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Redis简介

Redis架构 

Redis优势

Redis应用场景

Redis下载和安装（Windows系统）

创建Redis临时服务

命令创建Redis服务

总结

Redis简介

Redis 全称 Remote Dictionary Server（即远程字典服务），它是一个基于内存实现的键值型非关系（NoSQL）数据库，由意大利人 Salvatore Sanfilippo 使用 C 语言编写。

Redis 遵守 BSD 协议，实现了免费开源，其最新版本是 6.20，常用版本包括 3.0 、4.0、5.0。自 Redis 诞生以来，它以其超高的性能、完美的文档和简洁易懂的源码广受好评，国内外很多大型互联网公司都在使用 Redis，比如腾讯、阿里、Twitter、Github 等等。
 

图1：Redis图标

提示：Redis官网（Redis）提供了完善的社区环境、文档说明，以及更新支持。

常见的内存型数据库，除 Redis 之外，还有 Oracle Berkeley DB（甲骨文旗下的一款产品）、SQlite（轻量级内存数据库）、Memcache（键值型分布式缓存数据库）、Altibase（基于内存的高性能数据库）。

与其他内存型数据库相比，Redis 具有以下特点：

• Redis 不仅可以将数据完全保存在内存中，还可以通过磁盘实现数据的持久存储；
• Redis 支持丰富的数据类型，包括 string、list、set、zset、hash 等多种数据类型，因此它也被称为“数据结构服务器”；
• Redis 支持主从同步，即 master-slave 主从复制模式。数据可以从主服务器向任意数量的从服务器上同步，有效地保证数据的安全性；
• Redis 支持多种编程语言，包括 C、C++、Python、Java、PHP、Ruby、Lua 等语言。

与 SQL 型数据库截然不同，Redis 没有提供新建数据库的操作，因为它自带了 16 （0—15）个数据库（默认使用 0 库）。在同一个库中，key 是唯一存在的、不允许重复的，它就像一把“密钥”，只能打开一把“锁”。键值存储的本质就是使用 key 来标识 value，当想要检索 value 时，必须使用与 value 相对应的 key 进行查找。

Redis 数据库没有“表”的概念，它通过不同的数据类型来实现存储数据的需求，不同的数据类型能够适应不同的应用场景，从而满足开发者的需求。

Redis架构 

Redis体系架构主要分为两个部分：

• Redis服务端
• Redis客户端

客户端和服务端可以位于同一台计算机上，也可以位于不同的计算机上。服务端是整个架构的“大脑”，能够把数据存储到内存中，并且起到管理数据的作用。

Redis优势

下面对 Redis 的优势进行了简单总结：

• 性能极高：Redis 基于内存实现数据存储，它的读取速度是 110000次/s，写速度是 81000次/s；
• 多用途工具： Redis 有很多的用途，比如可以用作缓存、消息队列、搭建 Redis 集群等；
• 命令提示功能：Redis 客户端拥有强大的命令提示功能，使用起来非常的方便，降低了学习门槛；
• 可移植性：Redis 使用用标准 C语言编写的，能够在大多数操作系统上运行，比如 Linux，Mac，Solaris 等。

Redis应用场景

Redis 用来缓存一些经常被访问的热点数据、或者需要耗费大量资源的内容，通过把这些内容放到 Redis 中，可以让应用程序快速地读取它们。例如，网站的首页需要经常被访问，并且在创建首页的过程中会消耗的较多的资源，此时就可以使用 Redis 将整个首页缓存起来，从而降低网站的压力，减少页面访问的延迟时间。

我们知道，数据库的存储方式大体可分为两大类，基于磁盘存储和基于内存存储。磁盘存储的数据库，因为磁头机械运动以及系统调用等因素导致读写效率较低。Redis 基于内存来实现数据存取，相对于磁盘来说，其读写速度要高出好几个数量级。下表将 Redis 数据库与其他常用数据库做了简单对比：
 

Redis 基于内存来实现数据的存储，因此其速度非常快。但是我们知道，计算机的内存是非常珍贵的资源，所以 Redis 不适合存储较大的文件或者二进制数据，否则会出现错误，Redis 适合存储较小的文本信息。理论上 Redis 的每个 key、value 的大小不超过 512 MB。

总得来说，上述数据库各有优势，当我们选用数据库时，也要因地制宜，选择一款与业务场景最相符合的数据库。

Redis下载和安装（Windows系统）

为便于大多数读者学习本套教程，教程中采用 Windows 系统对 Redis 数据库进行讲解。虽然 Redis 官方网站没有提供 Windows 版的安装包，但可以通过 GitHub 来下载 Windows 版 Redis 安装包，下载地址：点击前往。

