满怀忧思不如先干再说！

前言

Redis目前已发展为是Java开发必备的技能，部分前端开发也需要掌握Redis，推出Redis的系列文章，需要用到Redis或者想学习Redis的小伙伴记得关注收藏哦！

初识Redis

什么是Redis

Redis：REmote DIctionary Server（远程字典服务器），完全开源免费，使用C语言编写，遵守BSD协议的一个高性能key-value分布式内存数据库并提供持久化的NoSQL数据库。Redis支持五种基础的数据类型：string（字符串），hash（哈希），list（列表），set（集合）及zset(sorted set：有序集合)，和三种特殊类型：geospatial地理位置、hyperloglog、bitmaps，Redis可用作数据库、缓存和消息中间件。

Redis特性

速度快

Redis官方给出的数据是10W QPS（每秒可以操作数据10W次），这个数据会根据电脑性能和Redis的使用方式不同而略微不同，但是在万级数据中操作没有压力。

那么Redis为什么这么快，主要有以下几个方面

1、纯内存操作

数据存放在内存中，内存的响应时间大约是 100纳秒 ，这是Redis每秒万亿级别访问的重要基础。

2、编程语言

纯ANSI C编写，不依赖第三方类库，没有像memcached那样使用libevent，因为libevent迎合通用性而造成代码庞大，所以作者用libevent中两个文件修改实现了自己的epoll event loop。

3、线程模型

Redis使用单线程操作，避免了频繁的上下文切换，虽然是采用单线程，但是单线程避免了不必要的上下文切换和竞争条件，也不存在多进程或者多线程导致的切换而消耗 CPU；虽然作者认为CPU不是瓶颈，内存与网络带宽才是，但实际测试时并非如此。

4、采用了非阻塞I/O多路复用机制

多路I/O复用模型是利用 select、poll、epoll 可以同时监察多个流的 I/O 事件的能力，在空闲的时候，会把当前线程阻塞掉，当有一个或多个流有 I/O 事件时，就从阻塞态中唤醒，于是程序就会轮询一遍所有的流（epoll 是只轮询那些真正发出了事件的流），并且只依次顺序的处理就绪的流，这种做法就避免了大量的无用操作。这里“多路”指的是多个网络连接，“复用”指的是复用同一个线程。加上Redis自身的事件处理模型将epoll中的连接，读写，关闭都转换为了事件，不在I/O上浪费过多的时间

编辑

编辑

持久化

Redis的数据存储在内存中，对数据的更新会异步存储在磁盘中，Redis提供两种持久化策略保证服务在宕机或者断电等不正常情况发生时，重启Redis服务来恢复数据到内存中。

多种数据结构

Redis提供了string、List、set、Zset、Hash五种数据结构来存储数据，而memcached只支持string数据类型。在redis的新版本中提供了 bitmaps（位图）， hyperloglogs （超小内存唯一值计数）和 geospatial（地理空间）数据类型

支持多种编程语言

功能丰富

1、消息发布订阅

2、Lua脚本

3、事务

4、pipeline

简单

Redis单节点的核心代码只有23000行，我们来吃透Redis这个项目，或者有些企业通过修改Redis源代码来实现定制化功能都是非常容易的，Redis不依赖于外部的第三库，单线程模型，无论服务端还是客户端开发都会相对容易。

主从复制

在Redis中有主从复制，分为主服务器和从服务器两个角色，主服务器数据可以同步到从服务器上，可以为高可用和分布式提供很好的基础。

高可用和分布式

Redis的单点或者主从复制模型，如果想要实现高可用是比较困难的，在2.8版本推出Redis-Sentinel支持高可用，Redis在3.0版本推出Redis-Cluster支持分布式

Redis典型应用场景

缓存系统

由于redis访问速度块、支持的数据类型比较丰富，所以redis很适合用来存储热点数据，另外结合expire，我们可以设置过期时间然后再进行缓存更新操作，这个功能最为常见，我们几乎所有的项目都有所运用

限时业务

redis中可以使用expire命令设置一个键的生存时间，到时间后redis会删除它。利用这一特性可以运用在限时的优惠活动信息、手机验证码等业务场景

计数器

redis由于incrby命令可以实现原子性的递增，所以可以运用于高并发的秒杀活动、分布式序列号的生成、具体业务还体现在比如限制一个手机号发多少条短信、一个接口一分钟限制多少请求、一个接口一天限制调用多少次等等

排行榜

关系型数据库在排行榜方面查询速度普遍偏慢，所以可以借助redis的SortedSet进行热点数据的排序。在实际运用中性能体验也蛮不错

分布式锁

这个主要利用redis的setnx命令进行，setnx："set if not exists"就是如果不存在则成功设置缓存同时返回1，否则返回0 ，如果我们服务器是集群的，定时任务可能在两台机器上都会运行，所以在定时任务中首先 通过setnx设置一个lock，如果成功设置则执行，如果没有成功设置，则表明该定时任务已执行。 当然结合具体业务，我们可以给这个lock加一个过期时间，比如说30分钟执行一次的定时任务，那么这个过期时间设置为小于30分钟的一个时间 就可以，这个与定时任务的周期以及定时任务执行消耗时间相关。我们可以将这个特性运用于其他需要分布式锁的场景中，结合过期时间主要是防止死锁的出现。zookeeper也可以来实现分布式锁

