redis是哪种协议实现的 redis是cap

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mob64ca13ff9303 2024-05-15 10:54:06

文章标签 redis是哪种协议实现的 redis 数据 Redis 文章分类 Redis 数据库

文章目录

一、Redis简介
二、Redis特点
三、安装
四、使用
五、常用的五大基本数据类型
六、Hash
七、持久化
八、AOF备份
九、事务
十、锁
十一、Lua脚本
十二、主从复制
十三、哨兵模式
十四、使用Jedis连接redis

一、Redis简介

Redis是一款高性能的NOSQL数据库。

NoSQL最初指不使用SQL标准的数据库，现在泛指所有的非关系型数据库。
NoSQL和SQL数据库是相辅相成，不存在相互替换的可能。

NoSQL数据库都复合CAP定理。

CAP定理：C（强一致性），A（高可用性），P（高分区容错性）只能满足其二，无法同时满足！

常见NOSQL数据库：
①Redis ：常见在java应用中。
特点： Key-value结构存储
②Mongodb: 常见在前端或Java应用中。
特点：存储具有自我描述性的数据。
例如: html，xml，json
文档型数据库
③HBase：海量数据（百亿级）的实时读写场景
特点：列式存储

④Neo4J: 图数据库。用于图计算。社交网站，社交关系等计算。
特点：支持图式存储和图式计算

二、Redis特点

特点：
①短小精悍
核心代码不超过2w行，总版本代码不超过5w行。
性能强劲，每秒百万级读写

②服务端是单线程，多路IO复用
单线程：服务器同时只能处理一条命令
多路IO复用：

③使用C语言编写

④在内存中工作的数据库

三、安装

凡是C语言编写的软件，必须先编译后安装。

编译：
①在Makefile文件所在的目录，执行make命令
make: 编译，在编译c语言写的软件时，需要有 gcc-c++库

安装gcc-c++： yum -y install gcc-c++

②cd src ，执行make(编译) 命令， make install （安装）
安装的文件存放在 /usr/local/bin中

四、使用

服务端：
启动： redis-server 配置文件
停止： ctrl+c : 强行停止
客户端 shutdown：通过客户端停止

客户端：
使用： redis-cli 参数命令
启动： redis-cli -h 服务的主机名 -p 端口号
redis-cli : 默认连localhost:6379

退出： quit; exit;

五、常用的五大基本数据类型

数据： key(string)-value[string,hash,list,set,zset（sorted set）]

六、Hash

前端---->{“name”:“mike”,“age”:18}---->后台----->Person p---->Dao（ORM）---->数据库（Mysql）

数据库（Redis）—>String---->Person对象序列化---->从redis中get(key)----反序列化---->使用
---->JSON串----->从redis中get(key)---->转为Java对象

{“name”:“mike”,“age”:18}----->从redis中get(key)---->java对象---->setAge(19)---->JSON----set()

redis提供了hash结构
｛field:value,field:value,field:value｝

hash{“name”:“mike”,“age”:18}—>hset(age:19)

七、持久化

Redis在内存中工作，可能需要将内存的数据持久化到磁盘，保证数据安全。

Redis提供了RDB，AOF持久化

RDB持久化
RDB：快照备份。每间隔一段时间，触发备份。redis服务器的主进程使用fork()复制一个和主进程一模一样
的子进程(共享所有的资源)。主进程默认会阻塞，等待子进程将数据全部dump到磁盘。
持久化结束后，子进程停止，主进程继续接受请求！

全盘备份。每次持久化后，新的快照文件，覆盖旧的快照文件。

缺点：有可能丢失最后一次持久化后的数据！

工作：
进行备份：
dbfilename : 备份后的文件名，默认dump.rdb
dir : rdb和aof备份文件的存放目录
默认./ (redis-server命令在哪个目录启动)

恢复数据：每次redis服务启动时，读取dir/dbfilename,将全部数据一次性读入到内存

备份的时机：
主动备份： ①执行save/bgsave命令
②执行shutdown命令
③执行flushall命令，持久化的数据中没有key-value

自动备份：在redis.conf配置
save 且
seconds：举例上次备份的时间
changes：写操作数

其他配置：

八、AOF备份

AOF备份也叫日志备份。

AOF需要手动开启。appendonly yes

AOF文件人类可读可写。可以用来做一些致命操作的恢复，例如flushall。
如果aof文件损坏，可以使用redis-check-aof --fix 文件进行自动修复。

