Redis緩存以及Redis集群的簡單使用

Redis簡介 Redis是用C語言開發的一個開源的高性能鍵值對（key-value）資料庫。它通過提供多種鍵值數據類型來適應不同場景下的存儲需求，目前為止Redis支持的鍵值數據類型如下：字元串類型(String) 哈希類型(hash) 列表類型(list) 集合類型(set) 有序集合類型( ...

Redis簡介

Redis是用C語言開發的一個開源的高性能鍵值對（key-value）資料庫。它通過提供多種鍵值數據類型來適應不同場景下的存儲需求，目前為止Redis支持的鍵值數據類型如

下：

字元串類型(String)

哈希類型(hash)

列表類型(list)

集合類型(set)

有序集合類型(zset)(sorted set)。

作用：

1、可以減輕資料庫伺服器壓力。

2、提高性能

1、應用場景:

緩存（數據查詢、短連接、新聞內容、商品內容等等）。（最多使用）

分散式集群架構中的session分離。

聊天室的線上好友列表。

任務隊列。（秒殺、搶購、12306等等）

應用排行榜。

網站訪問統計。

數據過期處理（可以精確到毫秒）

Redis持久化方案

rdb：快照形式,將當前的狀態保存起來,隔斷時間修改

aof:命令行形式,將命令存入到aof文件裡面,一秒保存數據。對數據安全性比較高，西歐馬性能比較差。

預設開啟rdb模式。

2、Redis資料庫

數量：16

預設使用資料庫：db0

設置Redis鏈接密碼

允許本地區域網連接

Redis搭建

1、安裝c語言編譯器gcc

[root@localhost Desktop]# yum install gcc-c++

2、下載(上傳)redis的源代碼

略

2.1、解壓

[root@localhost Desktop]# tar -zxvf redis-3.0.0.tar.gz

3、編譯

[root@localhost Desktop]# cd redis-3.0.0

[root@localhost redis-3.0.0]# make

4、安裝

進入編譯目錄

[root@localhost Desktop]# cd src

編譯安裝

[root@localhost src]# make install PREFIX=/usr/local/redis

PREFIX指定安裝路徑

3.4.3、Redis啟動

1、前段啟動模式

[root@localhost src]# cd /usr/local/redis/bin
[root@localhost bin]# ./redis-server

預設啟動埠號為6379埠

後端啟動模式

A、從redis的源碼目錄中複製redis.conf到redis的安裝目錄。

[root@localhost redis-3.0.0]# cp redis.conf /usr/local/redis/bin/

B、修改redis.conf配置文件

[root@localhost redis-3.0.0]# cd /usr/local/redis/bin/
[root@localhost redis-3.0.0]# vim redis.conf

C、啟動

[root@localhost bin]# ./redis-server redis.conf

3.4.4、查詢Redis進程

[root@localhost bin]# ps aux|grep redis

3.4.5、關閉Redis進程

[root@localhost bin]# ./redis-cli -p 6379 shutdown

3.4.6、Redis基本命令

[root@localhost bin]# ./redis-cli
127.0.0.1:6379> set a 10
OK
127.0.0.1:6379> get a
"10"
127.0.0.1:6379> incr a
(integer)11
127.0.0.1:6379> decr a
(integer)10
127.0.0.1:6379> del a
(integer)1
127.0.0.1:6379> keys 
(empty list or set)

Redis緩存集群

集群原理

redis-cluster架構圖

架構細節:

(1)所有的redis節點彼此互聯(PING-PONG機制),內部使用二進位協議優化傳輸速度和帶寬.

(2)節點的fail是通過集群中超過半數的節點檢測失效時才生效.

(3)客戶端與redis節點直連,不需要中間proxy層.客戶端不需要連接集群所有節點,連接集群中任何一個可用節點即可

(4)redis-cluster把所有的物理節點映射到[0-16383]slot上,cluster 負責維護node<->slot<->value

Redis 集群中內置了 16384 個哈希槽，當需要在 Redis 集群中放置一個 key-value 時，redis 先對 key 使用 crc16 演算法算出一個結果，然後把結果對 16384 求餘數，這樣每個 key 都會對應一個編號在 0-16383 之間的哈希槽，redis 會根據節點數量大致均等的將哈希槽映射到不同的節點

redis-cluster投票:容錯

(1)領著投票過程是集群中所有master參與,如果半數以上master節點與master節點通信超過(cluster-node-timeout),認為當前master節點掛掉.

