Nosql概述

为什么要学Nosql

我们先在处于大数据时代,大数据一般的数据库无法进行分析处理了!2006 Hadoop

压力一定会越来越大,适者生存!一定要逼着自己学习,这是在这个社会生存的唯一法则!

1、单机MySQL的时代

90年代,一个基本的网站访问量一般不会太大,单个数据库完全足够!

那个时候,更多的去使用HTML~服务器根本没有太大的压力!

思考一个,这种情况:整个网站的瓶颈是什么?

  1. 数据量如果太大,一个机器都放不下!
  2. 数据的索引(B+Tree),一个机器内存也放不下
  3. 访问量(读写混合),一个服务器承受不了!

只要你开始出现以上的三种情况之一,那么你就必须要晋级!

2、Memcached(缓存) + MySQL + 垂直拆分(读写分离)

网站80%的情况都是在读,每次都要去查询数据库的话十分麻烦!所以说我们希望减轻数据的压力,我们可以使用缓存来保证效率。

发展过程:优化数据结构和索引–>文件缓存(IO)–> Memcached(当时最热门的技术!)

3、分库分表 + 水平拆分 + MySQL集群

技术和业务在发展的同时,对人的要求也越来越高!

本质:数据库(读,写)

早些年MyISAM:表锁,十分影响效率!

转战Innodb:行锁

慢慢的就开始使用分库分表来解决写的压力!MySQL在哪个年代推出了表分区!这个并没有多少公司使用!
MySQL的集群,很好满足那个年代的所有需求!

4、如今最近的年代

2012~2022 十年之间,世界已经发生了翻天覆地的变化;(定位,也是一种数据,音乐,热榜!)

MySQL 等关系型数据库就不够用了!数据量很多,变化很快!

MySQL 有的使用它来储存一些比较大的文件,博客,图片!数据库表很大,效率就低了!如果有一种数据来专门处理这种数据,MySQL压力就变得十分小(研究如何处理这些问题!)大数据的 IO 压力下,表几乎没法更大!

目前一个基本的互联网项目!

为什么要用NoSQL!

用户的个人信息,社交网络,地理位置。用户自己产生的数据,用户日志等等爆发式增长!

这个时候我们就需要使用NoSQL数据库了,NoSQL可以很好的处理以上的情况!

什么是NoSQL

NoSQL

NoSQL = Not only SQL (不仅仅是SQL)

泛指非关系型数据库的,随着web 2.0互联网的诞生!传统的关系型数据库很难对付web 2.0时代!尤其是超大规模的高并发的社区!暴露出来很多难以克服的问题,NoSQL在当今大数据环境下发展的十分迅速,Redis是发展最快的,而且是我们当下必须掌握的一个技术!

很多数据数据类型的用户的个人信息,社交网络,地理位置。这些数据类型的存储不需要一个固定的格式!不需要多余的操作就可以横行扩展! Map<String,Object> 使用键值对来控制!

NoSQL特点

解耦!

  1. 方便扩展(数据之间没有关系,很好扩展!)
  2. 大数据量高性能(Redis 一秒写8万次,读11万,NoSQLf的缓存记录级,是一种细粒度的缓存,性能会比较高!)
  3. 数据类型是多样型的(不需要实现设计数据库!随取随用!如果数据量十分大的表,很多人就无法设计了!)
  4. 传统 RDBMS 和 NoSQL
传统的 RDBMS
- 结构化组织
- SQL
- 数据和关系都存在单独的表中  row col
- 操作操作,数据定义语言
- 严格的一致性
- 基础的事务
- ......
NoSQL
- 不仅仅是数据
- 没有固定的查询语言
- 键值对存储,列存储,文档存储,图形数据库(社交关系)
- 最终一致性
- CAP 定理和 BASE  (异地多活)
- 高性能,高可用,高可扩
- .....

了解:3V和3高

大数据时代的3V:主要是描述问题

  1. 海量Volume
  2. 多样Variety
  3. 实时Velocity

大数据时代的3高:主要是对程序的要求

  1. 高并发
  2. 高可拓
  3. 高性能

真正在公司中的实践:NoSQL + RDBMS 一起使用才是最强的,阿里巴巴的架构演进!

技术没有高低之分,就看你如何去使用!(提升内功,思维的提高!)

阿里巴巴演进分析

技术急不得,越是慢慢学,才能越扎实!

开源才是技术的王道!

任何一家互联网的公司,都不可能只是简简单单让用户能用就好了!

大量公司做的都是相同的业务;(竞品协议)

随着这样的竞争,业务是越来越完善,然后对开发者要求也是越来越高!

如果你未来想当一个架构师:没有什么是加一层解决不了的!

# 1、商品的信息名称、价格、商家信息关系型数据库就可以解决了!MySQL/ Oracle (淘宝早些年就去IOE了!)淘宝内部的 MySQL 不是大家用的 MySQL(底层组件不一样)# 2、商品的描述、评论(文字比较多)文档数据库中,MongoDB# 3、图片- 分布式文件系统 FastDFS- 淘宝自己的   TFS- Gooale的    GFS- Hadoop     HDFS- 阿里云    OSS# 4、商品的关键字(搜索)- 搜索引擎 solr  elasticsearch- ISerach:多隆(多去了解这些技术大佬!)# 5、商品热门的波段信息- 内存数据库- Redis Tair、Memache ...# 6、商品的交易,外部的支付接口- 三方应用

要知道,一个简单的网页背后的技术一定不是大家所想的那么简单的!

大型互联网应用问题:

  • 数据类型太多了
  • 数据源繁多,经常重构!
  • 数据要改造,大面积改造?

解决问题:

这里以上都是NoSQL入门概述,不仅能够提高大家的知识,还可以帮助大家了解大厂的工作内容!

NoSQL的四大分类

KV键值对:

  • 新浪:Redis
  • 美团:Redis + Tair
  • 阿里、百度:Redis + memecache

文档型数据库(bson格式和json一样):

  • MongoDB(一般必须掌握)

    • MongoDB是一个基于分布式文件存储的数据库,C++编写,主要用来处理大量的文档!
    • MongoDB是一个介于关系型数据库和非关系型数据库中中间的产品!是非关系型数据库中最功能最丰富的,最像关系型数据库的!
    • ConthDB

列存储数据库

  • HBase
  • 分布式文件系统

图关系数据库

  • 它不是存图形,放的是关系,比如朋友圈社交网络,广告推荐!
  • Neo4j ,InfoGrid

四者对比!

Redis入门

概述

Redis(Remote Dictionary Server ),即远程字典服务!

是一个开源的使用ANSI C语言编写、支持网络、可基于内存亦可持久化的日志型、Key-Value数据库,并提供多种语言的API。

redis会周期性的把更新的数据写入磁盘或者把修改操作写入追加的记录,并且在此基础上实现了master-slave(主从)同步!

免费和开源,是当下NoSQL最热门的技术之一!也被人称为结构化数据库。

Redis能干什么?

1、内存储存、持久化,内存中是断电即失,所以说持久化很重要(rdb aof)

2、效率高,可以用于高速缓存

3、发布订阅系统

4、地图信息分析

5、计时器、计数器(浏览量)

6、…

特性

1、多样的数据类型

2、持久化

3、集群

学习中需要的东西

官网(下载地址):https://redis.io/

中文网:http://www.redis.cn/

注意:Windows这github上下载(停更很久了)!

Redis推荐都是在Linux服务器上搭建的,我们是基于Linux学习!

Windows安装

1、下载安装包:https://github.com/MicrosoftArchive/redis/releases

2、下载完毕得到压缩包:Redis-x64-3.0.504.zip

3、解压到自己的环境目录下就ok了!redis 十分的小,就只有5M。

4、打开cmd窗口,跳转到redis绝对路径,然后输入:

redis-server redis.windows.conf 命令

这样就是安装完成了。

5、使用Redis客户端来连接redis

注意:redis那边小黑窗不用关闭!

记住一句话,Windows下使用确实简单,但是redis推荐我们去Linux下去开发使用!

Linux安装

注意:狂神下了Xshell和Xftp两个软件,还用了云服务器。这俩软件你们自己下。

云服务器可以用我的,就不需自己买了,公网IP和密码是:

120.76.239.157

¥¥¥¥¥¥¥¥自己的服务器密码

一般情况下是开着的,2023年3月之前都可以用!

1、下载安装包!redis-6.2.6.tar.gz

2、解压redis的安装包!程序 /pot

3、进入解压文件,可以看到我们redis配置文件

4、基本的环境安装

yum install gcc-c++   如果你的redis版本跟我一致就不要输这个,输gcc -v就行make make install

5、redis默认安装路径 /usr/local/bin

6、将redis配置文件。复制到我们当前目录下

mkdir 文件名(创建文件)cp /opt/redis-6.2.6/redis.conf kconfigrm -ir 文件名(删除,前提是位置处于在它的上一次目录)

7、redis默认不是后台启动的,修改配置文件!

我的这个版本跟狂神有些许不同,所以直接xftp打开该文件直接修改的

8、启动redis服务!redis-server kconfig/redis.conf我的版本启动后是什么也不会出来,之后直接连接就行了(如果redis跟我的不低于我的版本可以省略这一步,他连接的时候自动启动redis服务!)

9、使用redis-cli进行连接测试!输入./redis-cli进行连接,默认端口是6379,不需要像狂神一样指定端口号。

10、查看redis的进程是否开启 !ps -ef|grep redis

11、如何关闭redis服务呢?shutdown

12、再次查看进程是否存在

13、后面我们会使用单机多redis启动集群测试

测试性能

redis-benchmark 是一个压力测试工具!

官方自带的性能测试工具!

redis-benchmark命令参数!

图片来自教程菜鸟教程:

我们来测试下:

# 测试:100个并发连接  100000请求
redis-benchmark -h localhost -p 6379 -c 100 -n 100000

如何查看这些分析呢?这里想深入了解的可以找找资料,这里不多做解释

基础的知识


redis默认有16个数据库!默认使用第 0 个!

