初始redis-编程知识

前言：

1.盛赞redis

2 redis特性

3.redis的典型应用场景

4.安装并启动redis

前言：

本章将带领读者进入Redis的世界，了解它的前世今生、众多特性、典型应用场景、安装配置、如何用好等，最后会对Redis发展过程中的重要版本进行说明。

1.盛赞redis

        Redis是一种基于键值对(key-value) 的NoSQL数据库，与很多键值对数据库不同的是，Redis
中的值可以是由string (字符串)、hash (哈希)、list (列表)、set (集合) 、zset (有序集合)、
Bitmaps (位图)、HyperLogLog、 GEO (地理信息定位)等多种数据结构和算法组成，因此Redis
可以满足很多的应用场景，而且因为Redis会将所有数据都存放再内存中，所以它的读写性能非常惊人。不仅如此，Redis 还可以将内存的数据利用快照和日志的形式保存到硬盘上，这样在发生类似断电或者机器故障的时候，内存中的数据不会“丢失” 。除了上述功能以外，Redis 还提供了键过期、发布订阅、事务、流水线、Lua 脚本等附加功能。总之，如果在合适的场景使用号Redis,它就会像一把瑞士军刀一样所向披靡。
        2008年，Redis 的作者Salvatore Sanfilippo在开发一个叫LLOOGG的网站时，需要实现一个高性能的队列功能，最开始是使用MySQL来实现的，但后来发现无论怎么优化SQL语句等都不能使网站的性能提高.上去，再加上自己囊中羞涩，于是他决定自己做一个专属于LLOOGG的数据库，这个就是Redis的前身。后来，Salvatore Sanfilippo将Redis 1.0的源码发布到Github.上，可能连他自己都，没想到，Redis 后来如此受欢迎。
        假如现在有人问Redis的作者都有谁在使用Redis，我想他可以开句玩笑的回答:还有谁不使用
Redis，当然这只是开玩笑，但是从Redis的官方公司统计来看，有很多重量级的公司都在使用
Redis,如国外的Twitter、Instagram、 Stack Overflow、Github 等，国内就更多了，如果单单从体
量来统计，新浪微博可以说是全球最大的Redis使用者，除了新浪微博，还有像阿里巴巴、腾讯、搜狐、优酷土豆、美团、小米、唯品会等公司都是Redis的使用者。除此之外，许多开源技术像ELK等已经把Redis作为它们组件中的重要一环，而且Redis还提供了模块系统让第三方人员实现功能扩展，让Redis发挥出更大的威力。所以，可以这么说，熟练使用和运维Redis已经成为开发运维人员的一个必备技能。

2 redis特性

Redis之所以受到如此多公司的青睐，必然有之过人之处，下面是关于Redis的8个重要特性。

1.速度快
正常情况下，Redis 执行命令的速度非常快，官方给出的数字是读写性能可以达到10万/秒，当然这也取决于机器的性能，但这里先不讨论机器性能上的差异，只分析一下是什么造就了Redis如此之快，可以大概归纳为以下四点:
●Redis 的所有数据都是存放在内存中的，表1-1 是谷歌公司2009年给出的各层级硬件执行速度，所以把数据放在内存中是Redis速度快的最主要原因。
Redis是用C语言实现的，一般来说C语言实现的程序“距离” 操作系统更近，执行速度相对会更快。
●Redis使用了单线程，预防了多线程可能产生的竞争问题。
Redis在6.0版本引入了多线程机制，但主要也是在处理网络和I0,不涉及到数据命令,即命令
的执行仍然采用了单线程模式。.
●作者对于Redis源代码可以说是精打细磨，曾经有人评价Redis是少有的集性能和优雅于一身的开
源代码。
表1-1谷歌公司给出的各层级硬件执行速度

2.基于键值对的数据结构服务器
几乎所有的编程语言都提供了类似字典的功能，例如C++里的map、Java 里的map、Python 里
的dict等，类似于这种组织数据的方式叫做基于键值对的方式，与很多键值对数据库不同的是,
Redis中的值不仅可以是字符串，而且还可以是具体的数据结构，这样不仅能便于在许多应用场景的开发，同时也能提高开发效率。Redis 的全程是REmote Dictionary Server,它主要提供了5种数据结构:字符串(string) 、哈希(hash) 、列表(list) 、集合(set) 、有序集合(ordered set /zet)，同时在字符串的基础之.上演变出了位图(Bitmaps) 和HyperLogLog两种神奇的”数据结构“，并且随着LBS (Location Based Service，基于位置服务)的不断发展，Redis 3.2.版本种加入有关GEO (地理信息定位)的功能，总之在这些数据结构的帮助下，开发者可以开发出各种“有意思”的应用。

3.丰富的功能
除了5种数据结构，Redis 还提供了许多额外的功能:
提供了键过期功能，可以用来实现缓存。
提供了发布订阅功能，可以用来实现消息系统。
支持Lua脚本功能，可以利用Lua创造出新的Redis命令。
提供了简单的事务功能，能在一-定程度上保证事务特性。
提供了流水线(Pipeline) 功能，这样客户端能将一批命令一次性传到Redis,减少了网络的开销。

