Redis--简介及配置文件详解

Redis简介

Redis（Remot Dictionary Server 远程字典服务）是一个使用ANSI C语言编写的、支持网络、可基于内存亦可持久化的日志型、NoSQL开源内存数据库。

Redis之所以称为字典服务，因为它是一个key-value存储系统，支持的数据类型有String（字符串）、List(链表)、set（集合）、zset（有序集合）、hash（哈希）等数据结构。

NoSQL说明

NoSQL（non-relational）：泛指非关系型数据库。NoSQL就是为了解决大规模数据集合多重数据种类带来的挑战，特别是大数据应用难题。

NoSQL数据库主要有4类：

1. 键值存储数据库：像Map一样的键值对，典型代表是Redis。

2. 列存储数据库

   关系型数据库就是典型的行存储数据库。但是其存在一个问题，就是按行存储的数据在物理层面占用的是连续的存储空间，不适合海量数据存储。

​ 按列存储则可实现分布式存储，适合海量存储，典型代表是HBase。

3. 文档型数据库：NoSQL与关系型数据库的集合，最像关系型数据库的NoSQL。半结构化的文档以特定的格式存储，比如json。

​ 典型代表是MongoDB。

4. 图形（Graph）数据库

​ 用于存放一个节点关系的数据库，例如描述不同人之间的关系。典型代表是Neo4j

Redis的用途

Redis使用最多的场景就是做数据缓存。即客户端从DBMS中查询出的数据首先写入到Redis中，后续无论哪个客户端再访问该数据，直接读取Redis中的即可，不仅减小了RT，而且降低了DBMS压力。

根据Redis缓存数据与DBMS数据的同步性划分，可划分为两类：

• 实时同步缓存：只要DB中的数据发生了变更，就清除缓存中的数据，下次查询就会从DBMS中查询获取最新数据并写入到缓存中，这样数据就保持了一致。
• 阶段性同步缓存：允许Redis缓存数据在一段时间内与DBMS中的数据不完全一致。而这个时间段就是这个缓存数据的过期时间。

Redis特性

Redis特性有：

• 性能高（读的速度可达到11W次每秒，写的速度可以达到8W次每秒。主要因为：1.Redis 的所有操作都是在内存中发生的。2.Redis是C语言开发的。）
• 简单稳定（Redis源码代码量小）
• 可持久化（RDB与AOF）
• 高可用集群
• 丰富的数据类型
• 功能强大（提供数据过期功能、发布/订阅功能、简单事务功能。。。）
• 客户端语言广泛
• 支持ACL权限控制（从Redis6开始引入ACL（Access Control List,访问控制列表，一种细粒度的权限控制策略，可以针对任意用户与组进行权限控制），为不同用户定制不同的权限）
• 支持多线程IO模型（Redis以前版本采用单线程模型，从6.0版本开始支持多线程模型）

Redis的IO模型

Redis客户端提交的各种请求是如何被Redis处理的？

Redis处理客户端请求所采用的架构称为Redis的IO模型。不同版本的Redis采用的IO模型不同。

单线程模型

Redis3.0及以前版本，采用的是纯粹的单线程模型。即所有的客户端请求全部由一个线程处理。

单线程模型采用了多路复用技术。

对于多路复用器的多路选择算法有三种：select模型、poll模型、epoll模型。
poll模型的选择算法：采用轮询算法。该模型对客户端的就绪处理是有延迟的。
epoll模型的选择算法：采用回调方式。根据就绪事件发生后的处理方式不同，分为LT模型和ET模型。

客户端向Redis提交请求，需要与Redis建立一个socket连接，并向事件分发器注册一个事件。

一旦事件发生就表明该连接已就绪。

一旦连接就绪，事件分发器就会获取客户端的请求，并将请求写入任务队列，等待线程处理。

之所以称为事件分发器，是因为它会根据不同的就绪事件，将任务交给不同的事件处理器去处理。

优点：可维护性高、性能高。不存在并发问题，不存在执行顺序的不确定性，避免了线程切换的开销，不需要加锁解锁。

缺点：性能会受到影响。单线程只能使用一个处理器，会造成cpu浪费。

混合线程模型

从Redis4.0开始，假如了多线程元素。处理客户端请求仍是单线程模型。但是对于一些比较耗时但又不影响对客户端的响应的操作，交给后台其他线程来处理。例如持久化、对AOF的rewrite、对失效连接的清理等。