127.0.0.1:6379> select 3  #切换数据库
OK
127.0.0.1:6379[3]> dbsize    #查看DB大小
(integer) 0
127.0.0.1:6379[3]> set name kuang
OK
127.0.0.1:6379[3]> dbsize
(integer) 1
127.0.0.1:6379[3]> select 6
OK
127.0.0.1:6379[6]> dbsize
(integer) 0
127.0.0.1:6379[6]> get name
(nil)
127.0.0.1:6379[6]> select 3
OK
127.0.0.1:6379[3]> get name
"kuang"
127.0.0.1:6379> keys *       #查看数据库所有的key
1) "counter:__rand_int__"
2) "myhash"
3) "mylist"
4) "name"
5) "key:__rand_int__"
127.0.0.1:6379[3]> flushdb   #清空当前数据库
OK
127.0.0.1:6379[3]> flushall  #清空所有数据库
OK

思考:为什么redis是6379!粉丝效应!(了解一下即可!)

Redis是单线程的!

明白redis是很快的,官方表示,Redis是基于内存操作,CPU不是Redis的瓶颈,Redis的瓶颈是根据机器的内存和网络带宽,既然可以使用使用单线程来实现,所以就使用单线程了!

Redis是C语言写的,官方提供的数据为 100000+ 的QPS,完全不比同样是使用key-vale的Memecache差!

Redis为什么单线程还这么快?

误区1、高性能的服务器一定是多线程的?

误区2、多线程(CPU上下文会切换!)一定比单线程效率高!

先去CPU > 内存 > 硬盘的速度要有所了解!

核心:redis是将所有的数据全部放在内存中的,所有说使用单线程去操作效率就是最高的,多线程(CPU上下会切换:就是耗时的操作!!!),对于内存系统来说,如果没有上下文切换效率就是最高的!多次读写都是在一个CPU上的,在内存情况下,这个就是最佳的方案!

五大数据类型

Redis 是一个开源(BSD许可)的,内存中的数据结构存储系统,它可以用作数据库、缓存和消息中间件MQ。 它支持多种类型的数据结构,如 字符串(strings), 散列(hashes), 列表(lists), 集合(sets), 有序集合(sorted sets) 与范围查询, bitmaps, hyperloglogs 和 地理空间(geospatial) 索引半径查询。 Redis 内置了 复制(replication),LUA脚本(Lua scripting), LRU驱动事件(LRU eviction),事务(transactions) 和不同级别的 磁盘持久化(persistence), 并通过 Redis哨兵(Sentinel)和自动 分区(Cluster)提供高可用性(high availability)。

我们现在讲解的所有命令大家一定要记住,后面我们使用springboot、jedis。所有的方法就是这些命令!

Redis-key

127.0.0.1:6379> keys *        # 查看所有的key
(empty array)
127.0.0.1:6379> set name kuangshen       # set key
OK
127.0.0.1:6379> keys *
1) "name"
127.0.0.1:6379> set age 1
OK
127.0.0.1:6379> keys *
1) "age"
2) "name"
127.0.0.1:6379> exists name      # 判断当前key是否存在
(integer) 1
127.0.0.1:6379> exists name1
(integer) 0
127.0.0.1:6379> move name 1      # 移除当前的key
(integer) 1
127.0.0.1:6379> keys *
1) "age"
127.0.0.1:6379> set name qingjiang
OK
127.0.0.1:6379> keys *
1) "name"
2) "age"
127.0.0.1:6379> get name
"qingjiang"
127.0.0.1:6379> expire name 10       # 设置key的过期时间,单位是秒
(integer) 1
127.0.0.1:6379> ttl name     # 查看当前key的过期时间
(integer) 1
127.0.0.1:6379> ttl name
(integer) -2        # 已过期
127.0.0.1:6379> type name        # 查看的当期key的类型
string
127.0.0.1:6379> type age
string

后面有不会的命令可以去官网查!

String(字符串)

127.0.0.1:6379> set key1 v1       # 设置值
OK
127.0.0.1:6379> get key1     # 获得之
"v1"
127.0.0.1:6379> keys *       # 获得所有key
1) "key1"
127.0.0.1:6379> exists key1      # 判断某一个key是否存在
(integer) 1
127.0.0.1:6379> append key1 "hello"        # 追加字符串,如果当前key不存在,就相当于setkey
(integer) 7
127.0.0.1:6379> get key1
"v1hello"
127.0.0.1:6379> strlen key1      # 获得字符串长度
(integer) 7
127.0.0.1:6379> append key1 ",kuangshen"
(integer) 17
127.0.0.1:6379> strlen key1
(integer) 17
127.0.0.1:6379> get key1
"v1hello,kuangshen"
#####################################################################
# i++
# 步长 i+=
127.0.0.1:6379> set views 0      # 初始浏览量为0
OK
127.0.0.1:6379> get views
"0"
127.0.0.1:6379> incr views       # 自增1  浏览量变为1
(integer) 1
127.0.0.1:6379> incr views
(integer) 2
127.0.0.1:6379> get views
"2"
127.0.0.1:6379> decr views       # 自减1  浏览量-1
(integer) 1
127.0.0.1:6379> decr views
(integer) 0
127.0.0.1:6379> decr views
(integer) -1
127.0.0.1:6379> get views
"-1"
127.0.0.1:6379> incrby views 10      # 可以设置步长,指定增量!
(integer) 9
127.0.0.1:6379> incrby views 10
(integer) 19
127.0.0.1:6379> decrby views 5
(integer) 14
127.0.0.1:6379> decrby views 5
(integer) 9
#####################################################################
# 字符串范围 range
127.0.0.1:6379> set key1 "hello,kuangshen"     # 设置 key1 的值
OK
127.0.0.1:6379> get key1
"hello,kuangshen"
127.0.0.1:6379> getrange key1 0 3        # 截取字符串[0,3]
"hell"
127.0.0.1:6379> getrange key1 0 -1       # 获得全部字符串,和 get key 是一样的
"hello,kuangshen"# 替换!
127.0.0.1:6379> set key2 abcdefg
OK
127.0.0.1:6379> get key2
"abcdefg"
127.0.0.1:6379> setrange key2 1 xx       # 替换指定位置开始的字符串!
(integer) 7
127.0.0.1:6379> get key2
"axxdefg"
#####################################################################
# setex (set with expire)       # 设置过期时间
# setnx (set if not exist)      # 不存在再设置(在分布式中会长长使用!)
127.0.0.1:6379> setex key3 30 "hello"      # 设置key3 的值为 hello,30秒后过期
OK
127.0.0.1:6379> ttl key3
(integer) 23
127.0.0.1:6379> get key3
(nil)
127.0.0.1:6379> setnx mykey "redis"        # 如果mykey 不存在,创建mykey
(integer) 1
127.0.0.1:6379> keys *
1) "mykey"
127.0.0.1:6379> ttl key3
(integer) -2
127.0.0.1:6379> setnx mykey "MongDB"       # 如果mykey存在,创建失败!
(integer) 0
127.0.0.1:6379> get mykey
"redis"
#####################################################################
mset
mget127.0.0.1:6379> clear
127.0.0.1:6379> mset k1 v1 k2 v2 k3 v3       # 同时设置多个值
OK
127.0.0.1:6379> keys *
1) "k2"
2) "k3"
3) "k1"
127.0.0.1:6379> mget k1 k2 k3        # 同时获取多个值
1) "v1"
2) "v2"
3) "v3"
127.0.0.1:6379> msetnx k1 v1 k4 v4       # msetnx 是个原子性的操作,要么一起成功,要么一起失败!
(integer) 0
127.0.0.1:6379> get k4
(nil)# 对象
set user:1 {name:zhangsan,age:3}    # 设置一个 user:1 对象 值为 json字符来保存一个对象!# 这里的key是一个巧妙的:user:{id}:{filed},如此设计在Redis中是完全OK的!127.0.0.1:6379> mset user:1:name zhangsan user:1:age 2
OK
127.0.0.1:6379> mget user:1:name user:1:age
1) "zhangsan"
2) "2"
#####################################################################
getset  # 先get然后再set127.0.0.1:6379> getset db redis  # 如果不存在值,则返回nil
(nil)
127.0.0.1:6379> get db
"redis"
127.0.0.1:6379> getset db mongodb    # 如果存在值,获取原来的值,并设置新的值
"redis"
127.0.0.1:6379> get db
"mongodb"

数据结构是相同的!

String类似的使用场景:value除了是我们的字符串还是我们的数字!

  • 计数器
  • 统计多单位的数量
  • 粉丝数
  • 对象缓存存储!

List(列表)

基本的数据类型,列表

在redis里面,我们可以把list完成,栈、队列、阻塞队列!

所有的 list 命令都是 L 开头的!reids不区分大小写!