4.简单稳定
Redis的简单主要表现在三个方面。首先，Redis 的源码很少，早期版本的代码只有2万行左右，
3.0版本以后由于添加了集群特性，代码增至5万行左右，相对于很多NoSQL数据库来说代码量相对要少很多，也就意味着普通的开发和运维人员完全可以“吃透” 它。其次，Redis 使用单线程模型,
这样不仅使得Redis服务端处理模型变得简单，而且也使得客户端开发变得简单。最后，Redis 不需要依赖于操作系统中的类库(例如Memcache需要依赖libevent这样的系统类库)，Redis 自己实现了事件处理的相关功能。但与简单相对的是Redis具备相当的稳定性,在大量使用过程中，很少出现因为Redis自身BUG而导致宕掉的情况。

5.客户端语言多
Redis提供了简单的TCP通信协议,很多编程语言可以很方便地接入到Redis,并且由于Redis受到社区和各大公司的广泛认可，所以支持Redis的客户端语言也非常多，几乎涵盖了主流的编程语言，例如C、C++、Java、 PHP、Python、 NodeJS 等,后续我们会对Redis的客户端使用做详细说明。

6.持久化(Persistence)
通常看，将数据放在内存中是不安全的，一旦发生断电或者机器故障，重要的数据可能就会丢失，因此Redis提供了两种持久化方式: RDB和AOF,即可以用两种策略将内存的数据保存到硬盘中
(如图1-1所示)，这样就保证了数据的可持久性，后续我们将对Redis的持久化进行详细说明。

图1-1 Redis内存到硬盘的持久化

7.主从复制(Replication)
Redis提供了复制功能，实现了多个相同数据的Redis副本(Replica) (如图 1-2所示)，复制功能是分布式Redis的基础。后续我们会对Redis的复制功能进行详细演示。

图1-2 Redis主从复制架构

8.高可用(High Availability)和分布式(Distributed)
Redis提供了高可用实现的Redis哨兵(Redis Sentinel)，能够保证Redis结点的故障发现和故障自动转移。也提供了Redis集群(Redis Cluster)，是真正的分布式实现，提供了高可用、读写和容量的扩展性。

3.redis的典型应用场景

1.缓存(Cache)
缓存机制几乎在所有大型网站都有使用，合理地使用缓存不仅可以加速数据的访问速度，而且能
够有效地降低后端数据源的压力。Redis 提供了键值过期时间设置,并且也提供了灵活控制最大内存和内存溢出后的淘汰策略。可以这么说，一个合理的缓存设计能够为一个网站的稳定保驾护航。
2.排行榜系统
排行榜系统几乎存在于所有的网站，例如按照热度排名的排行榜,按照发布时间的排行榜，按照
各种复杂维度计算出的排行榜, Redis 提供了列表和有序集合的结构，合理地使用这些数据结构可以很方便地构建各种排行榜系统。

3.计数器应用
计数器在网站中的作用至关重要，例如视频网站有播放数、电商网站有浏览数，为了保证数据的
实时性，每一次播放和浏览都要做加1的操作，如果并发量很大对于传统关系型数据的性能是-种挑
战。Redis 天然支持计数功能而且计数的性能也非常好，可以说是计数器系统的重要选择。
4.社交网络
赞/踩、粉丝、共同好友/喜好、推送、下拉刷新等是社交网站的必备功能，由于社交网站访问量
通常比较大，而且传统的关系型数据不太合适保存这种类型的数据，Redis 提供的数据结构可以相对比较容易地实现这些功能。
5.消息队列系统
消息队列系统可以说是一个大型网站的必备基础组件，因为其具有业务解耦、非实时业务削峰等
特性。Redis 提供了发布订阅功能和阻塞队列的功能，虽然和专业的消息队列比还不够足够强大,但是对于一般的消息队列功能基本可以满足。

4.安装并启动redis

上面，我们大致了解了Redis的几个重大版本，我们在本教程中选择5.0版本，原因是5.0已经
支持了大部分的功能特性,而且相比较于7.0版本，更容易进行安装使用。

注：

Redis的官方并不支持微软的Windows操作系统，因为Redis的许多特性都是和操作系统相关的，所以支持Windows会增加维护成本，而且更重要的是大部分公司都在使用Linux操作系统，而Redis在Linux操作系统上的表现已经得到实践的证明。当然Redis作为一款优秀的开源技术，还是吸引到微软公司的注意，微软公司的开源技术组在Github.上维护了一个Redis分支: https://github.com/MSOpenTech/redis。不过我们还是强烈建议大家在Linux上使用Redis。

接下来我们选择在Linux上安装redis。

在Centos上安装redis:

使用yum安装，首先安装scl源，再安装redis

yum install centos-release-scl-rh
yum install rh-redis5-redis

创建符号链接
默认安装的目录为/opt/rh/rh-redis5/root/usr/bin/ ,藏的太深了，不方便使用.我们通过符号链接,把需
要用到的关键内容设置到方便使用的目录中.

cd /usr/bin
ln -s /opt/rh/rh-redis5/root/usr/bin/redis-server ./redis-server
ln -s /opt/rh/rh-redis5/root/usr/bin/redis-sentinel ./redis-sentinel
ln -s /opt/rh/rh-redis5/root/usr/bin/redis-cli ./redis-cli

针对配置文件设置符号链接