十二、Redis -2

一、消息队列（两种模型）

1. 生产者‑消费者模式（P2P 点对点，底层 List）

• 角色

  • 生产者：负责产生业务消息，使用LPUSH把消息写入 List 队列。
  • 消费者：使用BRPOP阻塞读取消息；一条消息只会被一个消费者消费，消息被取出后直接从队列删除。

• 核心命令

  LPUSH task_queue "消息内容" #生产者入队
  BRPOP task_queue 10 #消费者阻塞消费，超时10秒返回nil

• 工作流程：生产者把消息压入 List；多个消费者阻塞等待；消息到达，只有一个消费者抢到消息进行处理。 ✅优点：实现简单；支持多个消费者竞争消费，实现消费端负载均衡。 ❌缺点：没有 ACK 确认，消费者取出消息后宕机，消息直接丢失；无消费位点；不支持消息重试、死信队列。 适用场景：允许少量消息丢失，简单内部通知、轻量任务。

2. 发布者‑订阅者模式（Pub/Sub 一对多）

• 角色

  • 发布者 (Publisher)：调用PUBLISH向指定频道 channel 发送消息。
  • 订阅者 (Subscriber)：调用SUBSCRIBE订阅频道；同一条消息会推送给所有在线订阅客户端。

• 核心命令

  SUBSCRIBE news_channel #订阅频道，客户端进入阻塞监听
  PSUBSCRIBE news:* #通配符模式批量订阅频道
  PUBLISH news_channel "消息内容" #发布者发送消息

• 工作流程：发布者发送消息；Redis 把消息复制推送给全部在线 订阅者；离线订阅者收不到历史消息，消息不会持久化保存。 ✅优点：天然一对多广播，适合事件通知。 ❌缺点：消息不落地、无持久化；离线直接丢失消息；没有 ACK 确认。 适用场景：实时广播、配置变更推送，不要求保存历史消息。

补充：List、Pub/Sub 都属于简易消息实现，不能用于高可靠生产业务；高可靠选用 RabbitMQ、RocketMQ、Kafka；Redis5.0 + 提供 Stream (XADD/XREADGROUP)，支持 ACK、消费组。

二、shell 脚本访问 Redis，实现自动写入多条数据

1.非交互执行，redis‑cli -e，脚本变量接收返回结果

ret=$(redis‑cli -h 127.0.0.1 -p 6379 -a "123456" -e "GET username")
echo $ret

2.管道方式传入命令

echo "GET username" | redis‑cli -h 127.0.0.1 -p 6379 -a "123456"

3.--pipe批量执行 redis 命令脚本文件

redis‑cli -h 127.0.0.1 -p 6379 -a "123456" --pipe < test.redis

⚠️风险：脚本中明文密码会存在泄露风险，生产尽量避免明文写密码。

三、图形工具连接 Redis

1. Redis‑Desktop‑Manager(RDM)：跨平台 GUI 工具；支持查看 key、执行命令、数据导入导出、慢日志查看。
2. RedisInsight：Redis 官方 Web 图形管理工具。

• 连接参数：RedisIP、端口 6379、访问密码。
• 安全注意：禁止直接把 6379 端口暴露到公网；需要外部访问设置bind 0.0.0.0，防火墙放行，配置强密码。

四、程序代码连接 Redis

1. Java
   • Jedis：同步阻塞客户端，使用简单。
   • Lettuce：基于 Netty 异步非阻塞，线程安全；SpringBoot2.x 默认客户端。
2. Python：redis‑py库。
3. Go：go‑redis客户端。

开发最佳实践 1）使用连接池，避免频繁创建销毁 TCP 连接； 2）设置 IO 超时，防止程序阻塞； 3）不要循环执行单 key 查询，优先 mget 等批量命令； 4）密码存配置文件 / 环境变量，禁止代码硬编码密码。

五、Redis 主从复制（Master‑Slave Replication）

1. 作用 ：实现数据多副本备份、读写分离；不具备自动故障转移，主节点宕机需要人工切换主库。

2. 复制流程

   1. 从节点与主节点建立网络连接；
   2. 主节点执行 BGSAVE 生成 RDB 快照，发送快照给从节点；
   3. 从节点清空本地数据，加载 RDB 文件完成全量同步；
   4. 主节点使用复制积压缓冲区，持续把写命令同步发送给从节点，做增量同步。

