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Redis Key/Value DB

云端事业部 / 云安全工程部——周波

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目录

1. Redis简介2. Nosql DB 简介3. 和Memcached的比较4. 数据结构5. 存储结构及存储格式6. Redis 的安装、操作和应用举例7. 常用命令8. 参考资料

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Redis 简介

redis 是一个 key-value 存储系统。 和Memcached 类似，它支持存储的 value 类型相对更多，包括 string( 字符串 ) 、 list( 链表 ) 、 set( 集合 ) 和 zset( 有序集 合 ) 。

这些数据类型支持 push/pop 、 add/remove 及取交集并集和差集及更丰富的操作，而且这些操作都是原子性的，支持各种不同方式的排序。

redis 与 memcached 一样，为了保证效率，数据都是缓存在内存中。区别的是 redis 会周期性的把更新的数据写入磁盘或者把修改 操作写入追加的记录文件，并且在此基础上实现了 master-slave( 主从 ) 同步。

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Nosql DB简介

什么是 Nosql DB?NoSQL ，意即反 SQL 运动，是一种非关系型的数据存储， key/value 键值对存储。

现有 Nosql DB 产品Redis/MongoDB/Memcached/Hbase/Cassandra/Tokyo Cabinet/Voldemort/Dynomite/Riak/CouchDB/Hypertable/Flare/Tin/Lightcloud/KiokuDB/Scalaris/Kai/ThruDB,  ......

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Nosql DB简介

为什么要使用 NOSQL 非关系数据库 ?1.High performance - 对数据库高并发读写的需求2.Huge Storage - 对海量数据的高效率存储和访问

的需求3.High Scalability && High Availability- 对数据

库的高可扩展性和高可用性的需求

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Redis 与 Memcached 比较

相同点1.Redis 和 Memcached 都是开源项目，都提供很

多的 client 库可供选择。2.两者都是 Nosql DB ，且都在内存存储数据，处理

数据速度快。

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Redis 与 Memcached 比较

功能上差异1.从协议上看， Redis 提供更多的数据结构和操作，

如 set, stack, range 操作等2.Redis 不仅仅是个 cache ，提供 persistent 和

chain replication ，加上 #1 ，可以近似替代Memcached+MySQL

3.Redis 支持不同的 db 空间，通过 selectdb 来切换到不同的 db 空间。从而实现数据的隔离。

4.Memcached 提供 binary protocol 和 sasl 协议，ms Redis 还没有支持

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Redis 与 Memcached 比较

实现上差异1.内存管理方式差别很大， Redis 使用独立的 VM 管

理内存，将大部分 value 进行压缩后放到磁盘上，类似 swap out 的概念

2.Memcached 使用 libevent 库，而 Redis 则原生的使用了 epoll ， kqueue 等多个异步通信模型

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Redis 与 Memcached 比较

性能上差异网络上众说纷纭，有的说 redis 快，有的说Memcached 快。以下是网络上提供的一组性能比较数据。

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Redis 与 Memcached 比较

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Redis 与 Memcached 比较

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Redis 与 Memcached 比较

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Redis 数据结构

redis 目前提供四种数据类型： string,list,set 及zset(sorted set) 。

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Redis数据存储结构

redis 使用了两种文件格式：全量数据和增量请求。全量数据格式是把内存中的数据写入磁盘， 便于下

次读取文件进行加载；增量请求文件则是把内存中的数据序列化为操作请

求，用于读取文件进行 replay 得到数据，序列化的操作包括 SET 、 RPUSH 、 SADD 、 ZADD 。

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Redis数据存储格式

Redis 的存储分为内存存储、磁盘存储和 log 文件三部分，配置文件中有三个参数对其进行配置。

save seconds updates : 指出在多长时间内，有多少次更新操作，就将数据同步到数据文件。

appendonly yes/no : 是否在每次更新操作后进行日志记录。

appendfsync no/always/everysec ：数据缓存同步至磁盘的方式。

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Redis的安装

下载安装源码包>wget‘http://code.google.com/p/redis/

downloads/detail?name=redis-2.0.4.tar.gz’>tar xzf redis-2.0.4.tar.gz >cd redis-2.0.4 >make

