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Redis的安装和集群搭建

2018-11-28 08:37 232 查看

Redis应用
首页是系统的门户，也就是系统的入口。所以首页的访问量是这个系统最大的。如果每次展示首页都从数据库中查询首页的内容信息，那么势必会对数据库造成很大的压力，所以需要使用缓存来减轻数据库压力。
实现缓存的工具有很多，现在比较流行的是redis。

1.Redis的安装

1.1.redis的下载

官网地址：http://redis.io/

下载地址：http://download.redis.io/releases/redis-3.0.0.tar.gz

1.2.redis的安装

安装redis需要c语言的编译环境,如果没有gcc需要在线安装

yum -y install gcc-c++
测试是否有gcc环境

gcc: no input files 表示安装成功

[root@localhost ~]# gcc
gcc: no input files
安装步骤：

第一步：将redis的源码包上传到linux系统。

用xftp上传

第二步：解压缩redis的源码包。

tar -xvf redis-3.0.0.tar.gz
第三步：进行编译。 cd到解压后的目录 输入命令：make

cd /redis-3.0.0
make
第四步：进行安装。 输入命令：

make install PREFIX=/usr/local/redis
PREFIX 必须是大写的。

cd /usr/local/redis
有bin目录说明安装成功

2.连接redis

2.1redis服务端启动

第一种：前端启动

这种方法启动后，这个终端就不能用了，只能新开一个终端了。

第二种：后台启动

第一步：将redis.conf配置文件复制到redis/bin下

cp /root/redis-3.0.0/redis.conf /usr/local/redis/bin/
第二步：使用vim编辑redis.conf文件

将daemonize no修改为daemonize yes

第三步：启动redis

./redis-server redis.conf
第四步：检查redis进程

ps -ef|grep redis

3.2客户端redis-cli连接redis
在redis/bin下，默认连接127.0.0.1:6379的本地redis服务

./redis-cli
也可以指定连接ip:端口

-h：连接的服务器的地址

-p：服务的端口号

./redis-cli -h 192.168.25.153 -p 6379
3.3关闭redis服务
第一种：通过客户端关闭

在redis/bin下

./redis-cli shutdown
第二种：使用kill命令

找到对应的redis的进程id 然后使用命令：(pid为进程id)

kill -9 pid

3.Redis五种数据类型

String：key-value（做缓存）
Redis中所有的数据都是字符串。命令不区分大小写，key是区分大小写的。Redis是单线程的。Redis中不适合保存内容大的数据。
get、set、
incr：加一（生成id）
Decr：减一

Hash：key-fields-values（做缓存）
相当于一个key对于一个map，map中还有key-value
使用hash对key进行归类。
Hset：向hash中添加内容
Hget：从hash中取内容

List：有顺序可重复
192.168.25.153:6379> lpush list1 a b c d
(integer) 4
192.168.25.153:6379> lrange list1 0 -1

  1. “d”
  2. “c”
  3. “b”
  4. “a”
    192.168.25.153:6379> rpush list1 1 2 3 4
    (integer) 8
    192.168.25.153:6379> lrange list1 0 -1
  5. “d”
  6. “c”
  7. “b”
  8. “a”
  9. “1”
  10. “2”
  11. “3”
  12. “4”
    192.168.25.153:6379>
    192.168.25.153:6379> lpop list1
    “d”
    192.168.25.153:6379> lrange list1 0 -1
  13. “c”
  14. “b”
  15. “a”
  16. “1”
  17. “2”
  18. “3”
  19. “4”
    192.168.25.153:6379> rpop list1
    “4”
    192.168.25.153:6379> lrange list1 0 -1
  20. “c”
  21. “b”
  22. “a”
  23. “1”
  24. “2”
  25. “3”
    192.168.25.153:6379>

Set：元素无顺序，不能重复
192.168.25.153:6379> sadd set1 a b c c c d
(integer) 4
192.168.25.153:6379> smembers set1

  1. “b”
  2. “c”
  3. “d”
  4. “a”
    192.168.25.153:6379> srem set1 a
    (integer) 1
    192.168.25.153:6379> smembers set1
  5. “b”
  6. “c”
  7. “d”
    192.168.25.153:6379>
    还有集合运算命令，自学。

SortedSet（zset）：有顺序，不能重复
192.168.25.153:6379> zadd zset1 2 a 5 b 1 c 6 d
(integer) 4
192.168.25.153:6379> zrange zset1 0 -1

  1. “c”
  2. “a”
  3. “b”
  4. “d”
    192.168.25.153:6379> zrem zset1 a
    (integer) 1
    192.168.25.153:6379> zrange zset1 0 -1
  5. “c”
  6. “b”
  7. “d”
    192.168.25.153:6379> zrevrange zset1 0 -1
  8. “d”
  9. “b”
  10. “c”
    192.168.25.153:6379> zrange zset1 0 -1 withscores
  11. “c”
  12. “1”
  13. “b”
  14. “5”
  15. “d”
  16. “6”
    192.168.25.153:6379> zrevrange zset1 0 -1 withscores
  17. “d”
  18. “6”
  19. “b”
  20. “5”
  21. “c”
  22. “1”
    192.168.25.153:6379>