127.0.0.1:6379> lpush list one        # 将一个值或者多个值,插入到列表头部(左)
(integer) 1
127.0.0.1:6379> lpush list two
(integer) 2
127.0.0.1:6379> lpush list three
(integer) 3
127.0.0.1:6379> lrange list 0 -1     # 获取list中的值
1) "three"
2) "two"
3) "one"
127.0.0.1:6379> lrange list 0 1      # 通过区间获取具体的值!
1) "three"
2) "two"
127.0.0.1:6379> rpush list hello     # 将一个值或者多个值,插入到列表头部(左)
(integer) 4
127.0.0.1:6379> lrange list 0 -1
1) "three"
2) "two"
3) "one"
4) "hello"
#####################################################################
lpop
rpop127.0.0.1:6379> lrange list 0 -1
1) "three"
2) "two"
3) "one"
4) "hello"
127.0.0.1:6379> lpop list    # 移除list的第一个元素
"three"
127.0.0.1:6379> rpop list    # 移除list的最后一个元素
"hello"
127.0.0.1:6379> lrange list 0 -1
1) "two"
2) "one"
#####################################################################
lindex127.0.0.1:6379> lrange list 0 -1
1) "two"
2) "one"
127.0.0.1:6379> lindex list 0    # 通过下标获得list中的某一个值!
"two"
127.0.0.1:6379> lindex list 1
"one"
#####################################################################
llen127.0.0.1:6379> lpush list one
(integer) 1
127.0.0.1:6379> lpush list two
(integer) 2
127.0.0.1:6379> lpush list three
(integer) 3
127.0.0.1:6379> llen list    # 返回列表的长度
(integer) 3
#####################################################################
移除指定的值!
取关 uid
lrem127.0.0.1:6379> lrange list 0 -1
1) "three"
2) "three"
3) "two"
4) "one"
127.0.0.1:6379> lrem list 1 one      # 移除list集合中指定个数的value,精确匹配
(integer) 1
127.0.0.1:6379> lrange list 0 -1
1) "three"
2) "three"
3) "two"
127.0.0.1:6379> lrem list 2 three
(integer) 2
127.0.0.1:6379> lrange list 0 -1
1) "two"
#####################################################################
trim 修剪。:list 截断!127.0.0.1:6379> rpush mylist hello
(integer) 1
127.0.0.1:6379> rpush mylist hello1
(integer) 2
127.0.0.1:6379> rpush mylist hello2
(integer) 3
127.0.0.1:6379> rpush mylist hello3
(integer) 4
127.0.0.1:6379> ltrim mylist 1 2
OK
127.0.0.1:6379> lrange mylist 0 -1
1) "hello1"
2) "hello2"
#####################################################################
rpoplpush127.0.0.1:6379> lrange list 0 -1
1) "h1"
2) "h2"
3) "h3"
127.0.0.1:6379> rpoplpush list otherlist # 移除列表的最后一个元素将他移动到新的列表中!
"h3"
127.0.0.1:6379> lrange list 0 -1 # 查看原来的列表
1) "h1"
2) "h2"
127.0.0.1:6379> lrange otherlist 0 -1    # 查看目标列表中,确实存在值!
1) "h3"
#####################################################################
lset 将列表中指定下标的值替换为另一个值,更新操作127.0.0.1:6379> lset list 0 item   # 判断这个列表是否存在
(error) ERR no such key
127.0.0.1:6379> lpush list value1    # 如果不存在列表我们去更新就会报错
(integer) 1
127.0.0.1:6379> lrange list 0 0
1) "value1"
127.0.0.1:6379> lset list 0 item # 如果存在,更新当前下标的值
OK
127.0.0.1:6379> lrange list 0 0
1) "item"
127.0.0.1:6379> lset list 1 other    # 如果不存在,则会报错!
(error) ERR index out of range
#####################################################################
linsert #将某个具体的value值插入到列中的某个元素的前面后者后面!127.0.0.1:6379> rpush mylist "hello"
(integer) 1
127.0.0.1:6379> rpush mylist "world"
(integer) 2
127.0.0.1:6379> linsert mylist before "world" "other"    # 插入到元素前面
(integer) 3
127.0.0.1:6379> lrange mylist 0 -1
1) "hello"
2) "other"
3) "world"
127.0.0.1:6379> linsert mylist after world new   # 插入到元素后面
(integer) 4
127.0.0.1:6379> lrange mylist 0 -1
1) "hello"
2) "other"
3) "world"
4) "new"

小结:

  • 他实际上是一个链表,before Node after , left ,right 都可以插入值
  • 如果可以不存在,创建新的列表
  • 如果key存在,新增内容
  • 如果移除所有值,空链表,也代表不存在
  • 在两边插入或者改动值,效率最高!中间元素,相对俩说效率会低一点~

消息排队!消息队列(Lpush lpop),栈(Lpush lpop)!

Set(集合)

set当中的值是不能重复的!

127.0.0.1:6379> sadd myset "hello"      # set集合中添加值
(integer) 1
127.0.0.1:6379> sadd myset "kuangshen"
(integer) 1
127.0.0.1:6379> sadd myset "lovekuangshen"
(integer) 1
127.0.0.1:6379> smembers myset       # set查看所有值
1) "hello"
2) "kuangshen"
3) "lovekuangshen"
127.0.0.1:6379> sismember myset hello        # 判断某一个值是不是在set集合中!
(integer) 1
127.0.0.1:6379> sismember myset world
(integer) 0
#####################################################################127.0.0.1:6379> scard myset     # 获取set集合中的个数
(integer) 3
#####################################################################
rem127.0.0.1:6379> srem myset hello  # 移除set集合中的指定元素
(integer) 1
127.0.0.1:6379> scard myset
(integer) 3
127.0.0.1:6379> smembers myset
1) "lovekuangshen2"
2) "kuangshen"
3) "lovekuangshen"
#####################################################################
set  # 无序不重复集合。抽随机!127.0.0.1:6379> smembers myset
1) "lovekuangshen2"
2) "kuangshen"
3) "lovekuangshen"
127.0.0.1:6379> srandmember myset        # 随机抽选出一个元素
"kuangshen"
127.0.0.1:6379> srandmember myset
"kuangshen"
127.0.0.1:6379> srandmember myset        # 随机抽选出一个元素
"lovekuangshen"
127.0.0.1:6379> srandmember myset 2      # 随机抽选出指定个数元素
1) "lovekuangshen2"
2) "lovekuangshen"
127.0.0.1:6379> srandmember myset 2
1) "lovekuangshen2"
2) "kuangshen"
#####################################################################
随机的删除key127.0.0.1:6379> smembers myset       # 随机删除set中的某个元素
1) "lovekuangshen2"
2) "kuangshen"
3) "lovekuangshen"
127.0.0.1:6379> spop myset
"lovekuangshen"
127.0.0.1:6379> spop myset
"lovekuangshen2"
#####################################################################
127.0.0.1:6379> sadd myset "hello"
(integer) 1
127.0.0.1:6379> sadd myset "world"
(integer) 1
127.0.0.1:6379> sadd myset "kuangshen"
(integer) 1
127.0.0.1:6379> sadd myset2 "set2"
(integer) 1
127.0.0.1:6379> smove myset myset2 "kuangshen"  #将一个指定的值,移动到另一个set集合中!
(integer) 1
127.0.0.1:6379> smembers myset
1) "hello"
2) "world"
127.0.0.1:6379> smembers myset2
1) "set2"
2) "kuangshen"
#####################################################################
微博!B站!共同关注!(并集)
数字结合类:
- 差集    sdiff
- 交集    sinter
- 并集    sunion127.0.0.1:6379> sdiff key1 key2        # 差集
1) "a"
2) "b"
127.0.0.1:6379> sinter key1 key2     # 交集    共同好友就可以这样实现
1) "c"
127.0.0.1:6379> sunion key1 key2     # 并集
1) "a"
2) "b"
3) "c"
4) "e"
5) "d"

微博,A用户将所有关注的人放在一个set集合中!将他的粉丝也放在一个集合中!

共同关注,共同爱好,二度好友,推荐好友!(六度分割理论)

Hash(哈希)

Map集合,key-map!这个时候值是一个map集合!本质和String类型没有太大的区别,还是一个简单的 key-value!

set myhash field1 kuangshen

127.0.0.1:6379> hset myhash field1 kuangshen  # set一个具体的 key-value
(integer) 1
127.0.0.1:6379> hget myhash field1   # 获取一个字段值
"kuangshen"
127.0.0.1:6379> hmset myhash field1 hello field2 kuangshen   # set多个 key-value
OK
127.0.0.1:6379> hmget myhash field1 field2   # 获取多个字段值
1) "hello"
2) "kuangshen"
127.0.0.1:6379> hgetall myhash   # 获取全部的数据
1) "field1"
2) "hello"
3) "field2"
4) "kuangshen"
127.0.0.1:6379> hdel myhash field1   # 删除hash指定的key字段!对应的value值也就消失了!
(integer) 1
127.0.0.1:6379> hgetall myhash
1) "field2"
2) "kuangshen"
#####################################################################
hlen127.0.0.1:6379> hmset myhash field1 hello field2 wrold
OK
127.0.0.1:6379> hgetall myhash
1) "field1"
2) "hello"
3) "field2"
4) "wrold"
127.0.0.1:6379> hlen myhash  # 获取hash表的字段数量!
(integer) 2
#####################################################################
127.0.0.1:6379> hexists myhash field1    # 判断hash中指定字段是否存在!
(integer) 1
127.0.0.1:6379> hexists myhash field3
(integer) 0
#####################################################################
127.0.0.1:6379> hkeys myhash # 只获得所有的field
1) "field1"
2) "field2"
127.0.0.1:6379> hvals myhash # 只获得所有的value
1) "hello"
2) "wrold"
#####################################################################
incr    decr
127.0.0.1:6379> hset myhash field3 5 # 指定增量
(integer) 1
127.0.0.1:6379> hincrby myhash field3 1
(integer) 6
127.0.0.1:6379> hincrby myhash field3 -1
(integer) 5
127.0.0.1:6379> hsetnx myhash fiels4 hello   # 如果不存在则可以设置
(integer) 1
127.0.0.1:6379> hsetnx myhash fiels4 world   # 如果存在则不能设置
(integer) 0
#####################################################################
127.0.0.1:6379> hset user:1 name qingjiang
(integer) 1
127.0.0.1:6379> hget user:1 name
"qingjiang"

hash变更的数据user name age 尤其是用户信息之类的,经常变动的信息!hash 更适合于对象的储存,String更加适合字符串存储!

Zset(有序集合)

在set的基础上,增加了一个值,set k1 v1 , zset k1 score1 v1

127.0.0.1:6379> zadd myset 1 one  # 添加一个值
(integer) 1
127.0.0.1:6379> zadd myset 2 two 3 three #添加多个值
(integer) 2
127.0.0.1:6379> zrange myset 0 -1
1) "one"
2) "two"
3) "three"
#####################################################################
排序如何实现
# zrangebyscore key min max
127.0.0.1:6379> zadd salary 2500 xiaohong    # 添加三个用户
(integer) 1
127.0.0.1:6379> zadd salary 5000 zhangsan
(integer) 1
127.0.0.1:6379> zadd salary 500 kuangshen
(integer) 1127.0.0.1:6379> zrangebyscore salary -inf +inf   # 显示全部的用户!按从小到大排序
1) "kuangshen"
2) "xiaohong"
3) "zhangsan"
127.0.0.1:6379> zrevrange salary 0 -1    # 显示全部的用户!按从大到小排序
1) "zhangsan"
2) "xiaohong"
3) "kuangshen"
127.0.0.1:6379> zrangebyscore salary -inf +inf withscores   # 显示全部的用户并且附带成绩
1) "kuangshen"
2) "500"
3) "xiaohong"
4) "2500"
5) "zhangsan"
6) "5000"
127.0.0.1:6379> zrangebyscore salary -inf 3000 withscores    #显示工资小于三千的升序排列
1) "kuangshen"
2) "500"
3) "xiaohong"
4) "2500"
#####################################################################
移除rem中的元素127.0.0.1:6379> zrange salary 0 -1
1) "kuangshen"
2) "xiaohong"
3) "zhangsan"
127.0.0.1:6379> zrem salary xiaohong # 移除有序集合中的指定元素
(integer) 1
127.0.0.1:6379> zrange salary 0 -1
1) "kuangshen"
2) "zhangsan"
127.0.0.1:6379> zcard salary # 获取有序集合的个数
(integer) 2
#####################################################################
127.0.0.1:6379> zadd myser 1 hello 2 wrold 3 kuangshen
(integer) 3
127.0.0.1:6379> zcount myser 1 3 # 获取指定区间的数量
(integer) 3
127.0.0.1:6379> zcount myser 1 2
(integer) 2

其余的一些API,通过我们的学习,你们剩下的如果工作中有需要,这个时候你可以去查看官方文档!