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Redis工具

redis-server ： Redis服务器的 daemon启动程序

redis-cli ： Redis 命令行操作工具。当然，你也可以用 telnet根据其纯文本协议来操作

redis-benchmark ： Redis 性能测试工具，测试Redis 在你的系统及你的配置下的读写性能

redis-stat ： Redis状态检测工具，可以检测Redis当前状态参数及延迟状况。

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Redis的配置

daemonize ：是否以后台 daemon 方式运行 pidfile ： pid 文件位置 port ：监听的端口号 timeout ：请求超时时间 loglevel ： log 信息级别 logfile ： log 文件位置 databases ：开启数据库的数量 save * * ：保存快照的频率，可设置多个条件。 rdbcompression ：是否使用压缩 dbfilename ：数据快照文件名

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Redis的配置

dir ：数据快照的保存目录（这个是目录） appendonly ：每次写操作会记一条 logappendfsync ：如何同步到磁盘slaveof <masterip> <masterport> ：配置主

从服务器

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Redis操作

启动 Redis Server>./redis-server

这样会加载默认配置 redis.conf,也可配置多个redis 端口，启动时指定配置文件：

>./redis-server redis_6380.conf

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Redis操作

内置 client 访问 Redis Server>./redis-cliredis> set foo barOK redis> get foo "bar" >./redis-cli -p 6380 info

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Redis操作

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Redis新特性

Sub/Pub( 发布 /订阅 )Pub/Sub功能（即 Publish,Subscribe）意思是发布及订阅功能。简单的理解就像我们订阅 blog一样，不同的是，这里的客户端与 server 端采用长连接建立推送机制，一个客户端发布消息，可以在多个客户端收到通知。

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Redis新特性应用

SCMQ( 云安全消息队列 )

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Redis 备份机制

Redis 支持 master-slave 的主从配置，配置方法是在从机的配置文件中指定 slaveof 参数为主机的ip 和 port 即可，

其数据复制方式可以是一主一从或者是一主多从的方式， Redis 在 master 是非阻塞模式，也就是说在 slave执行数据同步的时候， master 是可以接受客户端的请求的，并不影响同步数据的一致性，然而在 slave 端是阻塞模式的， slave 在同步master 数据时，并不能够响应客户端的查询，

Redis 的 master/slave 模式下， master 提供数据读写服务，而 slave只提供读服务

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Redis 备份应用

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Redis 备份应用

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Redis命令总结

连接操作相关的命令 quit ：关闭连接（ connection ） auth ：简单密码认证 持久化 save ：将数据同步保存到磁盘 bgsave ：将数据异步保存到磁盘 lastsave ：返回上次成功将数据保存到磁盘的 Unix时戳 shundown ：将数据同步保存到磁盘，然后关闭服务 远程服务控制 info ：提供服务器的信息和统计 monitor ：实时转储收到的请求 slaveof ：改变复制策略设置 config ：在运行时配置 Redis服务器

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Redis命令总结

对 value操作的命令 exists(key) ：确认一个 key 是否存在 del(key) ：删除一个 key type(key) ：返回值的类型 keys(pattern) ：返回满足给定 pattern 的所有 key randomkey ：随机返回 key 空间的一个 keyrename(oldname, newname) ：重命名 key dbsize ：返回当前数据库中 key 的数目 expire ：设定一个 key 的活动时间（ s ） ttl ：获得一个 key 的活动时间 select(index) ：按索引查询 move(key, dbindex) ：移动当前数据库中的 key 到 dbindex 数据库 flushdb ：删除当前选择数据库中的所有 key flushall ：删除所有数据库中的所有 key

