuration file, Redis must be
# started with the file path as first argument:
#
# ./redis-server /path/to/redis.conf

# Note on units: when memory size is needed, it is possible to specify
# it in the usual form of 1k 5GB 4M and so forth:
#
# 1k => 1000 bytes
# 1kb => 1024 bytes
# 1m => 1000000 bytes
# 1mb => 1024*1024 bytes
# 1g => 1000000000 bytes
# 1gb => 1024*1024*1024 bytes
#
# units are case insensitive so 1GB 1Gb 1gB are all the same.

################################## INCLUDES ###################################

# 指定包含其他的配置文件，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
#
# include /path/to/local.conf
# include /path/to/other.conf

################################## MODULES #####################################

# 略

################################## MODULES #####################################

# 绑定的主机地址
bind 127.0.0.1

# 端口号
port 6379

# 客户端连接超时
timeout 0

# redis默认不是以守护进程方式（后台方式）进行
# yes 更换为守护进程开启
# Redis采用的是单进程多线程的模式。
# 在守护进程模式下（daemonize yes），redis会在后台运行，并将进程pid号写入至redis.conf选项pidfile设置的文件中，此时redis将一直运行，除非手动kill将该进程关闭。
# 而当不是守护进程时（daemonize no），开启进程的当前界面将进入redis命令行界面，exit强制退出、或者关闭连接工具（putty，xshell等）都会导致redis进程退出。
# 服务端开发的大部分应用都是采用后台运行的模式
daemonize no

# 当redis以守护进程方式运行，redis默认把pid写入pidfile指定的文件
pidfile /var/run/redis_6379.pid

# 日志级别
# debug (a lot of information, useful for development/testing)
# verbose (many rarely useful info, but not a mess like the debug level)
# notice (moderately verbose, what you want in production probably)
# warning (only very important / critical messages are logged)
loglevel notice

# 日志记录方式，默认为标准输出
# 如果配置为守护京进程方式运行，而这里有配置标准输出，则日志将被发送给/dev/null
# logfile ""
logfile stdout


# 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
# （后面会讲为什么是16个，每个库有什么用）
databases 16

################################ SNAPSHOTTING ################################

# 指定在多长时间内，有多少次更新操作，就会将数据同步到数据文件，可以多个条件配合
# save <seconds> <changes>
# 默认分表表示为：
# 900秒内有1个更改，300秒内有10个更改，60秒内有10000个更改
save 900 1
save 300 10
save 60 10000

# 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（压缩算法）
# 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
rdbcompression yes

# 指定本地数据库文件名，默认为dump.rdb
dbfilename dump.rdb

# 指定本地数据库存放目录
dir ./

################################# REPLICATION #################################

# 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
#
# Master-Replica replication. Use replicaof to make a Redis instance a copy of
# another Redis server. A few things to understand ASAP about Redis replication.
#
# +------------------+ +---------------+
# | Master | ---> | Replica |
# | (receive writes) | | (exact copy) |
# +------------------+ +---------------+
#
# 1) Redis replication is asynchronous, but you can configure a master to
# stop accepting writes if it appears to be not connected with at least
# a given number of replicas.
# 2) Redis replicas are able to perform a partial resynchronization with the
# master if the replication link is lost for a relatively small amount of
# time. You may want to configure the replication backlog size (see the next
# sections of this file) with a sensible value depending on your needs.
# 3) Replication is automatic and does not need user intervention. After a
# network partition replicas automatically try to reconnect to masters
# and resynchronize with them.
#
# replicaof <masterip> <masterport>

# 当master服务设置了密码保护时，slav服务连接master的密码
#
# If the master is password protected (using the "requirepass" configuration
# directive below) it is possible to tell the replica to authenticate before
# starting the replication synchronization process, otherwise the master will
# refuse the replica request.
#
# masterauth <master-password>

################################## SECURITY ###################################

# 设置Redis连接密码，如果设置了连接密码，客户端在连接Redis时，需要通过 AUTH <password>命令提供密码
# 默认关闭
# 
# requirepass foobared

################################### CLIENTS ####################################

# 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，表示不做限制。
# 当客户端连接数达到限制时，Redis会关闭新的连接并向客户端返回max number of clients reached 错误信息
#
# maxclients 10000

############################## MEMORY MANAGEMENT ################################

# 指定Redis最大内存限
# 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，仍然到达最大内存的设置，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存放到内存，value会存放到swap区
# 默认值官方没说
#
# maxmemory <bytes>

# 指定内存维护策略（下面马上讲）
#
# MAXMEMORY POLICY: how Redis will select what to remove when maxmemory
# is reached. You can select among five behaviors:
#
# volatile-lru -> Evict using approximated LRU among the keys with an expire set.
# allkeys-lru -> Evict any key using approximated LRU.
# volatile-lfu -> Evict using approximated LFU among the keys with an expire set.
# allkeys-lfu -> Evict any key using approximated LFU.
# volatile-random -> Remove a random key among the ones with an expire set.
# allkeys-random -> Remove a random key, any key.
# volatile-ttl -> Remove the key with the nearest expire time (minor TTL)
# noeviction -> Don't evict anything, just return an error on write operations.
#
# LRU means Least Recently Used
# LFU means Least Frequently Used
#
# Both LRU, LFU and volatile-ttl are implemented using approximated
# randomized algorithms.
#
# Note: with any of the above policies, Redis will return an error on write
# operations, when there are no suitable keys for eviction.
#
# At the date of writing the***mands are: set setnx setex append
# incr decr rpush lpush rpushx lpushx linsert lset rpoplpush sadd
# sinter sinterstore sunion sunionstore sdiff sdiffstore zadd zincrby
# zunionstore zinterstore hset hsetnx hmset hincrby incrby decrby
# getset mset msetnx exec sort
#
# The default is:
#
# maxmemory-policy noeviction