(2):什麼時候整個集群不可用(cluster_state:fail)?

a:如果集群任意master掛掉,且當前master沒有slave.集群進入fail狀態,也可以理解成集群的slot映射[0-16383]不完成時進入fail狀態. ps : redis-3.0.0.rc1加入cluster-require-full-coverage參數,預設關閉,打開集群相容部分失敗.

b:如果集群超過半數以上master掛掉，無論是否有slave集群進入fail狀態.

ps:當集群不可用時,所有對集群的操作做都不可用，收到((error) CLUSTERDOWN The cluster is down)錯誤

集群環境搭建

Ruby是一種面向對象的編程語言,20世紀90年代日本人開發。

搭建集群需要使用到官方提供的ruby腳本。

需要安裝ruby的環境。小編使用的是6台虛擬機搭建的Redis集群

1、安裝ruby

[root@localhost Desktop] yum install ruby
[root@localhost Desktop] yum install rubygems

2、redis集群管理工具

[root@localhost Desktop]# cd redis-3.0.0/src/
[root@localhost src]# ll *.rb
-rwxrwxr-x. 1 root root 48141 Apr  1  2015 redis-trib.rb

3、安裝ruby和redis的介面程式

將redis-3.0.0.gem上傳的到linux伺服器

安裝ruby

[root@localhost Desktop]# gem install redis-3.0.0.gem

集群搭建

1.、在/usr/local下創建redis-cluster文件夾

[root@localhost ]# cd /usr/local
[root@localhost local]# mkdir redis-cluster
[root@localhost redis]# cd redis/

2、將redis目錄下的bin目錄拷貝到/redis-cluster/redis文件下

[root@localhost redis]# cp -r bin ../redis-cluster/redis
[root@localhost redis]# cd ../redis-cluster/
[root@localhost redis-cluster]# ll
total 4
drwxr-xr-x. 2 root root 4096 Dec 21 20:04 redis
[root@localhost redis-cluster]# cd redis/
[root@localhost redis-cluster]# rm -f dump.rdb

3、修改redis-conf文件

cluster-enabled yes這行取消註釋,開啟redis_cluster

進入redis源代碼拷貝redis-trib.rb到/usr/local/redis-cluster/目錄下

[root@localhost src]cp redis-trib.rb /usr/local/redis-cluster/

配置其他redis伺服器略

[root@localhost src] ./redis-server redis.conf

4、創建集群

[root@localhost redis-cluster]# ./redis-trib.rb  create  --replicas  1  192.168.0.184:6379 192.168.0.109:6379  192.168.0.110:6379 192.168.0.114:6379  192.168.0.113:6379  192.168.0.102:6379
>>> Creating cluster
Connecting to node 192.168.0.184:6379: OK
Connecting to node 192.168.0.109:6379: OK
Connecting to node 192.168.0.110:6379: OK
Connecting to node 192.168.0.114:6379: OK
Connecting to node 192.168.0.113:6379: OK
Connecting to node 192.168.0.102:6379: OK
>>> Performing hash slots allocation on 6 nodes...
Using 3 masters:
192.168.0.102:6379
192.168.0.109:6379
192.168.0.184:6379
Adding replica 192.168.0.113:6379 to 192.168.0.102:6379
Adding replica 192.168.0.114:6379 to 192.168.0.109:6379
Adding replica 192.168.0.110:6379 to 192.168.0.184:6379
M: 347129817247251ab9b89b6b985ce4193f68269f 192.168.0.184:6379
   slots:10923-16383 (5461 slots) master
M: 202807bf910b0fe350f7a990d84671120e4e7b9f 192.168.0.109:6379
   slots:5461-10922 (5462 slots) master
S: fd0bc6dca63e917298e697a1e0ccd90be3bedf5a 192.168.0.110:6379
   replicates 347129817247251ab9b89b6b985ce4193f68269f
S: 9b9affc04e7052c3be2c75fafb4561fea5abb3bc 192.168.0.114:6379
   replicates 202807bf910b0fe350f7a990d84671120e4e7b9f
S: 4beac51798f3790d0f59d967df713459a4bfc8bf 192.168.0.113:6379
   replicates 27b8a3175ce59f4d62e4894b5abe57c64ef3e860
M: 27b8a3175ce59f4d62e4894b5abe57c64ef3e860 192.168.0.102:6379
   slots:0-5460 (5461 slots) master
Can I set the above configuration? (type 'yes' to accept): yes
>>> Nodes configuration updated
>>> Assign a different config epoch to each node
>>> Sending CLUSTER MEET messages to join the cluster
Waiting for the cluster to join.....
>>> Performing Cluster Check (using node 192.168.0.184:6379)
M: 347129817247251ab9b89b6b985ce4193f68269f 192.168.0.184:6379
   slots:10923-16383 (5461 slots) master
M: 202807bf910b0fe350f7a990d84671120e4e7b9f 192.168.0.109:6379
   slots:5461-10922 (5462 slots) master
M: fd0bc6dca63e917298e697a1e0ccd90be3bedf5a 192.168.0.110:6379
   slots: (0 slots) master
   replicates 347129817247251ab9b89b6b985ce4193f68269f
M: 9b9affc04e7052c3be2c75fafb4561fea5abb3bc 192.168.0.114:6379
   slots: (0 slots) master
   replicates 202807bf910b0fe350f7a990d84671120e4e7b9f
M: 4beac51798f3790d0f59d967df713459a4bfc8bf 192.168.0.113:6379
   slots: (0 slots) master
   replicates 27b8a3175ce59f4d62e4894b5abe57c64ef3e860
M: 27b8a3175ce59f4d62e4894b5abe57c64ef3e860 192.168.0.102:6379
   slots:0-5460 (5461 slots) master
[OK] All nodes agree about slots configuration.
>>> Check for open slots...
>>> Check slots coverage...
[OK] All 16384 slots covered.