案例思路:set 排序 存储班级成绩表,工资表排序!

普通消息,1,重要消息,2,带权重进行判断!

排行榜应用实现,去Top N 测试!

三种特殊数据类型

geospatial

朋友的定位,附近的人,打车的举例计算?

Redis的 Geo在Redis 3.2版本就退出了!这个功能可以推算地理位置的信息,两地之间的距离,方圆几里的人!

可以查询一些数据:https://jingweidu.bmcx.com/

只有十个命令

官方文档:https://redis.io/commands/geoadd

getadd

# getadd 添加地理位置
# 规则:两级无法直接添加,我们一般会下载城市数据,直接通过java程序一次性导入!
# 有效经度为 -180 到 180 度。
# 有效纬度为 -85.05112878 到 85.05112878 度。
# 当用户尝试索引指定范围之外的坐标时,该命令将报告错误。
127.0.0.1:6379> geoadd china:city 39.90 116.40 beijing
(error) ERR invalid longitude,latitude pair 39.900000,116.400000# 参数 key 值()
127.0.0.1:6379> geoadd china:city 116.40 39.90 beijing
(integer) 1
127.0.0.1:6379> geoadd china:city 121.47 31.23 shanghai
(integer) 1
127.0.0.1:6379> geoadd china:city 106.50 29.53 chongqin 114.05 22.52 shenzhen
(integer) 2
127.0.0.1:6379> geoadd china:city 120.16 30.24 hangzhou 108.96 34.26 xian
(integer) 2

getpos

获得当前定位:一定是一个坐标值!

127.0.0.1:6379> geopos china:city beijing # 获取指定的城市的经度和纬度!
1) 1) "116.39999896287918091"2) "39.90000009167092543"
127.0.0.1:6379> geopos china:city beijing chongqin
1) 1) "116.39999896287918091"2) "39.90000009167092543"
2) 1) "106.49999767541885376"2) "29.52999957900659211"

geodist

两人之间的距离!

单位必须是以下之一,默认为米:

  • m为米。
  • 公里换公里。
  • 英里数英里。
  • 英尺换英尺。
127.0.0.1:6379> geodist china:city beijing shanghai km # 查看北京到上海的直线距离
"1067.3788"
127.0.0.1:6379> geodist china:city beijing chongqin km # 查看北京到重庆的直线距离
"1464.0708"

georadius 以给定的经纬度为中心,找出某一半径内的元素

我附近的人?(获得所有附近的人的地址,定位!)通过半径来查询!

获得指定数量的人,200

所有数据应该都录入:china:city,才会让结果更加准确!

127.0.0.1:6379> georadius china:city 110 30 1000 km       # 以100,30 这个经纬度为中心,寻找方圆为1000km内的城市
1) "chongqin"
2) "xian"
3) "shenzhen"
4) "hangzhou"
127.0.0.1:6379> georadius china:city 110 30 500 km
1) "chongqin"
2) "xian"
127.0.0.1:6379> georadius china:city 110 30 500 km withdist  # 显示到中心距离的位置
1) 1) "chongqin"2) "341.9374"
2) 1) "xian"2) "483.8340"
127.0.0.1:6379> georadius china:city 110 30 500 km withcoord # 显示他人的定位信息
1) 1) "chongqin"2) 1) "106.49999767541885376"2) "29.52999957900659211"
2) 1) "xian"2) 1) "108.96000176668167114"2) "34.25999964418929977"
127.0.0.1:6379> georadius china:city 110 30 500 km withdist withcoord count 1    #筛选出指定的结果!
1) 1) "chongqin"2) "341.9374"3) 1) "106.49999767541885376"2) "29.52999957900659211"
127.0.0.1:6379> georadius china:city 110 30 500 km withdist withcoord count 2
1) 1) "chongqin"2) "341.9374"3) 1) "106.49999767541885376"2) "29.52999957900659211"
2) 1) "xian"2) "483.8340"3) 1) "108.96000176668167114"2) "34.25999964418929977"

georadiusbymember

# 找出位于指定元素周围的其他元素!
127.0.0.1:6379> georadiusbymember china:city beijing 1000 km
1) "beijing"
2) "xian"
127.0.0.1:6379> georadiusbymember china:city shanghai 400 km
1) "hangzhou"
2) "shanghai"

GEOHASH 命令-返回一个或多个位置元素的Geohash表示

该命令返回11个字符Geohash字符串!

# 将二维的经纬度转换成一维的字符串,如果两个字符串越接近,那么距离越近!
127.0.0.1:6379> geohash china:city beijing chongqin
1) "wx4fbxxfke0"
2) "wm5xzrybty0"

GEO 底层的实现原理其实就是 Zset !我们可以使用Zset命令来操作geo!

127.0.0.1:6379> zrange china:city 0 -1    # 查看地图中全部元素
1) "chongqin"
2) "xian"
3) "shenzhen"
4) "hangzhou"
5) "shanghai"
6) "beijing"
127.0.0.1:6379> zrem china:city beijing  # 移除指定元素
(integer) 1
127.0.0.1:6379> zrange china:city 0 -1
1) "chongqin"
2) "xian"
3) "shenzhen"
4) "hangzhou"
5) "shanghai"

Hyperloglog

什么是基数?

A {1,3,5,7,8,7}

B {1,3,5,7,8}

基数(不重复的元素) = 5,可以接受误差!

简介

Redis 2.8.9 版本就更新了Hyperloglog数据结构!

Redis Hyperloglog 基数统计的算法!

优点:占用的内存是固定的,2^64不同的元素的技术,只需要费12KB的内存!

网页的 UV(一个人访问一个网站多次,但是还是算作一个人!)

传统的方式,set保存用户的id,然后可以统计 set 中的元素数量作为标准判断!

这个方式如果保存大量的用户id,就会比较麻烦!我们的目的是为了计数,而不是为了保存用户id!

0.81%错误率!统计UV任务,可以忽略不计的!

测试使用

127.0.0.1:6379> pfadd mykey a b c d e f g h i j   # 创建第一组元素 mykey
(integer) 1
127.0.0.1:6379> pfcount mykey    # 统计 key 元素的基数数量
(integer) 10
127.0.0.1:6379> pfadd mykey2 i j z x c v b n m   # 创建第二组元素 mykey2
(integer) 1
127.0.0.1:6379> pfcount mykey2
(integer) 9
127.0.0.1:6379> pfmerge mykey3 mykey mykey2  # 合并两组mykey + mykey2 => mykey3 (并集)
OK
127.0.0.1:6379> pfcount mykey3   # 看并集的数量!
(integer) 15

如果允许容错,那一定以使用Hyperloglog !

如果不允许容错,就使用 set 或者自己的数据类型即可 !

Bitmap

位存储

统计用户信息,活跃,不活跃!登录,未登录!打卡,365打卡!两个状态的,都可以使用Bitmaps!

Bitmaps 位图,数据结构!都是操作二进制来进行记录,就只有0和1两个状态!

365天 = 365 bit 1字节 = 8bit 46个字节左右!

测试

使用Bitmaps来记录 周一到周日的打卡!

周一:1 周二:0 周三:0 周四:1 …

查看某一天是否打卡!

127.0.0.1:6379> getbit sign 3
(integer) 1
127.0.0.1:6379> getbit sign 6
(integer) 0

统计操作,统计打卡的天数!

127.0.0.1:6379> bitcount sign # 统计这种的打卡记录,就可以看到是否全勤!
(integer) 3

事务

Redis 事务本质:一组命令的集合!一个事务中的所有命令都会被序列化,在事务执行的过程中,会按照顺序执行!一次性、顺序新、排他性!执行一些列的命令!

----------- 队列 set set set 执行 ----------

Redis事务没有隔离级别的概念!

所有的命令在事务中,并没有直接被执行!只有发起执行命令的时候才会执行!exec

Redis单条命令式保存原子性的,但是事务不保证原子性!

redis的事务:

  • 开启事务(multi)
  • 命令入队(…)
  • 执行事务(exec)

正常执行事务!

127.0.0.1:6379> multi # 开启事务
OK
# 命令入队
127.0.0.1:6379(TX)> set k1 v1
QUEUED
127.0.0.1:6379(TX)> set k2 v2
QUEUED
127.0.0.1:6379(TX)> get k2
QUEUED
127.0.0.1:6379(TX)> set k3 v3
QUEUED
127.0.0.1:6379(TX)> exec # 执行事务
1) OK
2) OK
3) "v2"
4) OK
放弃事务!
127.0.0.1:6379> multi # 开启事务
OK
127.0.0.1:6379(TX)> set k1 v1
QUEUED
127.0.0.1:6379(TX)> set k2 v2
QUEUED
127.0.0.1:6379(TX)> set k4 v4
QUEUED
127.0.0.1:6379(TX)> discard      # 取消事务
OK
127.0.0.1:6379> get k4   # 事务队列中命令都不会被执行!
(nil)

编译型异常(代码有问题!命令有错!),事务中所有的命令都不会被执行!

127.0.0.1:6379> multi
OK
127.0.0.1:6379(TX)> set k1 v1
QUEUED
127.0.0.1:6379(TX)> set k2 v2
QUEUED
127.0.0.1:6379(TX)> set k3 v3
QUEUED
127.0.0.1:6379(TX)> setget k3    # 错误的命令
(error) ERR unknown command `setget`, with args beginning with: `k3`,
127.0.0.1:6379(TX)> set k4 v4
QUEUED
127.0.0.1:6379(TX)> exec # 执行事务报错!
(error) EXECABORT Transaction discarded because of previous errors.
127.0.0.1:6379> get k4    # 所有的命令都不会被执行!
(nil)

运行时异常(1/0),如果事务队列中存在语法性,那么执行命令的时候,其他命令是可以政策执行的,错误命令抛出!