############################# LAZY FREEING ####################################

# 略

############################## APPEND ONLY MODE ###############################

# 指定是否每次更新后进行日志记录
# Redis在默认情况下是异步的把数据库写入磁盘，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
appendonly no

# 指定更新日志名，默认为appendonly.aof
# The name of the append only file (default: "appendonly.aof")
appendfilename "appendonly.aof"

# 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（折中方案，默认值）
# 请选择：
# appendfsync always
appendfsync everysec
# appendfsync no

################################ LUA SCRIPTING ###############################

# 略

################################ REDIS CLUSTER ###############################

# 略

################################## SLOW LOG ###################################

# 略

################################ LATENCY MONITOR ##############################

# 略

############################### ADVANCED CONFIG ###############################

# 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
hash-max-ziplist-entries 512
hash-max-ziplist-value 64

# 指定是否激活重置哈希，默认为开启
# （后面再介绍Redis的哈希算法）
activerehashing yes

########################### ACTIVE DEFRAGMENTATION #######################

# 略

# 内存维护策略

对内存数据的维护，在 redis 中有两种解决方案

设置超时时间

即上面的 expire 和 setex

动态数据删除（LRU算法、LFU算法）

  • 对于在内存中但又不用的数据块（内存块）叫做LRU（Least Recently Used，最近最久未使用算法）
  • 通过内存管理的一种页面置换算法，操作系统会判断哪些数据属于LRU而将其移出内存而腾出统建来加载另外的数据
  1. volatile-lru：设定的超时时间的数据中，删除最不常用的数据
  2. allkeys-lru：查询所有的key中最近最不常用的数据进行删除，<mark>这是应用最为广泛的策略</mark>
  3. volatile-random：在已经设定了超时的数据中随机删除
  4. allkeys-random：查询所有的key，之后随机删除
  5. volatile-ttl：查询全部设置定超时时间的数据之后，排序，将马上要过期的数据进行删除。
  6. <mark>noeviction：如果设置为该属性，则不会进行删除操作，如果内存溢出，则报错返回</mark>。（默认）
  7. volatile-lfu：从所有配置了过期时间的键中驱逐使用的平率最少的键

    LFU(Least Frequently Used ,最近最少使用算法)也是一种常见的缓存算法

  8. allkeys-lfu：从所有键中驱逐使用频率最少的键

lfu 是4.0后新增策略

# 自定义配置（守护开启、远程连接、设置密码）

注意：
修改前先关了服务

开始修改

vim /usr/local/redis/redis.conf

# 开启默认守护进程启动（当然，你可以使用nohup方法）
# daemonize no 
daemonize yes


# 注释掉，即可允许本机以外的机器访问Redis服务
# bind 127.0.0.1

# 设置密码 （1.保证安全、2.有些情况下不设定密码是无法进行远程连接访问的）
# requirepass

使配置生效

服务端启动：（每次启动都需要指定哦）

 /usr/local/redis/bin/redis-server /usr/local/redis/redis.conf

通过 守护进程方式启动，jobs 命令式无法查看的。
查看是否运行，需要

ps -auxf | grep redis

客户端登录：
用 redis-cli 密码登录（redis-cli -a password）

# redis-cli -h PI地址 -p 端口 -a 密码
redis-cli -h host -p port -a password

# redis 关闭

  1. 直接关闭【不可取】
    （断电、非正常关闭。<mark>容易数据丢失</mark>）
    查询redis进程id
    ps -ef | grep -i redis 
# -i 不区分大小写
    kill 对查询的id进行强制关闭
    kill -9 PID
# -9 表示强制关闭
  2. 让 redis 服务主动关闭【推荐】
    （正常关闭，数据保存）
    关闭redis服务，通过客户端进行shutdown

# 可视化工具：redis-desktop-manager

官网下载要收费，不过我相信你们问题不大。

重点是

  1. <mark>服务端配置要配置好密码，否者不让连接</mark>
  2. <mark>要开启防火墙，参考上面 “ 启动服务端 ”</mark>


<mark>我们会发现，我们set 的数据，默认存在0库中。</mark>
为什么这样？为什么16库？下面讲

Doker with Redis

docker 安装&使用

拉取 redis 镜像

docker pull redis

docker方式：开启 redis 服务端

# docker run -d --name docker容器名 -p 本地端口：映射容器端口 镜像名 --requirepass "密码"
# -d 守护进程模式运行
# --requirepass 是dockerfile指定的参数，这里为redis的登录密码
 docker run -d --name redis6379 -p 6379:6379 redis --requirepass "root"

<mark>docker启动镜像异常简单，但想要了解细节，需要看相应（redis）的dockerfile</mark>（官网有）

windows 连接 redis 虚拟机 ip 192.163.64.3

# -t 让docker分配一个伪终端并绑定到容器的标准输入上
# -i 则让容器的标准输入保持打开
docker exec -it redis6379 bash



docker 方式：开启 redis 客户端（连接docker中的redis服务端）

# redis-cli -a root 开启redis客户端，指定密码
docker exec -it redis6379 redis-cli -a root