多线程模型

Redis6.0开始才是真正意义上的多线程模型。主要体现在对客户端请求的处理采用的是多线程模型。

这里的"多线程"仅用于接收、解析客户端的请求，然后将请求写入任务队列 。而对于具体任务的处理，仍是主线程处理。这样做使用户无需考虑线程安全问题、事务控制问题、像LPUSH/LPOP等命令的执行顺序问题。

优点：结合了多线程和单线程的优点，避开了他们的缺点。

缺点：没有明显缺点，最多就是真正处理任务的还是单线程，所有对性能也是有些影响。

Redis7安装到linux

1. 安装gcc
2. 下载redis：下载地址
3. 然后安装到Linux虚拟机。

先解压：tar -zxvf redis-7.0.4.tar.gz

进入到解压目录后执行： make && make install

这样就安装完成了。

可以执行：redis-server 启动。

后台启动方式

由于 Redis 在前台会阻塞整个会话窗口，但关闭窗口会导致 Redis 停止，所以我们需要修改 Redis 配置文件，使其以后台方式启动。

1. 修改redis的配置文件

   # 允许访问的地址，默认是127.0.0.1，会导致只能在本地访问。注释掉则可以在任意IP访问
   # bind 127.0.0.1 -::1
   # 守护进程，修改为yes后即可后台运行 
   daemonize yes
   # 关闭保护模式
   protected-mode no
   # 在1036行，放开requirepass，表示访问密码是111
   requirepass 111
   # 禁用命令，1076行添加
   rename-command flushall ""
   rename-command flushdb ""

2. 然后执行：redis-server redis.conf 就可以后台启动了。

Redis各类客户端

# 使用命令行客户端连接远程redis服务器
redis-cli -h 192.168.192.102 -p 6379 -a 111   # -a 111 表示登录密码是111

• 图形界面客户端

Redis Desktop MAnager： 百度网盘：https://pan.baidu.com/s/15xVRpCT8mkP2uT8PoBHT3g 提取码：v727

RedisPlus(开源免费)

• Java代码客户端

所谓Java代码客户端就是一套操作Redis的API。本质就是一个或多个jar包，例如jdbc-redis、jedis等，常用的就是jedis。

Redis配置文件详解

基础说明

可以给Redis指定内存大小，单位解释如下：

单位忽略字母大小写。如上图所示

includes

指定在当前配置文件中包含的配置文件，目的是便于配置信息管理：可以将不同场景的配置单独定义，然后在当前核心配置文件中根据不同场景选择包含不同的配置文件。

注意：如果你想要外部的配置文件覆盖核心配置文件里的相同配置，需要将include /...路径... 放到核心配置文件的最后一行！

modules

Redis配置文件通过加载不同的第三方模块，来增强、扩展Redis的功能。

tcp-backlog 511

tcp-backlog是一个tcp的连接队列，主要解决高并发场景下客户端慢连接的问题。

这里设置的值是这个队列的长度。该队列与TCP连接的三次握手有关，不同的Linux内核，backlog队列中存放的元素（客户端连接）类型不同：

• Linux内核2.2之前，队列中存放的是已完成第一次握手的所有客户端连接，其中也包含已完成三次握手的客户端连接。所以，此时backlog队列中有两种状态：未完成三次握手的连接状态为SYN_RECEIVED；已完成三次握手的连接状态ESTABLISHED。只有ESTABLISHED状态的连接才会被Redis处理。
• Linux内核2.2之后，TCP系统中维护了两个队列：SYN_RECEIVED队列和ESTABLISHED队列。SYN_RECEIVED队列存放的是未完成三次握手的连接；ESTABLISHED队列存放的是已完成三次握手的连接。此时backlog就是ESTABLISHED队列。