127.0.0.1:6379> set k1 "v1"
OK
127.0.0.1:6379> multi
OK
127.0.0.1:6379(TX)> incr k1      # 会执行的时候失败!
QUEUED
127.0.0.1:6379(TX)> set k2 v2
QUEUED
127.0.0.1:6379(TX)> set k3 v3
QUEUED
127.0.0.1:6379(TX)> get k3
QUEUED
127.0.0.1:6379(TX)> exec
1) (error) ERR value is not an integer or out of range  # 虽然第一条执行失败了,但是依旧正常执行成功了!
2) OK
3) OK
4) "v3"
127.0.0.1:6379> get k2
"v2"
127.0.0.1:6379> get k3
"v3"

监控!Watch(面试常问!)

悲观锁:

  • 很悲观,任务什么时候都会出问题,无论做什么都会加锁!

乐观锁:

  • 很乐观,认为什么时候都不会出问题,所以不会上锁!更新数据的时候去判断一下,在此期间是否有人修改过这个数据
  • 获取version
  • 跟新的时候比较version

Redis测监事测试

正常执行成功!

127.0.0.1:6379> set money 100
OK
127.0.0.1:6379> set out 0
OK
127.0.0.1:6379> watch money      # 监事 money 对象
OK
127.0.0.1:6379> multi        #事务正常结束,数据期间没有发生变动,这个时候就正常执行成功!
OK
127.0.0.1:6379(TX)> decrby money 20
QUEUED
127.0.0.1:6379(TX)> incrby out 20
QUEUED
127.0.0.1:6379(TX)> exec
1) (integer) 80
2) (integer) 20

测试多线程修改值,使用watch可以当做redis的乐观锁操作!

127.0.0.1:6379> watch money       # 监视
OK
127.0.0.1:6379> multi
OK
127.0.0.1:6379(TX)> decrby money 10
QUEUED
127.0.0.1:6379(TX)> incrby out 10
QUEUED
127.0.0.1:6379(TX)> exec # 执行之前,另一个线程修改了我们的值,这个时候就会导致事务执行失败!
(nil)

如果修改失败,回去最新的值就好

127.0.0.1:6379> unwatch   # 1、如果发现事务执行失败,就先解锁
OK
127.0.0.1:6379> watch money  # 2、获取最新的值,在此监视,select version
OK
127.0.0.1:6379> multi
OK
127.0.0.1:6379(TX)> decrby money 10
QUEUED
127.0.0.1:6379(TX)> incrby out 10
QUEUED
127.0.0.1:6379(TX)> exec # 3、比对监视的值是否发生了变化,如果没有变化,那么可以执行成功,如果变量就
1) (integer) 90             #    执行失败
2) (integer) 10

Jedis

我们要使用java来操作Redis。

什么是jedis 是 Redis 官方推荐的java连接开发工具!使用 java操作redis中间件!如果你要使用java操作redis,那么一定要对jedis十分的熟悉!

测试

1、当如对应的依赖

<!--导入jedis的包--><dependencies><!-- https://mvnrepository.com/artifact/redis.clients/jedis --><dependency><groupId>redis.clients</groupId><artifactId>jedis</artifactId><version>4.2.0-m1</version></dependency><!--fastjson --><dependency><groupId>com.alibaba</groupId><artifactId>fastjson</artifactId><version>1.2.79</version></dependency></dependencies>

2、编码测试:

  • 连接数据库
  • 操作命令
  • 断开连接
package com.kuang;import redis.clients.jedis.Jedis;public class TestPing {public static void main(String[] args) {// 1、 new jedis 对象即可Jedis jedis = new Jedis("127.0.0.1", 6379);// jedis 所有的命令就是我们之前学习的所有命令!所有之前的学习很重要!System.out.println(jedis.ping());}
}

控制台输出:PONG

**注意:**如果你输出报这个错误就在pom.xml中添加下面两个依赖包

SLF4J: Failed to load class “org.slf4j.impl.StaticLoggerBinder”.
SLF4J: Defaulting to no-operation (NOP) logger implementation
SLF4J: See http://www.slf4j.org/codes.html#StaticLoggerBinder for further details.

<dependency><groupId>log4j</groupId><artifactId>log4j</artifactId><version>1.2.12</version>
</dependency>
<dependency><groupId>org.slf4j</groupId><artifactId>slf4j-log4j12</artifactId><version>1.6.6</version>
</dependency>

常用的API

String   List    Set Hash    Zset

所有的api命令,就是我们对应的上面学习的指令,一个都没有变化!

事务

package com.kuang;import com.alibaba.fastjson.JSONObject;
import redis.clients.jedis.Jedis;
import redis.clients.jedis.Transaction;public class TestTX {public static void main(String[] args) {Jedis jedis = new Jedis("127.0.0.1", 6379);jedis.flushDB();    //清空当前数据库JSONObject jsonObject = new JSONObject();jsonObject.put("hello","world");jsonObject.put("name","kaungshen");//开启事务Transaction multi = jedis.multi();String result = jsonObject.toJSONString();//jedis.watch(result);try {multi.set("user1",result);multi.set("user2",result);int i = 1/0;//代码抛出异常事务,执行失败!multi.exec();//执行事务!} catch (Exception e) {multi.discard();//放弃事务!e.printStackTrace();}finally {System.out.println(jedis.get("user1"));System.out.println(jedis.get("user2"));jedis.close();//关闭事务}}
}

SpringBoot整合

SpringBoot 操作数据:spring-data jpa jdbc monhodb redis!

SpringData 也是和SpringBoot 齐名的项目 !

说明:在SpringBoot2.x之后,原来使用的jedis被替换为lettuce?

jedis:采用的智联,多个线程操作的话,是不安全的,如果想要避免不安全的,使用dedis pool 连接池!更像 BIO 模式

lettuce:采用netty,实例可以在多个线程照片那个进行共享,不存在线程不安全的情况!可以减少线程数据了,更像 Nio 模式

源码分析:

  @Bean@ConditionalOnMissingBean(name = "redisTemplate") //我们可以自己定义一个redisTemplate来替换这个默认的public RedisTemplate<Object, Object> redisTemplate(RedisConnectionFactory redisConnectionFactory)throws UnknownHostException {// 默认的RedisTemplate直接使用此类内部默认设置操作数据,但是Redis对象需要序列化// 泛型都是Object,后面使用的话,大都是RedisTemplate<String, Object>RedisTemplate<Object, Object> template = new RedisTemplate<>();template.setConnectionFactory(redisConnectionFactory);return template;}@Bean@ConditionalOnMissingBeanpublic StringRedisTemplate stringRedisTemplate(RedisConnectionFactory redisConnectionFactory)throws UnknownHostException {StringRedisTemplate template = new StringRedisTemplate();template.setConnectionFactory(redisConnectionFactory);return template;}

整合测试一下

1、导入依赖

2、配置连接

# 配置redis
spring.redis.host=127.0.0.1
spring.redis.port=6379

3、测试!

package com.kuang;import org.junit.jupiter.api.Test;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.boot.test.context.SpringBootTest;
import org.springframework.data.redis.core.RedisTemplate;@SpringBootTest
class Redis02SpringbootApplicationTests {@Autowiredprivate RedisTemplate redisTemplate;@Testvoid contextLoads() {//redisTemplate  操作不同的数据类型,api和我们的指令是一样的//opsForValue    操作字符串 类似String//opsForList     操作List  类似List//opsForSet//opsForHash//opsForZSet//opsForGeo//opsForHyperLogLog//除了进本的操作,我们常用的方法都可以直接通过redisTemplate操作,比如事务,和基本的CRUD// 获得redis的连接对象//RedisConnection connection = redisTemplate.getConnectionFactory().getConnection();//connection.flushDb();//connection.flushAll();redisTemplate.opsForValue().set("mykey","小火子");System.out.println(redisTemplate.opsForValue().get("mykey"));}}

Linux中的客户端取到的却是乱码

127.0.0.1:6379> keys *
1) "\xac\xed\x00\x05t\x00\x05mykey"

关于对象的保存:所有的对象,都需要序列化

编写我们自己的 RedisTemplate

@Beanpublic RedisTemplate<String, Object> redisTemplate(RedisConnectionFactory factory) {RedisTemplate<String, Object> template = new RedisTemplate<>();// 配置连接工厂template.setConnectionFactory(factory);//使用Jackson2JsonRedisSerializer来序列化和反序列化redis的value值(默认使用JDK的序列化方式)Jackson2JsonRedisSerializer jacksonSeial = new Jackson2JsonRedisSerializer(Object.class);ObjectMapper om = new ObjectMapper();// 指定要序列化的域,field,get和set,以及修饰符范围,ANY是都有包括private和publicom.setVisibility(PropertyAccessor.ALL, JsonAutoDetect.Visibility.ANY);// 指定序列化输入的类型,类必须是非final修饰的,final修饰的类,比如String,Integer等会跑出异常
//        om.enableDefaultTyping(ObjectMapper.DefaultTyping.NON_FINAL); // 保留这行会报错:Unexpected token (VALUE_STRING)jacksonSeial.setObjectMapper(om);// 值采用json序列化template.setValueSerializer(jacksonSeial);//使用StringRedisSerializer来序列化和反序列化redis的key值template.setKeySerializer(new StringRedisSerializer());// 设置hash key 和value序列化模式template.setHashKeySerializer(new StringRedisSerializer());template.setHashValueSerializer(jacksonSeial);template.afterPropertiesSet();//redisTemplate = template; // 注入失败,故直接用属性来获取return template;}

所有的redis操作,其实对于java开发人员来说,十分的简单,更重要的是要去理解redis的思想和每一种数据结构的用处和作用场景!

Redis.conf详解

启动的时候,就通过配置文件来启动!

1、Units

单位!配置文件 untis 单位 对大小写不敏感!

