Redis

Redis 快速搭建与使用

Redis 是由 C 语言开发的开源内存数据存储器,经常被用作数据库、缓存以及消息队列等。 Redis 因为其强大的功能和简洁的设计,深受广大开发者和公司的喜爱,几乎占领了内存数据库市场的所有份额。

1 Redis 特性

Redis 有很多优秀的特性,这也是它最受欢迎的原因。

1)多种数据类型支持

Redis 支持多种数据类型,例如字符串、散列、列表、集合、有序集合、HyperLogLog、流、地理坐标等,每种类型都有对应的使用场景,同时也满足了所有开发者的需要。

2)功能完善

Redis 提供了很多的功能,例如消息队列、自动过期删除、事务、数据持久化、分布式锁、附近的人、慢查询分析、Sentinel 和集群等多项功能。

3)高性能

Redis 是一款内存型数据库,因此在性能方面有天生的优势(内存操作比磁盘操作要快很多),并且 Redis 在底层使用了更加高效的算法和数据结构,以最大限度的提高了 Redis 的性能。

4)广泛的编程语言支持

Redis 客户端有众多的开发者提供了相应的支持,这些客户端可以在 https://redis.io/clients 上找到,支持是编程语言,如下图所示: redis-client.png 可以看出几乎所有的编程语言,都有相应的客户端支持。

5)使用简单

Redis 的 API 虽然比较丰富,但操作的方法都非常的简便,并且需要传递的参数也不多,这样开发者就能更快的上手使用,而且 Redis 官方也提供了比较完整的说明文档。

6)活跃性高/版本迭代快

Redis 活跃度很高,这点可以在 Redis 的开源项目 https://github.com/antirez/redis 中发现,并且 Redis 的版本迭代也很快,到目前为止 Redis 的发布版本就已经有二百多个了。

7)I/O 多路复用模型

Redis 使用了多路 I/O 复用模型,“多路”指的是多个网络连接,“复用”指的是复用同一个线程,采用多路 I/O 复用技术可以让单个线程高效的处理多个连接请求,这样就减少了创建和销毁线程所带来的时间消耗,从而到达高效处理大量并发请求的目的。

2 Redis 发展历程

Redis 的发展大概经过了以下几个过程:

  • 2009 年 5 月发布 Redis 初始版本;
  • 2012 年发布 Redis 2.6,重构了大量的核心代码,去掉了所有和集群相关的代码;
  • 2013 年 11 月发布 Redis 2.8,增加了部分主从复制功能;
  • 2015 年 4 月发布 Redis 3.0,增加了集群功能;
  • 2017 年 7 月发布 Redis 4.0 ,优化了复制功能和新增了混合持久化;
  • 2018 年 10 月发布 Redis 5.0,增加了 Stream 数据类型;
  • 2020 年 3-5 月计划发布 Redis 6.0 稳定版。

3 Redis 安装

Redis 官方提供了 Linux 和 MacOS 服务端安装包,对于 Windows 还有提供正式的支持,之所以不支持 Windows 平台是因为目前 Linux 版本已经很稳定,并且也有大量的用户,如果开发 Windows 版本可能会带来很多的兼容性问题,但 Windows 平台还是有很多种方法可以安装 Redis 的,本文的下半部分会说到,我们先来看 Redis 在 Linux 和 MacOS 平台的安装。

1)源码安装

① 下载源码包

进入网址:https://redis.io/download 选择需要安装的版本,点击 Download 按钮,如下图所示: redis-download.png

② 解压安装包

使用命令:tar zxvf redis-5.0.7.tar.gz

③ 切换到 Redis 目录

使用命令:cd /usr/local/redis-5.0.7/

④ 编译安装

使用命令:sudo make install 安装完成,如下图所示: mac-insert1.png 如果没有异常信息输出,向上图所示,则表示 Redis 已经安装成功。

2)Docker 安装

Docker 的使用前提是必须先有 Docker,如果本机没有安装 Docker,对于 Linux 用户来说,可使用命令 yum -y install docker 在线安装 docker,如果是非 Linux 平台需要在官网下载并安装 Docker Desker,下载地址:https://docs.docker.com/get-started/ 如下图所示: image.png 选择相应的平台,下载安装即可。 有了 Docker 之后,就可以在 Docker 上安装 Redis 服务端了,具体步骤如下:

① 拉取 Reids 镜像

使用命令:

docker pull redis

如果要安装其他版本的 Redis,可使用 docker pull redis:版本号 的方式来安装。

② 运行 Redis 容器

使用命令:

docker run --name myredis -d -p 6379:6379 redis

其中:

  • --name:设置别名
  • -p:映射宿主端口到容器端口
  • -d:表示后台运行

执行完成后截图如下: redis-setup-docker-ok.png 如图所示,则证明 Redis 已经正常启动了。 如果要查询 Redis 的安装版本,可遵循下图的执行流程,先进入容器,在进入 Redis 的安装目录,执行 redis-server -v 命令,如图如下: redis-docker-version.png

③ 执行命令

Docker 版的 Redis 命令执行和其他方式安装的 Redis 不太一样,所以这里需要单独讲一下,我们要使用 redis-cli 工具,需要执行以下命令:

docker exec -it myredis redis-cli

其中“myredis”指的是容器中 Redis 服务端的别名。

3)在线安装

在线安装的执行步骤最简单,只需要执行 xxx install redis 命令即可直接安装,例如 MacOS 使用 brew install redis 、Ubuntu 使用 apt-get install redis 、CentOS 使用 yum install redis 等。

3 Windows 系统安装 Redis

上面我们提到了,官方并没有提供 Windows 的支持版本,但 Windows 平台依旧有很多种方法,可以用来安装 Redis 服务端,例如 Docker 方式、虚拟机方式、Windows 10 子系统方式和第三方提供的 Redis 版本等。

其中 Docker 方式和本文上半部分介绍的安装方式相同,这里就不再赘述,当然你也可以使用虚拟机安装 Linux 的方式,或者是使用 Windows 10 下的自带的 Linux 子系统的方式进行安装。

如果你还想要更简单的方式,就可以使用第三方提供的 Redis 安装包进行安装,例如可以使用微软官方支持并维护的一个 Win64 的 Redis 开源项目,目前支持的最新版本为 3.2,项目地址:https://github.com/MicrosoftArchive/redis/releases 下载 .msi 和 .zip 文件安装即可。

4 Redis 使用

Redis 安装完之后,在 src 目录和 /usr/local/bin 目录下有几个很重要的可执行文件,这些可执行文件可以做很多事,如下表所示:

可执行文件 功能
redis-server 启动 Redis
redis-cli Redis 命令行工具
redis-benchmark 基准测试工具
redis-check-aof AOF 持久化文件检测工具和修复工具
redis-check-dump RDB 持久化文件检测工具和修复工具
redis-sentinel 启动 redis-sentinel

1)启动 Redis

下面我们就用可执行文件 redis-server 来启动 Redis 服务器,我们在 Redis 的安装目录执行 src/redis-server 命令就可以启动 Redis 服务了,如下图所示: 启动运行.png 可以看出 Redis 已经正常启动了,但这种启动方式,会使得 Redis 服务随着控制台的关闭而退出,因为 Redis 服务默认是非后台启动的,我们需要修改配置文件(redis.conf),找到 daemonize no 改为 daemonize yes ,然后重启服务,此时 Redis 就是以后台运行方式启动了,并且不会随着控制台的关闭而退出。

daemonize 配置如下: 改为后台运行.png

2)使用可视化工具操作 Redis

Redis 启动之后就可以使用一些客户端工具进行链接和操作,如下图所示: mac-client-link.png (注:我们本文使用的是 Redis Desktop Manager 工具链接的,更多 Redis 可视化工具,在本课程的后面有介绍。) 可以看出 Redis 服务器默认有 16 个数据库实例,从 db0 到 db15,但这个数据库实例和传统的关系型数据库实例是不一样的。传统型数据库实例是通过连接字符串配置的,而 Redis 数据库连接字符串只有一个,并不能指定要使用的数据库实例。

在 Redis 中如果要切换数据库实例,只需要执行 select n 命令即可,例如需要连接 db1 ,使用 select 1 命令选择即可,默认连接的数据库实例是 db0。

小贴士:当使用了 flushall 清空 Redis 数据库时,此数据库下的所有数据都会被清除。

Redis 数据库的实例个数也可以通过配置文件更改,在 redis.conf 中找到 databases 16 ,修改后面的数字重启 Redis 服务就会生效。

3)使用 redis-cli 操作 Redis

redis-cli 是官方自带的客户端链接工具,它可以配合命令行来对 Redis 进行操作,在 Redis 的安装目录使用 src/redis-cli 命令即可链接并操作 Redis,如下图所示: redis-cli-link2.png

5 小结

本文介绍了 Redis 的特性及其发展历程,以及 Redis 在 Windows、Linux、MacOS 下的安装,其中 Docker 安装方式,对所有平台都是通用的,在 Linux、MacOS 平台下可以在线安装或者使用源码安装,Windows 平台可以使用虚拟机或子系统以及第三方提供的 Redis 安装包进行安装。安装成功之后可以使用 redis-server 来启动 Redis 服务,并使用 redis-cli 来链接和操作 Redis 服务器,redis-server 默认是非后台运行 Redis,需要修改配置 daemonize yes 来设置 Redis 为后台运行模式,这样就可以快速上手使用 Redis 了。

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