注意：Windows 安装包是某位民间“大神”根据 Redis 源码改造的，并非 Redis 官方网站提供。

在 Windows 系统下安装 Redis 要比 Linux 系统安装稍微复杂一些，本节详细介绍如何在 Windows 系统上如何安装 Redis。

打开上述的下载链接，Redis 支持 32 位和 64 位的 Window 系统，大家根据个人情况自行下载，如图 1 所示：
 

图1：Redis 安装

下载完成后，打开相应的文件夹，您会看到如下图所示的文件目录：
 

图2：Window 安装 Redis

创建Redis临时服务

1) 启动服务端程序

如上图所示，双击 Redis 服务端启动程序 redis-server.exe，您会看到以下界面：
 

图3：启动 Redis 服务端程序
  

上图中显示一些 Redis 的相关信息，比如 Redis 的版本号以及默认端口号(6379)。注意，为了实现后续操作，请您保持服务端开启状态，否则客户端无法正常工作。 

2) 启动客户端程序

启动服务端后，双击客户端启动程序 redis-cli.exe，得到如下界面：
 

图4：Redis客户端启动

得到如上界面，说明 Redis 本地客户端与服务端连接成功。

命令创建Redis服务

上述方式虽然简单快捷，但是显然不是程序员的操作，下面介绍，通过命令启动 Redis 服务端，并将 Redis 服务添加到 Windows 资源管理器，实现开机后自动启动。

1) 注册Redis服务

通过 CMD 命令行工具进入 Redis 安装目录，将 Redis 服务注册到 Windows 服务中，执行以下命令：

redis-server.exe --service-install redis.windows.conf --loglevel verbose

执行完后，得到以下输出，说明注册成功。

[1868] 07 Jan 15:00:08.223 # Granting read/write access to 'NT AUTHORITY\NetworkService' on: "D:\Redis-x64-5.0.10" "D:\Redis-x64-5.0.10\"
[1868] 07 Jan 15:00:08.230 # Redis successfully installed as a service.

2) 启动Redis服务

执行以下命令启动 Redis 服务，命令如下：

redis-server --service-start

如下图所示：

图5：命令启动 Redis 服务

注意：此时 Redis 已经被添加到 Windows 服务中，因此不会再显示 Redis 服务端的相应的信息，如下图所示：
 

图6：Windows 服务管理界面

3) 启动Redis客户端

在 CMD 命令行输出 redis-cli 命令启动客户端，如下所示：
 

图7：启动 Redis 客户端

4) 检查是否连接成功

测试客户端和服务端是否成功连接。输出PING命令，若返回PONG则证明成功连接。如下所示：
 

图8：测试客户端是否连接

通过上面的操作，我们完成了 Redis 的安装。当然，您也可以将 Redis 加入到环境变量中，如下所示：
 

图9：环境变量配置

注意：根据自己的安装路径添加环境变量。

总结

下面对安装过程中涉及到的命令进行总结，主要包括以下命令：

安装服务：redis-server --service-install
卸载服务：redis-server --service-uninstall
开启服务：redis-server --service-start
停止服务：redis-server --service-stop
服务端启动时重命名：redis-server --service-start --service-name Redis1

 Linux下载安装Redis（Ubuntu系统）

相比于 Windows 系统而言，Redis 更适合于在 Linux 系统上使用，这是由 Redis 的底层机制决定的。本节介绍如何在 Linux 发行版 Ubuntu 系统上安装 Redis 数据库。

了解Redis版本

Redis 版本号采用国际标准惯例，即“主版本号.副版本号.补丁级别”。

一个偶数的副版本号表示一个标准发行版本，比如 1.2，2.4，3.0，4.2，5.0，而奇数的副版本号表示非标准发行版，例如 2.9.x 版本是 Redis 3.0 标准版本的非标准发行版本。版本号为偶数的相对比较稳定，而奇数一般是偶数版的测试版本。

在线安装Redis

在 Ubuntu 终端执行相应的命令即可安装 Redis，如下所示：

$sudo apt-get update
$sudo apt-get install redis-server

启动Redis服务端

在终端输入以下命令启动 Redis 服务端：

$redis-server

启动Redis客户端

在终端输入以下命令启动 Redis 客户端：

若设置了密码，使用如下格式启动
$redis-cli -h [ip] -p [port] -a [password] 
#简单格式
$redis-cli

输入后，返回提示如下：

redis 127.0.0.1:6379>

注意：127.0.0.1 是本地计算机的 IP 地址，6379 是运行 Redis 服务器的默认端口号。

验证是否成功安装

在终端输出PING命令，返回如下输出：

redis 127.0.0.1:6379> ping
PONG

上述输出说明 Redis 已成功安装在计算机上。

Linux源码包安装

除了上述方法外，您也可以在 Redis 官网下载源码包进行安装，下载地址：Redis。下载完成后执行以下命令：

#解压、编译
$ tar xzf redis-5.0.4.tar.gz
$ cd redis-5.0.4
$ make

源码包安装完成后，存放在 src 目录下，执行下述命令启动 Redis。

$ cd src
$ ./redis-server
$ ./redis-cli
$ redis> set name www.biancheng.net
OK
$ redis> get name
"www.biancheng.net"

