【Service】【Database】【Cache】Redis

1. 简介：

1.1. redis == REmote DIctionary Server

1.2. KV cache and store, in-memory, 持久化，主从(sentinel实现一定意义的HA), clustering(分布式)

1.3. 数据结构服务器：String, List, Hash, Set, Sorted Set, Bitmap, HyperLoglog

1.4. 存储系统有三类：

　　RDBMS：Oracle, DB2, PostgreSQL, MySQL, SQL server

　　NoSQL：

　　　　KV NoSQL: redis, Memcached

　　　　Column Family NoSQL: HBase, Cassandra

　　　　Documentation NoSQL: MongoDB

　　　　Graph NoSQL: Neo4j

　　NewSQL: Aerospike, FoundationDB, RethinkDB,..

1.5. 官方网站：redis.io

1.6. Redis的组件：

　　redis-server

　　redis-cli: Command line interface

　　redis-benchmark: Benchmarking utility

　　redis-check-dump & redis-check-aof: Corrupted RDB/APF files utilities

1.7. redis守护进程：

　　监听端口：6379/tcp

2. 数据类型：

2.1. strings:

　　SET key value [EX #][NX|XX]

　　GET

　　INCR

　　DECR

　　EXIST

2.2. List: [A, B, C, D]

　　LPUSH

　　RPUSH

　　LPOP

　　RPOP

　　LINDEX

　　LSET

2.3. Sets:

　　SADD:

　　SINTER:

　　SUNION:

　　SPOP:

　　SISMEMBER:

2.4. Sorted Set:

　　ZADD

　　ZRANGE

　　ZCARD

　　ZRANK

2.5. Hashes:

　　HSET

　　HSETNX

　　HGET

　　HKEYS

　　HVALS

　　HDEL

2.6. Bitmaps, HyperLoglog

3. 认证实现方法：

　　redis.conf: requirepass PASSWORD

　　redis-cli: AUTH PASSWORD

4. 清空数据库：

　　FLUSHDB：清空当前库

　　FLUSHALL：清空所有库

5. 事务：

　　通过MULTI，EXEC，WATHC等命令实现事务功能；将一个或多个命令归并为一个操作提请服务器按顺序执行的机制；不支持回滚操作

　　MULTI：启动一个事务；

　　EXEC：执行事务；一次性将事务中的所有操作执行完成后返回给客户端

　　WATCH：乐观锁，在EXEC命令执行之前，用于监视指定数量键，如果监视中的某任意键数值被修改，则服务器拒绝执行事务

6. Connection相关的命令：

　　AUTH

　　ECHO

　　PING

　　QUIT

　　SELECT

7. Server相关的命令：

　　CLIENT SETNAME connection-name

　　CLIENT GETNAME

　　CLIENT KILL ip:port

　　CONFIG RESETSTAT

　　CONFIG SET parameter value

　　CONFIG REWRITE

　　DBSIZE

　　BGSAVE

　　SAVE

　　LASTSAVE

8. 发布与订阅（publish/subscribe）

　　频道：消息队列

　　

　　SUBSCRIBE：订阅一个或多个队列；

　　PUBLISH：向频道发布消息；

　　UNSUBSCRIBE：退定此前订阅的频道

　　PSUBSCRIBE：模式订阅

9. Redis的持久化：RDB和AOF

9.1. RDB：snapshot，二进制格式；按事先定制的策略，周期性地将数据保存至磁盘；数据文件默认为dump.rdb，客户端也可显式使用save或bgsave命令启动快照保存机制

　　SAVE：同步，在主线程中保存快照，此时会阻碍所有客户端需求

　　BGSAVE：异步

　　相关配置

　　SAVE 900 1

　　SAVE 300 10

　　SAVE 60 10000

　　stop-write-on-bgsave-error yes

　　rdbcompression yes

　　rdbchecksum yes

　　dbfilename dump.rdb

　　dir /var/lib/redis

9.2. AOF：Append Only File，记录每一次写操作至指定的文件尾部实现持久化，当redis重启时，可通过重新执行文件中的命令在内存重建数据库；

　　BGREWRITE：AOF文件重写；不会读取正在使用AOF文件，而通过将内存中的数据以命令的方式保存到临时文件中；完成之后替换原来的AOF文件

　　重写过程：

　　　　redis主进程通过fork创建子进程；

　　　　子进程根据redis内存中的数据创建数据库重建命令序列与临时文件中；

　　　　父进程集成client的请求，并会吧这些请求中的写操作继续追加至原来AOF文件；额外地，这些新的写请求还会被放置于一个缓冲队列中

　　　　子进程重写完成，会通知父进程；父进程吧缓冲中的命令写到临时文件中

　　　　父进程用临时文件

　　相关配置参数：

　　　　appendonly no

　　　　appendfilename "appendonly.aof"

　　　　appendfsync {alway|everysec|no}

　　　　no-appendfsync-on-rewrite on

　　　　auto-aof-rewrite-percentage 100

　　　　auto-aof-rewrite-min-size 64mb

　　RDB与AOF同时启用：

　　　　BGSAVE和BGREWRITEAOF不会同时执行；

　　　　在redis服务器启动用于恢复数据时，会优先使用AOF；

10. 复制：

　　特点：

　　　　一个master可以有多个Slave；

　　　　支持链式复制；

　　　　Master以非阻塞方式同步数据至slave；

　　slave：slaveof MASTER_IP MATER_PORT

　　注意：如果master使用requirepass开启了认证功能，从服务器是使用masterauth <password>来连入服务请求使用此密码进行认证；

　　sentinel：

　　　　用于管理多个redis服务实现HA；

　　　　　　监控

　　　　　　通知

　　　　　　自动故障转移

　　　　　　流言协议，投票协议

　　　　程序：

　　　　　　redis-sentinel /path/to/file.conf

　　　　　　redis-server /path/to/file.conf --sentinel

　　　　　　服务器自身初始化，运行redis-server中专用于sentinel功能的代码；

　　　　　　初始化sentinel状态，根据给定的配置文件，初始化监控的master服务器列表；

　　　　　　创建连向master的连接；

　　　　专用配置文件：/etc/redis-sentinel.conf

　　　　　　#sentinel monitor <master-name> <ip> <redis-port> <quorum>

　　　　　　sentinel monitor mymaster 127.0.0.1 6379 2

　　　　　　#sentinel down-after-milliseconds <master-name> <millinseconds>

　　　　　　sentinel down-after-milliseconds mymaster 30000

　　　　　　#sentinel parallel-syncs <master-name> <numslaves>

　　　　　　sentinel parallel-syncs mymaster 1

　　　　　　#sentinel failover-timeout <master-name> <milliseconds>

　　　　　　sentinel failover-timeout mymaster 1800000

　　　　主观下线：一个sentinel实例判断出某节点下线；

　　　　客户下线：多个sentinel节点写上后判断出某节点下线；

　　　　专用命令：

　　　　　　SENTINEL MASTERS

　　　　　　SENTINEL slaves <master name>

　　　　　　SENTINEL get-master-addr-by-name <master name>

　　　　　　SENTINEL reset

　　　　　　SENTINEL failover <master name>

11. Clustering：分布式数据库，通过分片机制进行数据分布，clustering内的每个节点仅保存数据库的一部分数据；每个节点持有全局元数据，但仅持有一部分数据；