2、includes

包含,可以在Redis启动的时候再加载一些除了Redis.conf之外的其他的配置文件,和Spring的import,jsp的include类似

3、NETWORK

网络,表示Redis启动时开放的端口默认与本机绑定

bind 127.0.0.1       # 绑定的ip
protected-mode yes      # 保护模式
port 6379       # 端口设置

4、GENERAL

daemonize yes    # 以守护进程的方式运行,默认为no,需要手动改为yes
pidfile /var/run/redis_6379.pid #如果以守护进程的方式运行,就需要指定一个pid文件!# 日志
# Specify the server verbosity level.
# This can be one of:
# 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
logfile ""    # 日志的文件位置名
database 16 # 数据库的数量,默认是16个
always-show-logo yes    # 是否总是显示LOGO

5、SNAPSHOTTING

中文翻译为快照!持久化,如果在规定的时间内,执行了多少次操作,。则会持久化到文件 .rdb.aof

Redis是一个内存数据库,如果没有持久化,那么就会出现断电即失!

# 在900秒内,至少有一个key被修改(添加),就会进行持久化操作
save 900 1
# 在300秒内,至少有10个key被修改,就会进行持久化操作
save 300 10
# 在60秒内,至少有1万个key被修改,就会进行持久化操作
save 60 10000
# 我们之后学习持久化,会自己定义这个测试!rdbcompression yes  # 持久化如果出错,是否还需要继续工作rdbchecksum yes   # 是否压缩 rdb 文件,需要消耗一些CPU资源!rdbchecksum yes # 保存rdb文件的时候,进行错误的检查效验!dir ./ # rdb 文件的保存目录!

6、REPLICATION

复制主机上的数据,当前配置所指定的IP和端口号即为主机

# Redis在配置文件中将此配置注释,默认不使用,下同
# replicaof <masterip> <masterport>

如果配置的主机有密码,需要配置此密码以通过master的验证

# masterauth <master-password>

7、SECRULITY

安全,可以在配置文件中设置Redis的登录密码,默认是没有密码的

127.0.0.1:6379> ping
PONG
127.0.0.1:6379> config get requirepass # 获取redis的密码
1) "requirepass"
2) ""
127.0.0.1:6379> config set requirepass "123456" # 设置redis的密码
OK
127.0.0.1:6379> config get requirepass # 发现所有的命令都没有权限了
(error) NOAUTH Authentication required.
127.0.0.1:6379> ping
(error) NOAUTH Authentication required.
127.0.0.1:6379> auth 123456 # 使用密码进行登录!
OK
127.0.0.1:6379> config get requirepass
1) "requirepass"
2) "123456"

8、CLIENT

maxclients 10000 # 设置Redis允许存在的客户端的最大的数量
maxmemory <bytes> # 配置Redis最大的内存容量
maxmemory-policy noeviction     # 内存达到上限之后的处理策略

处理策略有以下几种:

  • noeviction:默认策略,不淘汰,如果内存已满,添加数据是报错。
  • allkeys-lru:在所有键中,选取最近最少使用的数据抛弃。
  • volatile-lru:在设置了过期时间的所有键中,选取最近最少使用的数据抛弃。
  • allkeys-random: 在所有键中,随机抛弃。
  • volatile-random: 在设置了过期时间的所有键,随机抛弃。
  • volatile-ttl:在设置了过期时间的所有键,抛弃存活时间最短的数据

9、APPEND ONLY MODE

appendonly no # 默认不开启AOF模式,Redis默认开启的是持久化模式是RDB,在大部分情况下,RDB的模式完全够用
appendfilename "appendonly.aof"# appendfsync always # 表示每次修改都会进行数据同步,速度较慢,消耗性能
appendfsync everysec # 数据不同步,每秒记录一次
# appendfsync no # 不执行同步,不消耗性能,速度最快!

具体的配置,我们在redis持久化中去给大家详细讲解!

Redis持久化

面试和工作,持久化都是重点!

Redis 是内存数据库,如果不将内存中的数据库状态保存到磁盘,那么一旦服务器进程退出,服务器中的数据库状态也会消失。所以Redis 提供了持久化功能!

RDB(Redis DadaBase)

什么是RDB

在指定的时间间隔内将数据集快照写入到磁盘中,也就是行话讲的的Snapshot快照,它恢复数据的时候将这些快照文件读取到内存中。

Redis会单独创建出一个子进程(fork)来进行持久化,会将数据写入到一个临时文件中,待持久化操作结束之后,临时文件会将已经持久化完成的文件替换掉。整个过程中,主进程不进行任何IO操作,这也就确保RDB极高的性能,相比于RDB和AOF,RDB的模式会比AOF更加的高效。RDB的缺点就是最后一次持久化后的数据可能会丢失!

rdb保存的文件是dump.rdb 都是在我们配置文件中快照中进行配置的!

触发机制

1、sava的规则满足的情况下,会自动触发rdb规则

2、执行flushall 命令,也会触发我们的 rdb规则!

3、退出redis,也会产生 rdb 文件!

备份就自动生成一个 dump.rdb

如何恢复 rdb 文件!

1、只需要将 rdb 文件放在我们redis启动目录就可以,redis启动的时候会自动检查dump.rdb 恢复其中的数据!

2、查看需要存在的位置

127.0.0.1:6379> config get dir
1) "dir"
2) "/usr/local/bin"

几乎就他自己默认的配置就够用了,但是我们还是需要去学习!

优点:

1、适合大规模的数据恢复!
2、对数据的完整性要求不高!

缺点:

1、需要一定的时间间隔进程操作!如果redis以外宕机了,这个最好一次修改数据就没有的了!

2、fork进程的时候,会占用一定的内存空间!

AOF(Append Only File)

将我们的所有命令都记录下来,history,恢复的时候就把这个文件全部再执行一遍!

是什么

它用日志的形式来记录每一个写操作,将Redis执行过的命令进行记录(读操作不记录),只追加文件,不改写文件。Redis在启动时会自动加载AOF持久化的文件重新构建数据,也就是Redis重启会把AOF持久化文件中的信息从前到后执行一次以完成数据的恢复

Aof保存的是 appendonly.aof 文件

append

重启,rendis就可以生效了

如果这个 aof 文件有错误,这时候 redis 是启动不起来的。我们需要修复这个aof 文件

redis 给我们提供了一个工具 redis-check-aof --fix

[root@langchao bin] redis-check-aof --fix appendonly.aof
0x             167: Expected \r\n, got: 6769
AOF analyzed: size=383, ok_up_to=351, diff=32
This will shrink the AOF from 383 bytes, with 32 bytes, to 351 bytes
Continue? [y/N]: y
Successfully truncated AOF

如果文件正常,重启就可以直接恢复了!

重写规则说明(了解即可)

aof 默认就是文件的无限追加,文件会越来越大!

如果aof 文件大于 64m,太大了,fork一个新的进程来将我们的文件进行重写!

优点和缺点!

优点:

1、每一次修改都同步,文件的完整会更加好!

2、每秒同步一次,可能会丢失一秒的数据

3、从不同步,效率最高的!

缺点:

1、相对于数据文件来说,aof 远远大于 rdb,修复的速度也比 rdb 慢!

2、Aof 运行效率也要比 rdb 慢,所以我们redis默认的配置就是 rdb 持久化!

扩展:

  1. RDB 持久化方式能够在指定的时间间隔内对你的数据进行快照存储
  2. AOF 持久化方式记录每次对服务器写的操作,当服务器重启的时候会重新执行这些命令来恢复原始
    的数据,AOF命令以Redis 协议追加保存每次写的操作到文件末尾,Redis还能对AOF文件进行后台重
    写,使得AOF文件的体积不至于过大。
  3. 只做缓存,如果你只希望你的数据在服务器运行的时候存在,你也可以不使用任何持久化
  4. 同时开启两种持久化方式
  • 在这种情况下,当redis重启的时候会优先载入AOF文件来恢复原始的数据,因为在通常情况下AOF
    文件保存的数据集要比RDB文件保存的数据集要完整。
  • RDB 的数据不实时,同时使用两者时服务器重启也只会找AOF文件,那要不要只使用AOF呢?作者
    建议不要,因为RDB更适合用于备份数据库(AOF在不断变化不好备份),快速重启,而且不会有
    AOF可能潜在的Bug,留着作为一个万一的手段。
  1. 性能建议
  • 因为RDB文件只用作后备用途,建议只在Slave上持久化RDB文件,而且只要15分钟备份一次就够
    了,只保留 save 900 1 这条规则。
  • 如果Enable AOF ,好处是在最恶劣情况下也只会丢失不超过两秒数据,启动脚本较简单只load自
    己的AOF文件就可以了,代价一是带来了持续的IO,二是AOF rewrite 的最后将 rewrite 过程中产
    生的新数据写到新文件造成的阻塞几乎是不可避免的。只要硬盘许可,应该尽量减少AOF rewrite
    的频率,AOF重写的基础大小默认值64M太小了,可以设到5G以上,默认超过原大小100%大小重
    写可以改到适当的数值。
  • 如果不Enable AOF ,仅靠 Master-Slave Repllcation 实现高可用性也可以,能省掉一大笔IO,也
    减少了rewrite时带来的系统波动。代价是如果Master/Slave 同时倒掉(断电!),会丢失十几分钟的数据,
    启动脚本也要比较两个 Master/Slave 中的 RDB文件,载入较新的那个,微博就是这种架构。

Redis发布订阅

Redis 发布订阅(pub/sub)是一种消息通信模式:发送者(pub)发送消息,订阅者(sub)接收消息。微信、微博、关注系统!

Redis 客户端可以订阅任意数量的频道。

订阅/发布消息图:

第一个:消息发送者——第二个:频道——第三个:消息订阅者

下图展示了频道channel1,以及订阅这个频道的三个客户端——client2、client5和client1之间的关系:

当有消息通过PUBLISH 命令发送给频道 channel1时,这个消息就会被发送给订阅它的三个客户端:

命令

这些命令被广泛用于构建即时通信应用,比如网络聊天室,广播等

订阅端:

127.0.0.1:6379> SUBSCRIBE smallyellow   # 订阅一个频道叫smallyellow
Reading messages... (press Ctrl-C to quit)
1) "subscribe"
2) "smallyellow"
3) (integer) 1
# 一旦开始订阅,会立即占用当前进程去监听自己所订阅的那个Channel
1) "message"
2) "smallyellow"
3) "Hello!I love Java!!"
1) "message"
2) "smallyellow"
3) "Hello!I love Redis!!"