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Redis命令总结 对 String操作的命令 set(key, value) ：给数据库中名称为 key 的 string赋予值 value get(key) ：返回数据库中名称为 key 的 string 的 value getset(key, value) ：给名称为 key 的 string赋予上一次的 value mget(key1, key2,…, key N) ：返回库中多个 string 的 value setnx(key, value) ：添加 string ，名称为 key ，值为 value setex(key, time, value) ：向库中添加 string ，设定过期时间 time mset(key N, value N) ：批量设置多个 string 的值 msetnx(key N, value N) ：如果所有名称为 key i 的 string 都不存在， incr(key) ：名称为 key 的 string 增 1 操作 incrby(key, integer) ：名称为 key 的 string 增加 integer decr(key) ：名称为 key 的 string 减 1 操作 decrby(key, integer) ：名称为 key 的 string减少 integer append(key, value) ：名称为 key 的 string 的值附加 value substr(key, start, end) ：返回名称为 key 的 string 的 value 的子串

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Redis命令总结 对 List操作的命令 rpush(key, value) ：在名称为 key 的 list尾添加一个值为 value 的元素 lpush(key, value) ：在名称为 key 的 list头添加一个值为 value 的 元素 llen(key) ：返回名称为 key 的 list 的长度 lrange(key, start, end) ：返回名称为 key 的 list 中 start 至 end之间的元素

ltrim(key, start, end) ：截取名称为 key 的 list lindex(key, index) ：返回名称为 key 的 list 中 index位置的元素 lset(key, index, value) ：给名称为 key 的 list 中 index位置的元素赋值 lrem(key, count, value) ：删除 count 个 key 的 list 中值为 value 的元素。 lpop(key) ：返回并删除名称为 key 的 list 中的首元素 rpop(key) ：返回并删除名称为 key 的 list 中的尾元素 blpop(key1, key2,… key N, timeout) ： lpop 命令的 block版本。 brpop(key1, key2,… key N, timeout) ： rpop 的 block版本。 rpoplpush(srckey, dstkey) ：返回并删除名称为 srckey 的 list 的尾元素，

并将该元素添加到名称为 dstkey 的 list 的头部

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Redis命令总结 对 Set操作的命令 sadd(key, member) ：向名称为 key 的 set 中添加元素member srem(key, member)  ：删除名称为 key 的 set 中的元素member spop(key)  ：随机返回并删除名称为 key 的 set 中一个元素 smove(srckey, dstkey, member)  ：移到集合元素 scard(key)  ：返回名称为 key 的 set 的基数 sismember(key, member)  ： member 是否是名称为 key 的 set 的元素

sinter(key1, key2,…key N)  ：求交集 sinterstore(dstkey, (keys))  ：求交集并将交集保存到 dstkey 的集合 sunion(key1, (keys))  ：求并集 sunionstore(dstkey, (keys))  ：求并集并将并集保存到 dstkey 的集合 sdiff(key1, (keys))  ：求差集 sdiffstore(dstkey, (keys))  ：求差集并将差集保存到 dstkey 的集合 smembers(key)  ：返回名称为 key 的 set 的所有元素 srandmember(key)  ：随机返回名称为 key 的 set 的一个元素

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Redis命令总结 对 Hash操作的命令 hset(key, field, value) ：向名称为 key 的 hash 中添加元素 field hget(key, field) ：返回名称为 key 的 hash 中 field 对应的 value hmget(key, (fields)) ：返回名称为 key 的 hash 中 field i 对应的

value hmset(key, (fields)) ：向名称为 key 的 hash 中添加元素 field  hincrby(key, field, integer) ：将名称为 key 的 hash 中 field 的

value 增加 integer hexists(key, field) ：名称为 key 的 hash 中是否存在键为 field 的域 hdel(key, field) ：删除名称为 key 的 hash 中键为 field 的域 hlen(key) ：返回名称为 key 的 hash 中元素个数 hkeys(key) ：返回名称为 key 的 hash 中所有键 hvals(key) ：返回名称为 key 的 hash 中所有键对应的 value hgetall(key) ：返回名称为 key 的 hash 中所有的键（ field）及其对

应的 value

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参考资料

http://www.javaeye.com/topic/524977http://liuxinglanyue.javaeye.com/blog/

829202http://192.168.0.5/cwiki/display/WEB/SCMQhttp://baike.baidu.com/view/4595959.htmhttp://blog.haohtml.com/index.php/

archives/6306http://code.google.com/p/redis/wiki/

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