TCP中的backlog队列长度在Linux中由内核参数somaxconn 来决定，所以，在redis中该队列的长度由Redis配置和somaxconn 共同决定（取他们中的最小值）。

查看somaxconn 值：cat /proc/sys/net/core/somaxconn

如何修改somaxconn 值？

vim /etc/sysctl.conf
# 然后添加一行
net.corn.somaxconn=2048
# 保存并退出后，执行命令如下，就可以生效，重启系统也可以生效，但是生产环境下不能重启系统，所以执行下面的命令即可
sysctl -p

general

daemonize ： 设置Redis启动是否采用守护进程的方式，即是否后台启动。yes是采用后台启动。

pidfile： 指定Redis运行时pid写入的文件，无论时Redis是否采用守护进程启动，pid都会写入到该配置文件。

如果没有配置pid文件，则不同的启动方式。pid文件的产生效果不同：

• 守护进程方式启动（后台启动，daemonize yes）：pid文件为 /var/run/redis.pid.
• 前台启动（daemonize no）：不产生pid文件。

loglevel notice ：指定日志级别。

logfile "" : 指定日志文件。如果设置空串，则强制将日志记录到标准输出设备（显示器）。如果使用的是守护进程启动，并且还设置成空串，那么会将日志发送到设备/dev/null(空设备)。

database 16 ：数据库数量，默认数据库是0号数据库。

clients

该模块用于设置与客户端相关的属性，仅包含一个属性 maxclients。

maxclients 设置Redis 可并发处理的客户端连接数量，默认是10000.如果达到最大连接数，则会拒绝再来的新连接，并返回一个异常信息：已达到最大连接数。

注意：该值不能超过Linux系统支持的可打开的文件描述符最大数量阈值。查看该阈值的办法：ulimit -n

memory management

配置可以控制最大可用内存及相关内容移除问题。

maxmemory

将内存使用限制为指定的字节数，当达到内存限制时，Redis将根据选择的逐出策略 maxmemory-policy 尝试删除符合条件的key。

如果不能按照逐出策略移除key。则会给写操作命令返回error，但对于只读命令时没有影响的。

maxmemory-policy

设置当达到maxmemory时，Redistribution将如何选择要移除的内容。当然，如果没有符合相应策略的内容要删除，则在写操作执行写入命令时会给出errors响应。redis中共支持8种移除策略：

1. 不淘汰类（默认策略）

   1. noeviction

      内存满→不删任何 key，新写入命令直接报错；读命令正常。

      适用：Redis 当数据库、数据绝对不能丢。

2. volatile 系列（仅淘汰带过期时间的 key）

   1. volatile-lru ：过期 key 中，淘汰最近最少使用

   2. volatile-lfu ：过期 key 中，淘汰访问频率最低

   3. volatile-random ：过期 key 中，随机淘汰

   4. volatile-ttl ：过期 key 中，优先淘汰马上就要过期的 key

3. allkeys 系列（淘汰全部 key，永久 key 也会删）

   1. allkeys-lru ：所有 key 中，淘汰最近最少使用（生产最常用）

   2. allkeys-lfu：所有 key 中，淘汰访问频率最低

   3. allkeys-random：所有 key 中，随机淘汰

maxmemory-samples

用于指定挑选要删除的key的样本数量。

选样本的时候根据LRU，不能修改。从样本中选择要淘汰的key时，是根据maxmemory-policy指定的逐出策略。

maxmemory-eviction-tenacity

设置移除容忍度。数值越小表示容忍度越低，移除数据时的延迟越小（删的快）；数值越大，容忍度越高，移除时的延迟越大（删的慢）。

默认是10，一般不会改动。

Threaded I/O

改模块用于配置Redis对多线程io模型的支持。

io-threads

指定启动多线程io模型时，要使用的线程数量。

比如：io-threads 4

一般会预留一个cpu核心，假如电脑是6核的，一般设置4。如果cpu是8核的，一般设置6

io-threads-do-reads

一般情况下，io线程只用作写操作，设置这个属性后，可以使io线程也可以开启读操作。

io-threads-do-reads yes

其实让io线程读操作没有多大用处，一般就默认设置就可以了，没必要开启。