4、測試Redis緩存集群

./redis-cli -h 集群節點ip地址 -p 埠號 -c（代表連接集群）

[root@localhost redis]# ./redis-cli -h 192.168.0.109 -p 6379 -c
192.168.0.109:6379> ping
PONG
192.168.0.109:6379>

Redis圖形化操作

1、Redis Desktop Manager

只能連接單機版,不能連接集群。

2、Jedis客戶端

2.1、單機版

1、需要將jedis的jar包添加到工程中,如果是maven需要添加jar包的坐標

<!-- Redis客戶端 --><dependency>
<groupId>redis.clients</groupId>
<artifactId>jedis</artifactId>
</dependency>

2、單機版測試

public static void main(String[] args) {
//創建jedis對象
Jedis jedis = new Jedis("192.168.1.101",6379);
//設置redis連接密碼
jedis.auth("woo0nise");
//調用jedis對象的方法,方法功能變數名稱和redis的命令一致
jedis.set("b", "Redis Test");
String b = jedis.get("b");
System.out.println(b);
//關閉jedis
jedis.close();
}

3、Jedis連接池

@Test
public void testJedisPool(){
//設置連接池的配置信息
JedisPoolConfig config = new JedisPoolConfig();
    //最大空閑連接數, 應用自己評估，不要超過AliCloudDB for Redis每個實例最大的連接數
    config.setMaxIdle(200);
    //最大連接數, 應用自己評估，不要超過AliCloudDB for Redis每個實例最大的連接數
    config.setMaxTotal(300);
    config.setTestOnBorrow(false);
    config.setTestOnReturn(false);
    String host = "192.168.1.101";
    String password = "woo0nise";
    //創建連接池
    JedisPool pool = new JedisPool(config, host, 6379, 3000, password);
//從連接池獲取連接對象
    Jedis jedis =  pool.getResource();
System.out.println("a:"+jedis.get("a"));
System.out.println("b:"+jedis.get("b"));
jedis.close();
pool.close();
}

2.2、集群

1、需要設置許可權(我設置的為本地區域網全部可以訪問該Redis集群)

@Test
public void jedisCluster(){
//集群節點集合
Set<HostAndPort> nodes = new HashSet<HostAndPort>();
nodes.add(new HostAndPort("192.168.1.101",6379));
nodes.add(new HostAndPort("192.168.1.105",6379));
nodes.add(new HostAndPort("192.168.1.102",6379));
nodes.add(new HostAndPort("192.168.1.106",6379));
nodes.add(new HostAndPort("192.168.1.107",6379));
nodes.add(new HostAndPort("192.168.1.104",6379));
//創建集群
JedisCluster cluster = new JedisCluster(nodes);
cluster.set("test", "ok");
String data = cluster.get("test");
System.out.println(data);
cluster.close();
}