延时操作

比如在订单生产后我们占用了库存，10分钟后去检验用户是够真正购买，如果没有购买将该单据设置无效，同时还原库存。 由于redis自2.8.0之后版本提供Keyspace Notifications功能，允许客户订阅Pub/Sub频道，以便以某种方式接收影响Redis数据集的事件。 所以我们对于上面的需求就可以用以下解决方案，我们在订单生产时，设置一个key，同时设置10分钟后过期， 我们在后台实现一个监听器，监听key的失效，监听到key失效时将后续逻辑加上。 当然我们也可以利用rabbitmq、activemq等消息中间件的延迟队列服务实现该需求

点赞、好友等相互关系的存储

Redis set对外提供的功能与list类似是一个列表的功能，特殊之处在于set是可以自动排重的，当你需要存储一个列表数据，又不希望出现重复数据时，set是一个很好的选择，并且set提供了判断某个成员是否在一个set集合内的重要接口，这个也是list所不能提供的。 又或者在微博应用中，每个用户关注的人存在一个集合中，就很容易实现求两个人的共同好友功能

队列

由于redis有list push和list pop这样的命令，所以能够很方便的执行队列操作，如果你要实现复杂的队列使用RabbitMQ等专业队列中间件

Redis的使用场景还有很多很多这里就不一一列举额，大家掌握Redis的特性在工作中可以灵活运用即可

Redis安装和配置

Redis安装环境

Redis可以在windows下和Unix下安装，我们这里选择使用Linux下安装，也是推荐的一种方式

下载

我们进入到/usr/local目录下下载安装包，或者到官网下载之后上传到Linux上，下方是直接在Liunx上运行wget命令下载软件

wget http://download.redis.io/releases/redis-5.0.5.tar.gz

解压安装

解压

tar -zxvf redis-5.0.5.tar.gz

安装

进入到redis解压目录运行make & make install进行编译安装

make & make install

Redis核心文件目录介绍

src目录

Redis的核心目录是src目录，在Redis的安装目录下，Redis的相关启动关闭命令就在该目录下

redis-server------------>操作Redis服务器命令

redis-cli----------------->Redis命令行客户端

redis-benchmark----->Redis性能检测工具

redis-check-aof------->AOF文件修复工具

redis-check-rdb---->RDB文件检查工具

redis-sentinel---------->Sentinel服务器（2.8以后版本）

我们目前需要关心的是redis-server和redis-cli这两个命令

redis.conf文件

redis.conf配置文件在redis的安装目录下，这个是redis的核心配置文件，如果我们要修改配置可以读取该文件，默认读取redis安装目录下的这个配置文件，我们在启动Redis时也可以指定配置文件读取。

动点手脚

我们进入到src目录下之后发现有很多文件，我们需要使用的就是那么几个可执行命令，我们可以在redis安装目录下创建bin目录将可执行文件拷贝进来，方便使用。参考图如下，大家使用cp命令即可实现

redis启动和连接

默认启动

使用默认的配置启动redis，直接使用redis-server命令即可，使用非守护进程的方式启动，会占用当前操作窗口，我们可以之间按ctrl+c退出Redis

redis-server

动态参数

我们可以使用动态参数方式连接redis，我们指定端口号为6380

redis-server --port 6380

编辑

指定配置文件（推荐使用）

1、在redis安装目录下创建conf目录存储配置文件

mkdir conf

2、将redis.conf配置文件中的内容去除注释和空格等输出到指定配置文件（redis-6379.conf）中

cat redis.conf | grep -v "#" | grep -v "^#34; >> conf/redis-6379.conf

3、修改redis-6379.conf文件，大家修改时注意注释的地方即可

#bind 127.0.0.1 
protected-mode no 
port 6379 
daemonize yes 
logfile "/var/redis-5.0.5/logs/redis.log" 
dir "/var/redis-5.0.5/data"

4、创建data和logs目录

mkdir -p /var/redis-5.0.5/data /var/redis-5.0.5/logs

5、启动，redis-server后跟上配置文件路径即可

redis-server conf/redis-6379.conf

6、查看redis进程

ps -ef | grep redis

客户端连接

我们这里使用命令行客户端连接redis，使用redis-cli命令 -h写ip，-p写端口

redis-cli -h 127.0.0.1 -p 6379

测试使用

ping命令如果返回PONG代表连接成功

set 设置String类型值，k1、为键，hello为值

get 根据键获取值，k1为键，hello为返回的值

Redis常用配置

Redis的配置有很多，这里我们是简单入门说一些常用的配置，其他的配置我们在指定的模块贴出，这些配置都是在我们上边说到的redis.conf文件中

daemonize

大概在136行，默认为no，是否将redis进程当做守护进程在后台运行，我们可以将其设置为yes

port

大概在92行，redis的默认端口为6379，如果需要单节点上启动多个redis实例，需要修改端口号

logfile

大概在171行，配置redis的日志文件，默认什么都没有，我们可以修改日志想要存储的路径等，查看redis运行的情况

dir

大概在263行，配置redis的持久化文件存储路径，默认是./也就是当前路径，也就是启动redis-server命令的路径，可以按需修改

bind

大概在69行，是绑定本机的IP地址，（准确的是：本机的网卡对应的IP地址，每一个网卡都有一个IP地址），而不是redis允许来自其他计算机的IP地址。如果指定了bind，则说明只允许来自指定网卡的Redis请求。如果没有指定，就说明可以接受来自任意一个网卡的Redis请求，我这里直接将其注释掉

protected-mode

大概在88行，redis3.2版本后新增protected-mode配置，默认是yes，即开启。设置外部网络连接redis服务，设置方式如下：

1、关闭protected-mode模式，此时外部网络可以直接访问

2、开启protected-mode保护模式，需配置bind ip或者设置访问密码

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