发送端:

127.0.0.1:6379> PUBLISH smallyellow "Hello!I love Java!!"  # 往频道smallyellow中发布一条消息
(integer) 1
127.0.0.1:6379> PUBLISH smallyellow "Hello!I love Redis!!"
(integer) 1
127.0.0.1:6379>

原理:

Redis是使用C实现的,通过分析 Redis 源码里的 pubsub.c 文件,了解发布和订阅机制的底层实现,籍 此加深对 Redis 的理解。

Redis 通过 PUBLISH 、SUBSCRIBE 和 PSUBSCRIBE 等命令实现发布和订阅功能。

微信:

通过 SUBSCRIBE 命令订阅某频道后,redis-server里维护了一个字典,字典的键是一个个 频道!, 而字典的值则是一个链表,链表中保存了所有订阅这个channel客户端。SUBSCRIBE 命令的关键, 就是将客户端添加到给定 channel的订阅链表中。

通过 PUBLISH 命令向订阅者发送消息,redis-server会使用给定的频道作为键,它所维护的 channel 字典中查找记录了订阅这个频道的所有客户端的链表,遍历这表,将消息发布给所有订阅者。

Pub/Sub 从字面上理解就是发布(Publish)与订阅(Subscribe),在Redis中,可以设定对某一个 key值进行消息发布及消息订阅,当一个key值上进行了消息发后,所有订阅它的客户端都会收到相应的消息。这一功能明显的用法就是用作实时消系统,比如普通的即时聊天,群聊等功能。

使用场景:

  1. 实时消息系统!
  2. 事实聊天!(频道当做聊天室,将信息回显给所有人即可!)
  3. 订阅,关注系统都是可以的! 稍微复杂的场景我们就会使用 消息中间件MQ()

Redis主从复制

概念

主从复制,是指将一台Redis服务器的数据,复制到其他的Redis服务器。前者称为主节点(Master/Leader),后者称为从节点(Slave/Follower), 数据的复制是单向的!只能由主节点复制到从节点(主节点以写为主、从节点以读为主)。

默认情况下,每台Redis服务器都是主节点;

一个主节点可以有0个或者多个从节点,但每个从节点只能由一个主节点。

主从复制的作用主要包括:

  1. 数据冗余:主从复制实现了数据的热备份,是持久化之外的一种数据冗余的方式。
  2. 故障恢复:当主节点故障时,从节点可以暂时替代主节点提供服务,是一种服务冗余的方式
  3. 负载均衡:在主从复制的基础上,配合读写分离,由主节点进行写操作,从节点进行读操作,分担服务器的负载;尤其是在多读少写的场景下,通过多个从节点分担负载,提高并发量。
  4. 高可用(集群)基石:主从复制还是哨兵和集群能够实施的基础。

一般来说,要将Redis运用于工程项目中,只使用一台Redis是万万不能的(宕机),原因如下:

  1. 从结构上,单个Redis服务器会发生单点故障,并且一台服务器需要处理所有的请求负载,压力较 大;
  2. 从容量上,单个Redis服务器内存容量有限,就算一台Redis服务器内存容量为256G,也不能将所有 内存用作Redis存储内存,一般来说,单台Redis大使用内存不应该超过20G。
  3. 电商网站上的商品,一般都是一次上传,无数次浏览的,说专业点也就是"多读少写"。

对于这种场景,我们可以使如下这种架构:

主从复制,读写分离!80%的情况下都是在进行读操作!减缓服务器的压力!架构中经常使用! 一主 二从!

只要在公司中,主从复制就是必须要使用的,因为在真实的项目中不可能单机使用Redis!

环境配置

只配置从库,不配置主库

127.0.0.1:6379> info replication   # 查看当前库的信息 # Replication
role:master  # 角色
master connected_slaves:0 #  没有从机
master_replid:b63c90e6c501143759cb0e7f450bd1eb0c70882a
master_replid2:0000000000000000000000000000000000000000
master_repl_offset:0
second_repl_offset:-1
repl_backlog_active:0
repl_backlog_size:1048576
repl_backlog_first_byte_offset:0
repl_backlog_histlen:0

复制3个配置文件,然后修改对应的信息

  1. 端口
  2. pid 名字
  3. log文件名字
  4. dump.rdb 名字

修改完毕之后,启动我们的3个redis服务器,可以通过进程信息查看!

一主二从

默认情况下,每台Redis服务器都是主节点;我们一般情况下只用配置从就好了!

认老大! 一主 (79)二从(80,81)

127.0.0.1:6380> SLAVEOF 127.0.0.1 6379   #  SLAVEOF host 6379  找谁当自己的老大!
OK
127.0.0.1:6380> info replication
# Replication
role:slave  # 当前角色是从机
master_host:127.0.0.1   # 可以的看到主机的信息
master_port:6379
master_link_status:up
master_last_io_seconds_ago:3
master_sync_in_progress:0
slave_repl_offset:14
slave_priority:100
slave_read_only:1
connected_slaves:0 master_replid:a81be8dd257636b2d3e7a9f595e69d73ff03774e
master_replid2:0000000000000000000000000000000000000000
master_repl_offset:14
second_repl_offset:-1
repl_backlog_active:1
repl_backlog_size:1048576
repl_backlog_first_byte_offset:1
repl_backlog_histlen:14# 在主机中查看!
127.0.0.1:6379> info replication
# Replication
role:master connected_slaves:1  # 多了从机的配置
slave0:ip=127.0.0.1,port=6380,state=online,offset=42,lag=1    # 多了从机的配置
master_replid:a81be8dd257636b2d3e7a9f595e69d73ff03774e
master_replid2:0000000000000000000000000000000000000000
master_repl_offset:42
second_repl_offset:-1
repl_backlog_active:1
repl_backlog_size:1048576
repl_backlog_first_byte_offset:1
repl_backlog_histlen:42

如果两个都配置完了,就是有两个从机

真实的从主配置应该在配置文件中配置,这样的话是永久的,我们这里用的是命令,暂时的!

细节

主机可以写,从机不能写只能读!主机中的所有信息和数据,都会自动从机保存!
主机写:

从机只能读取内容!

测试:主机断开连接,从机依旧连接到主机的,但是没有写操作,这个候,主机如果回来了,从机依旧可以直接获取到主机写的信息!

如果是使用命令行,来配置的主从,这个时候如果重启了,就会变回主机!只要变为从机,立马就会从
主机中获取值!

复制原理

Slave 启动成功连接到 master 后会发送一个sync同步命令

Master 接到命令,启动后台的存盘进程,同时收集所有接收到的用于修改数据集命令,在后台进程执行
完毕之后,master将传送整个数据文件到slave,并完成一次完全同步。

全量复制:而slave服务在接收到数据库文件数据后,将其存盘并加载到内存中。

增量复制:Master 继续将新的所有收集到的修改命令依次传给slave,完成同步

但是只要是重新连接master,一次完全同步(全量复制)将被自动执行! 我们的数据一定可以在从机中
看到!

层层链路

上一个M链接下一个 S!

这时候也可以完成我们的主从复制!

如果没有老大了,这个时候能不能选择一个老大出来呢? 手动!

谋朝篡位

如果主机断开了连接,我们可以使用 SLAVEOF no one 让自己变成主机!其他的节点就可以手动连
接到最新的这个主节点(手动)!如果这个时候老大修复了,那就重新连接!

哨兵模式

(自动选举老大的模式)

概述

主从切换技术的方法是:当主服务器宕机后,需要手动把一台从服务器切为主服务器,这就需要人工干预,费事费力,还会造成一段时间内服务不可荐的方式,更多时候,我们优先考虑哨兵模式。Redis从2.8开始正式提供了Sentinel(哨兵) 架构来解决这个问题。

谋朝篡位的自动版,能够后台监控主机是否故障,如果故障了根据投票数自动将从库转换为主库。

哨兵模式是一种特殊的模式,首先Redis提供了哨兵的命令,哨兵是一个独立的进程,作为进程,它会独
立运行。其原理是哨兵通过发送命令,等待Redis服务器响应,从而监控运行的多个Redis实例。

这里的哨兵有两个作用

  • 通过发送命令,让Redis服务器返回监控其运行状态,包括主服务器和从服务器。
  • 当哨兵监测到master宕机,会自动将slave切换成master,然后通过发布订阅模式通知其他的从服
    务器,修改配置文件,让它们切换主机。

然而一个哨兵进程对Redis服务器进行监控,可能会出现问题,为此,我们可以使用多个哨兵进行监控。
各个哨兵之间还会进行监控,这样就形成了多哨兵模式。

设主服务器宕机,哨兵1先检测到这个结果,系统并不会马上进行failover过程,仅仅是哨兵1主观的认
为主服务器不可用,这个现象成为 主观下线 。当后面的哨兵也检测到主服务器不可用,并且数量达到一
定值时,那么哨兵之间就会进行一次投票,投票的结果由一个哨兵发起,进行failover[故障转移]操作。
切换成功后,就会通过发布订阅模式,让各个哨兵把自己监控的从服务器实现切换主机,这个过程称为
客观下线

测试!

我们目前的状态是 一主二从!

1.配置哨兵配置文件 sentinel.conf

# sentinel monitor 被监控的名称  host  port  1sentinel montitor myredis  127.0.0.1  6379 1

后面的这个数字1,代表主机挂了,slave投票看让谁接替成为主机,票数最多的,就会成为主机!

2.启动哨兵!

[root@kuangshen bin]# redis-sentinel kconfig/sentinel.conf
26607:X 31 Mar 2020 21:13:10.027 # oO0OoO0OoO0Oo Redis is starting oO0OoO0OoO0Oo
26607:X 31 Mar 2020 21:13:10.027 # Redis version=5.0.8, bits=64,
commit=00000000, modified=0, pid=26607, just started
26607:X 31 Mar 2020 21:13:10.027 # Configuration loaded_.__.-``__ ''-.__.-`` `. `_. ''-._       Redis 5.0.8 (00000000/0) 64 bit.-`` .-```. ```\/ _.,_ ''-._( ' , .-` | `, )` _.-'|         Running in sentinel mode|`-._`-...-` __...-.``-._|'        Port: 26379| `-._ `._ / _.-' |             PID: 26607`-._ `-._ `-./ _.-' _.-'|`-._`-._ `-.__.-' _.-'_.-'|| `-._`-._ _.-'_.-' |            http://redis.io`-._ `-._`-.__.-'_.-' _.-'|`-._`-._ `-.__.-' _.-'_.-'|| `-._`-._ _.-'_.-' |`-._ `-._`-.__.-'_.-' _.-'26607:X 31 Mar 2020 21:13:10.029 # WARNING: The TCP backlog setting of 511
cannot be enforced because /proc/sys/net/core/somaxconn is set to the lower value
of 128.
26607:X 31 Mar 2020 21:13:10.031 # Sentinel ID is
4c780da7e22d2aebe3bc20c333746f202ce72996
26607:X 31 Mar 2020 21:13:10.031 # +monitor master myredis 127.0.0.1 6379 quorum
1
26607:X 31 Mar 2020 21:13:10.031 * +slave slave 127.0.0.1:6380 127.0.0.1 6380 @
myredis 127.0.0.1 6379
26607:X 31 Mar 2020 21:13:10.033 * +slave slave 127.0.0.1:6381 127.0.0.1 6381 @
myredis 127.0.0.1 6379

如果Master 节点断开了,这个时候就会从从机中随机选择一个服务器! (这里面有一个投票算法!)