网页版Redis工具

Redis 官方网站提供了 Web 版 Redis 在线工具（地址：Try Redis），您也可以用它来练习 Redis 命令，不过它只是一种在线体验工具，无法在实际生产环境中无法使用。
 

图1：Redis 在线工具

Redis可视化工具

Redis 存在许多第三方可视化工具，可以让您更加直观形象地的操作 Redis 数据库，常见的 Redis GUI 工具有 Redis Desktop Manager(又称 RDM)、Another Redis DeskTop Manager 及 FastoRedis。

Redis Desktop Manager（简称 RDM）是一个跨平台 Redis 桌面管理软件，支持 Windows、Liunx 和 Mac。该工具为用户提供了易于使用的 Redis 可视化操作，同时支持 SSL/TLS加密，以及 SSH 隧道技术。它托管在 GitHub 上，下载地址：点击前往。
 

图2：Redis 可视化工具

Redis配置文件

在 Redis 的安装目录中有一个名为 redis.windows.conf 的配置文件，若在 Linux 中则为 redis.conf，本节以 Windows 系统为例对该文件进行讲解。

查看配置项

您可以使用 Redis 的CONFIG命令来查看或者更改 Redis 的配置信息。语法格式如下：

redis 127.0.0.1:6379> CONFIG GET 配置名称

示例如下，获取日志等级的配置项：

redis 127.0.0.1:6379> CONFIG GET loglevel 

输出结果如下：

1) "loglevel"
2) "notice"

通过使用*可以查看所有配置项，命令如下：

redis 127.0.0.1:6379> CONFIG GET *

输出结果：

1) "dbfilename"
2) "dump.rdb"
3) "requirepass"
4) ""
5) "masterauth"
6) ""
7) "cluster-announce-ip"
8) ""
9) "unixsocket"
10) ""
11) "logfile"
12) ""
13) "pidfile"
14) ""
15) "slave-announce-ip"
16) ""
17) "replica-announce-ip"
18) ""
19) "maxmemory"
20) "0"
21) "proto-max-bulk-len"
22) "536870912"
23) "client-query-buffer-limit"
24) "1073741824"
25) "maxmemory-samples"
26) "5"
27) "lfu-log-factor"
28) "10"
29) "lfu-decay-time"
30) "1"
31) "timeout"
32) "0"
33) "active-defrag-threshold-lower"
34) "10"
35) "active-defrag-threshold-upper"
36) "100"
37) "active-defrag-ignore-bytes"
38) "104857600"
.....

如图所示：

图1：Redis配置项

注意：由于版本和操作系统的不同，配置项的数量会存在差异。

更改配置项

如果想要重新设置配置项，需要使用以下命令：

redis 127.0.0.1:6379> CONFIG SET 配置项名称 配置项参数值

示例如下：

127.0.0.1:6379> CONFIG SET loglevel "verbose"
OK
127.0.0.1:6379> CONFIG GET loglevel
1) "loglevel"
2) "verbose"

Redis 的日志级别有以下四种：

1. debug：会打印出很多信息，适用于开发和测试阶段。
2. verbose（冗长的）：包含很多不太有用的信息，但比debug简化一些。
3. notice：适用于生产模式。
4. warning : 警告信息。

Redis 默认设置为 verbose，开发测试阶段可以用 debug，生产模式一般选用 notice。

更改配置文件

Redis 某些配置信息无法直接通过命令修改，此时就需要修改配置文，比如设置 Redis 允许远程连接的功能。配置文件修改如下：

1.注释掉本地IP地址,绑定要访问的外部IP
#bind 127.0.0.1 ::1
bind 192.168.1.1
2.关闭保护模式(把yes改为no)
protected-mode no
3.重启服务器,windows重启
redis-server --service-stop
redis-server --service-start
Linux重启
sudo /etc/init.d/redis-server restart

配置项说明

下表对一些配置项做了简单地说明：
 

如果想全面了解配置选项，可以参考官方网站相关文档：点击前往。