集群自帶連接池

3.7、Spring整合Jedis

3.7.1、Spring整合Jedis（單機版）

applicationContext-jedis.xml

 1 <?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
 2 <beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
 3 xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
 4 xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans
 5  http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd">
 6  
 7 <!-- 連接池配置,可有可無 -->
 8 <bean id="jedisPoolConfig" class="redis.clients.jedis.JedisPoolConfig">
 9 <!-- 最大連接數 -->
10 <property name="maxTotal" value="30" />
11 <!-- 最大空閑連接數 -->
12 <property name="maxIdle" value="10" />
13 <!-- 每次釋放連接的最大數目 -->
14 <property name="numTestsPerEvictionRun" value="1024" />
15 <!-- 釋放連接的掃描間隔（毫秒） -->
16 <property name="timeBetweenEvictionRunsMillis" value="30000" />
17 <!-- 連接最小空閑時間 -->
18 <property name="minEvictableIdleTimeMillis" value="1800000" />
19 <!-- 連接空閑多久後釋放, 當空閑時間>該值 且 空閑連接>最大空閑連接數 時直接釋放 -->
20 <property name="softMinEvictableIdleTimeMillis" value="10000" />
21 <!-- 獲取連接時的最大等待毫秒數,小於零:阻塞不確定的時間,預設-1 -->
22 <property name="maxWaitMillis" value="1500" />
23 <!-- 在獲取連接的時候檢查有效性, 預設false -->
24 <property name="testOnBorrow" value="true" />
25 <!-- 在空閑時檢查有效性, 預設false -->
26 <property name="testWhileIdle" value="true" />
27 <!-- 連接耗盡時是否阻塞, false報異常,ture阻塞直到超時, 預設true -->
28 <property name="blockWhenExhausted" value="false" />
29 </bean>
30 <!-- 配置單機版jedis(連接池) -->
31 <bean id="jedisPool" class="redis.clients.jedis.JedisPool" >
32 <constructor-arg name="host" value="192.168.1.101" ></constructor-arg>
33 <constructor-arg name="port" value="6379" ></constructor-arg>
34 <constructor-arg name="poolConfig" ref="jedisPoolConfig" ></constructor-arg>
35 </bean>
36  
37 </beans>

applicationContext-jedis.xml

測試連接

@Test
public void JedisTest(){
ApplicationContext applicationContext = new ClassPathXmlApplicationContext("classpath:/spring/applicationContext-*.xml");
JedisPool jedisPool = (JedisPool)applicationContext.getBean("jedisPool");
Jedis jedis = jedisPool.getResource();
jedis.set("a", "100");
String a = jedis.get("a");
System.out.println(a);
jedis.close();
jedisPool.close();
}

3.7.2、Spring整合Jedis(集群版本)

 1 <!-- 配置集群版jedis -->
 2 <bean id="jedisCluster"  class="redis.clients.jedis.JedisCluster" >
 3 <constructor-arg name="nodes" >
 4 <set>
 5  <bean class="redis.clients.jedis.HostAndPort" >
 6   <constructor-arg name="host" value="192.168.1.101" ></constructor-arg>
 7   <constructor-arg name="port" value="6379" ></constructor-arg>
 8  </bean>
 9  <bean class="redis.clients.jedis.HostAndPort" >
10   <constructor-arg name="host" value="192.168.1.111" ></constructor-arg>
11   <constructor-arg name="port" value="6379" ></constructor-arg>
12  </bean>
13 <bean class="redis.clients.jedis.HostAndPort" >
14   <constructor-arg name="host" value="192.168.1.112" ></constructor-arg>
15   <constructor-arg name="port" value="6379" ></constructor-arg>
16  </bean>
17  <bean class="redis.clients.jedis.HostAndPort" >
18   <constructor-arg name="host" value="192.168.1.113" ></constructor-arg>
19   <constructor-arg name="port" value="6379" ></constructor-arg>
20  </bean>
21  <bean class="redis.clients.jedis.HostAndPort" >
22   <constructor-arg name="host" value="192.168.1.114" ></constructor-arg>
23   <constructor-arg name="port" value="6379" ></constructor-arg>
24  </bean>
25  <bean class="redis.clients.jedis.HostAndPort" >
26   <constructor-arg name="host" value="192.168.1.115" ></constructor-arg>
27   <constructor-arg name="port" value="6379" ></constructor-arg>
28  </bean>
29 </set>
30 </constructor-arg>
31 </bean>

applicationContext-jedis.xml

測試連接

@Test
public void jedisCluster(){
ApplicationContext applicationContext = new ClassPathXmlApplicationContext("classpath:/spring/applicationContext-*.xml");
JedisCluster jedisCluster = (JedisCluster)applicationContext.getBean("jedisCluster");
jedisCluster.set("a", "100");
String a = jedisCluster.get("a");
System.out.println(a);
jedisCluster.close();
}

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