Redis入门到精通

• Redis入门到精通
  • 一、Redis缓存框架基本介绍
    • 1.1Redis的应用场景
  • 二、Redis的安装方式
    • 2.1Windows操作系统安装Redis
    • 2.2Linux操作系统安装Redis
      • 2.1、下载并解压
      • 2.2、编译安装redis
      • 2.3、 启动Redis
      • 2.4、设置Redis账号密码
      • 2.5、设置Reids允许ip访问
    • 三、Docker容器化部署redis
      • 3.1、创建数据和配置存放目录
      • 3.2、 修改Redis配置文件
      • 3.3、 自定义启动redis
      • 3.4、验证redis是否安装成功
  • 四、Redis单线线程模型

一、Redis缓存框架基本介绍

Redis（Remote Dictionary Server )，即远程字典服务，是一个开源的使用ANSI C语言编写、支持网络、可基于内存亦可持久化的日志型、Key-Value数据库，并提供多种语言的API。

Redis的官网

市面上主流的Key-Value数据库有：Redis、Memcache、Tair(淘宝自研发)

1.1Redis的应用场景

1. Token令牌的生成
2. 短信验证码Code
3. 缓存查询数据
4. 网页计数器
5. 分布式锁
6. 延迟操作

二、Redis的安装方式

2.1Windows操作系统安装Redis

注意：Redis官方是没有windows版本的，只有linux，这时候因为 在nio中epoll只有linux操作系统独有

github下载windows版Redis

下载完成后将redis文件进行解压，并在此文件夹内的空白处按shift+鼠标右键然后点击在此处打开Powershell窗口，执行 .\redis-server.exe .\redis.windows.conf命令启动redis。

运行结果如下图所示：

此时redis就已经启动成功了，由于该方式启动为redis前台启动，所以powershell窗口不能关闭。

我们再在该文件下再打开一个powershell窗口用来查看redis是否正常运行

输入.\redis-cli.exe进入到redis中 set 1 test往redis中存入一个string类型的值，再get 1读取该值，显示如下则成功。

至此我们就完成了windows版redis的安装。

2.2Linux操作系统安装Redis

本文章是基于CentOs7安装redis版本为redis-5.0.14

2.1、下载并解压

1、 执行下面命令进行redis下载

wget https://download.redis.io/releases/redis-5.0.14.tar.gz

2、 解压redis

tar -zxvf redis-5.0.14.tar.gz

3、 移动redis目录，一般会将redis目录放在 /usr/local/redis目录

mv redis-5.0.14  /usr/local/redis

2.2、编译安装redis

1、 进入redis安装目录下并执行make命令编译redis

cd /usr/local/redis && make

若redis在执行make命令时报错：cc 未找到命令，原因是虚拟机系统中缺少gcc，执行下面命令安装gcc：

yum -y install gcc automake autoconf libtool make

若redis在执行make命令时报错：致命错误:jemalloc/jemalloc.h: 没有那个文件或目录，则需要在make指定分配器为libc。执行下面命令即可正常编译：

cd /usr/local/redis && make MALLOC=libc

make命令执行完，redis就编译完成了。

2、 执行下面命令安装redis，并指定安装目录

cd /usr/local/redis && make install PREFIX=/usr/local/redis

至此我们就完成了Linux操作系统下redis的安装。

2.3、 启动Redis

1、 进入到redis的安装目录，并执行下面命令启动redis服务

cd /usr/local/redis
./bin/redis-server redis.conf

此时，可以看到redis服务被成功启动。

但该方式启动有一个比较严重的问题，不能退出控制台，如果退出控制台，redis服务也会停止。若想redis以后台的方式运行，则需修改redis的配置文件redis.conf。将该配置文件中的 daemonize yes。修改完成后再次启动redis。

启动结果如下图所示。

验证redis是否可用可参考windows验证流程。

2.4、设置Redis账号密码

搜索：# requirepass foobared

requirepass 123456

客户端连接：auth 123456

2.5、设置Reids允许ip访问

注释掉bind 127.0.0.1或改为bind 0.0.0.0

protected-mode no ###允许外界访问

三、Docker容器化部署redis

docker容器安装请参考https://blog.csdn.net/qq_39142743/article/details/123483590中的docker安装部分内容。

3.1、创建数据和配置存放目录

# 创建 redis 配置存放目录
mkdir -p /docker/redis/conf && chmod 775 /docker/redis/conf

# 创建 redis 数据存放目录
mkdir -p /docker/redis/data && chmod 775 /docker/redis/data

3.2、 修改Redis配置文件

下载配置文件

# 进入 redis 配置文件目录
cd /docker/redis/conf

# 下载 redis 示例配置文件
wget http://download.redis.io/redis-stable/redis.conf

编辑配置文件修改如下内容：

# 设置 redis 连接密码
requirepass 123456

# 数据持久化
appendonly yes

# Redis key 过期事件监听
notify-keyspace-events Ex

3.3、 自定义启动redis

docker run -d -p 6379:6379 \
--name redis \
--restart=always \
-v /docker/redis/data:/data \
-v /docker/redis/conf/redis.conf:/etc/redis/redis.conf \
-v /docker/redis/downloads:/usr/Downloads \
redis:5.0.14 \
redis-server /etc/redis/redis.conf \
--appendonly yes

redis 安装完成后通过docker ps命令查看状态如下

3.4、验证redis是否安装成功

1、Redis交互终端

# 在容器 redis 中开启一个交互终端
docker exec -it redis /bin/bash

若get时，提示(error) NOAUTH Authentication required. 则需要输入密码auth 密码

四、Redis单线线程模型

首先Redis官方是没有Windows版本的，只有Linux版本。

Redis的底层采用Nio中的多路IO复用的机制，能够非常好的支持这样的并发，从而保证线程安全问题；

Redis单线程，也就是底层采用一个线程维护多个不同的客户端io操作。

但是Nio在不同的操作系统上实现的方式有所不同，在我们windows操作系统使用select实现轮训时间复杂度是为o(n)，而且还存在空轮训的情况，效率非常低， 其次是默认对我们轮训的数据有一定限制，所以支持上万的tcp连接是非常难。

所以在linux操作系统采用epoll实现事件驱动回调，不会存在空轮训的情况，只对活跃的 socket连接实现主动回调这样在性能上有大大的提升，所以时间复杂度是为o(1)

注意：windows操作系统是没有epoll，只有linux系统才有epoll

所以Nginx、redis都能够支持非常高的高并发，最终都是linux中的IO多路复用机制Epoll。

redis底层采用了nio epoll实现。