如果既有RDB也有AOF，默认采用AOF进行恢复。AOF安全性较高。

备份：只记录写操作到一个日志文件中

恢复：服务启动时，读入日志文件中所有的写操作命令，从头到尾依次执行来重建数据

相关参数： appendfilename ：保存的日志文件名称
dir : 日志文件保存的目录

如何备份： appendfsync always| everysec（默认） | no
没间隔1秒，将缓冲区中的写操作命令持久化到磁盘。
最多丢失1秒的数据。

AOF重写：在不影响数据的情况下，重写aof文件，消除冗余的写命令。
好处： ①节省磁盘空间 ②服务启动恢复数据时，缩短启动时间

特点：
①安全，默认最多只丢失一秒数据
②aof文件，人类可操作，避免致命失误flushall
③aof文件，比rdb臃肿，占用磁盘空间大
④恢复时，速度慢

九、事务

Redis中的事务不同于关系型数据库中的事务！

Redis中的事务，将多条命令，一起组队，一起提交，防止多条命令按顺序执行时，被其他客户端发送的命令所打断。

命令：
multi : 开启一个事务块
exec ：提交一个事务块执行
discard : 解散一个事务块

十、锁

锁是为了解决当多个线程同时操作同一资源时，竞争导致的数据错误问题！

悲观锁：安全，在多线程环境下，效率低！
乐观锁：在多读的场景，效率高。
在多写的场景，存在资源浪费。

Redis主要作为缓存数据库。缓存主要是读的场景，redis采用了乐观锁的设计。

加锁： watch key…
加锁需要和事务一起使用！

十一、Lua脚本

Lua脚本和事务类似。Lua脚本将多条命令，写入到一个脚本中。
提交执行这个脚本，就可以按顺序执行多条命令。

Lua脚本和事务不同的地方在于命令的原子性。
在事务中，每条命令是一个原子。
在Lua脚本中，整个脚本是一个原子（命令）

Lua脚本支持调用C/C++代码，也支持被C/C++代码调用。

十二、主从复制

适用于以下场景：
①避免单点故障
②提高并发读的能力

角色： master : 主机
slave : 从机

配置： slaveof 主机ip 主机port
slaveof no one ；解除主从关系

原则：配从不配主

数据同步原理：当从机执行slaveof时，向目标主机发送sync命令，请求同步主机所有的数据。
主机收到命令后，执行一次rdb备份，将备份后的快照文件发送给从机。
从机读取快照文件，拥有和主机一样的数据。
sync命令之后，主机新增的数据，主机会将写操作命令同步发送给从机，从机执行命令
保证数据一致。

细节： ①配置主从后，从机复制主机所有的数据
②主机宕机，从机依然在原地待命
③从机宕机，从机重启后，依然可以拥有宕机期间主机新增的记录
④如果主机向多个从机同步数据压力过大，可以通过主–从(主)----从模式解决

十三、哨兵模式

哨兵也是一个服务。哨兵服务主要用来监控主机从机的状态，当主机宕机时，自动主从切换。

状态标识： sdown : 主观下线，当前哨兵认为监控的机器已经下线
odown : 客观下线，所有哨兵在投票后，一旦sdown满足投票数，就认为当前机器已经odown
在主机标识为odown后，将执行主从切换

主从切换过程： ①哨兵监控到主机sdwon时，向其他哨兵发送消息，请求其他哨兵同步当前主机状态
②一旦sdown满足odown，这时，哨兵先执行选举，选举哨兵的leader
③哨兵选举后，由哨兵的leader提升一个从机为主机
④优先考虑slave-priority小的从机，如果优先级都相同，考虑偏移量大
否则再考虑pid小的
将从机提升为主机
⑤让其他存活的从机，从新认新主
⑥如果之前的主机，重启，需要变更身份，作为从机，认新主