哨兵日志!

如果主机此时回来了,只能归并到新的主机下,当做从机,这就是哨兵模式的规则!

哨兵模式

优点:

  1. 哨兵集群,基于主从复制模式,所有的主从配置优点,它全有
  2. 主从可以切换,故障可以转移,系统的可用性就会更好
  3. 哨兵模式就是主从模式的升级,手动到自动,更加健壮!

缺点:

  1. Redis 不好啊在线扩容的,集群容量一旦到达上限,在线扩容就十分麻烦!
  2. 实现哨兵模式的配置其实是很麻烦的,里面有很多选择!

哨兵模式的全部配置!

# Example sentinel.conf
# 哨兵sentinel实例运行的端口 默认26379
port 26379
# 哨兵sentinel的工作目录
dir /tmp
# 哨兵sentinel监控的redis主节点的 ip port
# master-name 可以自己命名的主节点名字 只能由字母A-z、数字0-9 、这三个字符".-_"组成。
# quorum 配置多少个sentinel哨兵统一认为master主节点失联 那么这时客观上认为主节点失联了
# sentinel monitor <master-name> <ip> <redis-port> <quorum>
sentinel monitor mymaster 127.0.0.1 6379 2
# 当在Redis实例中开启了requirepass foobared 授权密码 这样所有连接Redis实例的客户端都要提供
密码
# 设置哨兵sentinel 连接主从的密码 注意必须为主从设置一样的验证密码
# sentinel auth-pass <master-name> <password>
sentinel auth-pass mymaster MySUPER--secret-0123passw0rd
# 指定多少毫秒之后 主节点没有应答哨兵sentinel 此时 哨兵主观上认为主节点下线 默认30秒
# sentinel down-after-milliseconds <master-name> <milliseconds>
sentinel down-after-milliseconds mymaster 30000
# 这个配置项指定了在发生failover主备切换时最多可以有多少个slave同时对新的master进行 同步,
这个数字越小,完成failover所需的时间就越长,
但是如果这个数字越大,就意味着越 多的slave因为replication而不可用。
可以通过将这个值设为 1 来保证每次只有一个slave 处于不能处理命令请求的状态。
# sentinel parallel-syncs <master-name> <numslaves>
sentinel parallel-syncs mymaster 1
# 故障转移的超时时间 failover-timeout 可以用在以下这些方面:
#1. 同一个sentinel对同一个master两次failover之间的间隔时间。
#2. 当一个slave从一个错误的master那里同步数据开始计算时间。直到slave被纠正为向正确的master那
里同步数据时。
#3.当想要取消一个正在进行的failover所需要的时间。
#4.当进行failover时,配置所有slaves指向新的master所需的最大时间。不过,即使过了这个超时,
slaves依然会被正确配置为指向master,但是就不按parallel-syncs所配置的规则来了
# 默认三分钟
# sentinel failover-timeout <master-name> <milliseconds>
sentinel failover-timeout mymaster 180000
# SCRIPTS EXECUTION
#配置当某一事件发生时所需要执行的脚本,可以通过脚本来通知管理员,例如当系统运行不正常时发邮件通知
相关人员。
#对于脚本的运行结果有以下规则:
#若脚本执行后返回1,那么该脚本稍后将会被再次执行,重复次数目前默认为10
#若脚本执行后返回2,或者比2更高的一个返回值,脚本将不会重复执行。
#如果脚本在执行过程中由于收到系统中断信号被终止了,则同返回值为1时的行为相同。
#一个脚本的最大执行时间为60s,如果超过这个时间,脚本将会被一个SIGKILL信号终止,之后重新执行。
#通知型脚本:当sentinel有任何警告级别的事件发生时(比如说redis实例的主观失效和客观失效等等),
将会去调用这个脚本,这时这个脚本应该通过邮件,SMS等方式去通知系统管理员关于系统不正常运行的信
息。调用该脚本时,将传给脚本两个参数,一个是事件的类型,一个是事件的描述。如果sentinel.conf配
置文件中配置了这个脚本路径,那么必须保证这个脚本存在于这个路径,并且是可执行的,否则sentinel无
法正常启动成功。
#通知脚本
# shell编程
# sentinel notification-script <master-name> <script-path>
sentinel notification-script mymaster /var/redis/notify.sh
# 客户端重新配置主节点参数脚本
# 当一个master由于failover而发生改变时,这个脚本将会被调用,通知相关的客户端关于master地址已
经发生改变的信息。
# 以下参数将会在调用脚本时传给脚本:
# <master-name> <role> <state> <from-ip> <from-port> <to-ip> <to-port>
# 目前<state>总是“failover”,
# <role>是“leader”或者“observer”中的一个。
# 参数 from-ip, from-port, to-ip, to-port是用来和旧的master和新的master(即旧的slave)通
信的
# 这个脚本应该是通用的,能被多次调用,不是针对性的。
# sentinel client-reconfig-script <master-name> <script-path>
sentinel client-reconfig-script mymaster /var/redis/reconfig.sh # 一般都是由运维来配
置!

社会目前程序员饱和(初级和中级)、高级程序员重金难求!(提升自己!)

缓存穿透和雪崩

服务的高可用问题!

在这里我们不会详细的区分析解决方案的底层!

Redis缓存的使用,极大的提升了应用程序的性能和效率,特别是数据查询方面。但同时,它也带来了一
些问题。其中,最要害的问题,就是数据的一致性问题,从严格意义上讲,这个问题无解。如果对数据
的一致性要求很高,那么就不能使用缓存。

另外的一些典型问题就是,缓存穿透、缓存雪崩和缓存击穿。目前,业界也都有比较流行的解决方案。

缓存穿透(查不到)

概念

缓存穿透的概念很简单,用户想要查询一个数据,发现redis内存数据库没有,也就是缓存没有命中,于
是向持久层数据库查询。发现也没有,于是本次查询失败。当用户很多的时候,缓存都没有命中(秒
杀!),于是都去请求了持久层数据库。这会给持久层数据库造成很大的压力,这时候就相当于出现了
缓存穿透。

解决方案

布隆过滤器

布隆过滤器是一种数据结构,对所有可能查询的参数以hash形式存储,在控制层先进行校验,不符合则
丢弃,从而避免了对底层存储系统的查询压力;

缓存空对象

当存储层不命中后,即使返回的空对象也将其缓存起来,同时会设置一个过期时间,之后再访问这个数
据将会从缓存中获取,保护了后端数据源;

但是这种方法会存在两个问题:

  1. 如果空值能够被缓存起来,这就意味着缓存需要更多的空间存储更多的键,因为这当中可能会有很多
    的空值的键;
  2. 即使对空值设置了过期时间,还是会存在缓存层和存储层的数据会有一段时间窗口的不一致,这对于
    需要保持一致性的业务会有影响。

缓存击穿(量太大,缓存过期!)

概述

这里需要注意和缓存击穿的区别,缓存击穿,是指一个key非常热点,在不停的扛着大并发,大并发集中
对这一个点进行访问,当这个key在失效的瞬间,持续的大并发就穿破缓存,直接请求数据库,就像在一
个屏障上凿开了一个洞。

当某个key在过期的瞬间,有大量的请求并发访问,这类数据一般是热点数据,由于缓存过期,会同时访
问数据库来查询最新数据,并且回写缓存,会导使数据库瞬间压力过大。

解决方案

设置热点数据永不过期
从缓存层面来看,没有设置过期时间,所以不会出现热点 key 过期后产生的问题。

加互斥锁

分布式锁:使用分布式锁,保证对于每个key同时只有一个线程去查询后端服务,其他线程没有获得分布
式锁的权限,因此只需要等待即可。这种方式将高并发的压力转移到了分布式锁,因此对分布式锁的考
验很大。

缓存雪崩

概念

缓存雪崩,是指在某一个时间段,缓存集中过期失效。Redis 宕机!

产生雪崩的原因之一,比如在写本文的时候,马上就要到双十二零点,很快就会迎来一波抢购,这波商
品时间比较集中的放入了缓存,假设缓存一个小时。那么到了凌晨一点钟的时候,这批商品的缓存就都
过期了。而对这批商品的访问查询,都落到了数据库上,对于数据库而言,就会产生周期性的压力波
峰。于是所有的请求都会达到存储层,存储层的调用量会暴增,造成存储层也会挂掉的情况。

其实集中过期,倒不是非常致命,比较致命的缓存雪崩,是缓存服务器某个节点宕机或断网。因为自然
形成的缓存雪崩,一定是在某个时间段集中创建缓存,这个时候,数据库也是可以顶住压力的。无非就
是对数据库产生周期性的压力而已。而缓存服务节点的宕机,对数据库服务器造成的压力是不可预知
的,很有可能瞬间就把数据库压垮。

解决方案

redis高可用
这个思想的含义是,既然redis有可能挂掉,那我多增设几台redis,这样一台挂掉之后其他的还可以继续
工作,其实就是搭建的集群。(异地多活!)

限流降级(在SpringCloud讲解过!)

这个解决方案的思想是,在缓存失效后,通过加锁或者队列来控制读数据库写缓存的线程数量。比如对
某个key只允许一个线程查询数据和写缓存,其他线程等待。

数据预热

数据加热的含义就是在正式部署之前,我先把可能的数据先预先访问一遍,这样部分可能大量访问的数
据就会加载到缓存中。在即将发生大并发访问前手动触发加载缓存不同的key,设置不同的过期时间,让
缓存失效的时间点尽量均匀。

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