3. 操作命令

   REPLICAOF 192.168.1.100 6379 #设置当前实例为从库
   REPLICAOF NO ONE #取消复制，提升成为独立主库

• 核心配置：replica‑read‑only yes从节点只读；replica‑priority从节点优先级，0 代表永远不会被选为 master。 ✅优点：数据多副本，读请求分摊到从节点，减轻主库压力。 ❌缺点：无自动故障转移；存在复制延迟。

六、Redis 哨兵 Sentinel（高可用服务，端口号26379）

1. 核心功能 ：基于主从复制实现高可用；①监控主从节点状态；②故障告警通知；③自动故障转移；④服务发现，给客户端返回当前 master 地址。
2. 部署要求：哨兵集群至少3 个哨兵实例（奇数），依靠 quorum 仲裁，防止脑裂。
3. 两个状态概念
   • 主观下线：单个哨兵认为节点故障。
   • 客观下线：达到 quorum 数量哨兵判定故障，触发故障转移流程。
4. 工作流程：检测 master 故障 → 投票选出最优 slave 升级新 master → 其余从节点自动复制新 master。

局限：哨兵只做故障切换，不支持海量数据分片水平扩容，分片需要 Redis‑Cluster 集群。

七、Redis‑Cluster 集群（3 主 3 从，端口号16379）

1. 核心原理：Redis 官方分片集群；固定 16384 个哈希槽（0‑16383） ；计算公式CRC16(key) mod 16384，同一个 key 映射固定槽。

2. 3 主 3 从标准架构

   • 3 个 Master 主节点：分摊 16384 个哈希槽，承担读写；
   • 3 个 Slave 从节点：分别作为对应主节点副本；主节点故障，对应从节点升级为新主节点。

3. 创建集群命令

   redis‑cli --cluster create 7001 7002 7003 7004 7005 7006 --cluster‑replicas 1

• 客户端连接：redis‑cli -c -p 7001，‑c开启集群模式自动槽跳转。

限制：集群环境只能使用 db0 逻辑数据库；多 key 操作要求 key 落在同一个哈希槽。 ✅优点：支持海量数据水平分片扩容；自带副本高可用，无中间代理。 ❌缺点：运维复杂度提升；多 key 命令受槽限制。

八、容器部署 Redis（Docker）

1.基础运行单实例 Redis

#拉取镜像
docker pull redis:6.2
#运行容器，端口映射，设置密码，挂载数据卷实现持久化
docker run -d --name redis‑01 -p 6379:6379 -v /opt/redis_data:/data redis:6.2 redis‑server --requirepass "123456" --appendonly yes
#进入容器客户端
docker exec -it redis‑01 redis‑cli -a 123456

2.docker‑compose：编写 yaml 配置，单机编排，一键启停 Redis 服务。

生产注意：挂载/data目录持久化；设置访问密码；不要直接把容器端口暴露公网。

九、容器部署集群（Docker容器）

1.三大核心概念

• 镜像 image：静态只读模板，包含应用、依赖库、配置。
• 容器 container：镜像运行实例，读写层；一个镜像可以启动多个容器。
• 仓库 registry：存放镜像；Docker Hub 公共仓库，Harbor 私有镜像仓库。

2.常用核心命令

docker pull       #拉取镜像
docker images     #查看本地镜像
docker run        #创建并启动容器
docker ps / ps -a #查看运行/全部容器
docker exec -it   #进入运行容器
docker stop/start #停止、启动容器
docker rm         #删除容器
docker rmi        #删除镜像
docker logs       #查看容器日志
docker volume     #数据卷，实现容器数据持久化

3.内核底层技术

• Namespace：内核隔离（PID、网络、挂载、用户等），容器拥有独立系统视图。
• Cgroup：资源限制，限制容器 CPU、内存、IO，避免耗尽宿主机资源。

4.容器 vs 虚拟机

• 容器：共享宿主机内核；秒级启动；资源开销小；隔离能力较弱。
• 虚拟机：拥有完整独立操作系统内核；分钟级启动；资源开销大；强隔离。

5.docker‑compose：单机多容器编排，yaml 文件描述服务，一键部署整套应用。