3.1.Key命令

设置key的过期时间。
Expire key second：设置key的过期时间
Ttl key：查看key的有效期
Persist key：清除key的过期时间。Key持久化。

192.168.25.153:6379> expire Hello 100
(integer) 1
192.168.25.153:6379> ttl Hello
(integer) 77

4.Redis的持久化方案

Redis的所有数据都是保存到内存中的。
Rdb：快照形式，定期把内存中当前时刻的数据保存到磁盘。Redis默认支持的持久化方案。
aof形式：append only file。把所有对redis数据库操作的命令，增删改操作的命令。保存到文件中。数据库恢复时把所有的命令执行一遍即可。

在redis.conf配置文件中配置。
Rdb：

Aof的配置：

两种持久化方案同时开启使用aof文件来恢复数据库。

5.Redis集群的搭建

5.1.redis-cluster架构图


redis-cluster投票:容错

架构细节:
(1)所有的redis节点彼此互联(PING-PONG机制),内部使用二进制协议优化传输速度和带宽.
(2)节点的fail是通过集群中超过半数的节点检测失效时才生效.
(3)客户端与redis节点直连,不需要中间proxy层.客户端不需要连接集群所有节点,连接集群中任何一个可用节点即可
(4)redis-cluster把所有的物理节点映射到[0-16383]slot上,cluster 负责维护node<->slot<->value
Redis 集群中内置了 16384 个哈希槽，当需要在 Redis 集群中放置一个 key-value 时，redis 先对 key 使用 crc16 算法算出一个结果，然后把结果对 16384 求余数，这样每个 key 都会对应一个编号在 0-16383 之间的哈希槽，redis 会根据节点数量大致均等的将哈希槽映射到不同的节点

5.2.Redis集群的搭建

Redis集群中至少应该有三个节点。要保证集群的高可用，需要每个节点有一个备份机。
Redis集群至少需要6台服务器。
搭建伪分布式。可以使用一台虚拟机运行6个redis实例。需要修改redis的端口号7001-7006

5.2.1.集群搭建环境

1、使用ruby脚本搭建集群。需要ruby的运行环境。
安装ruby
yum install ruby
yum install rubygems

2、安装ruby脚本运行使用的包。
[root@localhost ~]# gem install redis-3.0.0.gem
Successfully installed redis-3.0.0
1 gem installed
Installing ri documentation for redis-3.0.0…
Installing RDoc documentation for redis-3.0.0…
[root@localhost ~]#

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

5.2.2.搭建步骤
需要6台redis服务器。搭建伪分布式。
需要6个redis实例。
需要运行在不同的端口7001-7006

第一步：创建6个redis实例，每个实例运行在不同的端口。需要修改redis.conf配置文件。配置文件中还需要把cluster-enabled yes前的注释去掉。

第二步：启动每个redis实例。
第三步：使用ruby脚本搭建集群。
./redis-trib.rb create --replicas 1 192.168.25.153:7001 192.168.25.153:7002 192.168.25.153:7003 192.168.25.153:7004 192.168.25.153:7005 192.168.25.153:7006

创建关闭集群的脚本：
[root@localhost redis-cluster]# vim shutdow-all.sh
redis01/redis-cli -p 7001 shutdown
redis01/redis-cli -p 7002 shutdown
redis01/redis-cli -p 7003 shutdown
redis01/redis-cli -p 7004 shutdown
redis01/redis-cli -p 7005 shutdown
redis01/redis-cli -p 7006 shutdown
[root@localhost redis-cluster]# chmod u+x shutdow-all.sh

[root@localhost redis-cluster]# ./redis-trib.rb create --replicas 1 192.168.25.153:7001 192.168.25.153:7002 192.168.25.153:7003 192.168.25.153:7004 192.168.25.153:7005 192.168.25.153:7006

Creating cluster
Connecting to node 192.168.25.153:7001: OK
Connecting to node 192.168.25.153:7002: OK
Connecting to node 192.168.25.153:7003: OK
Connecting to node 192.168.25.153:7004: OK
Connecting to node 192.168.25.153:7005: OK
Connecting to node 192.168.25.153:7006: OK

Performing hash slots allocation on 6 nodes…
Using 3 masters:
192.168.25.153:7001
192.168.25.153:7002
192.168.25.153:7003
Adding replica 192.168.25.153:7004 to 192.168.25.153:7001
Adding replica 192.168.25.153:7005 to 192.168.25.153:7002
Adding replica 192.168.25.153:7006 to 192.168.25.153:7003
M: 2e48ae301e9c32b04a7d4d92e15e98e78de8c1f3 192.168.25.153:7001
slots:0-5460 (5461 slots) master
M: 8cd93a9a943b4ef851af6a03edd699a6061ace01 192.168.25.153:7002
slots:5461-10922 (5462 slots) master
M: 2935007902d83f20b1253d7f43dae32aab9744e6 192.168.25.153:7003
slots:10923-16383 (5461 slots) master
S: 74f9d9706f848471583929fc8bbde3c8e99e211b 192.168.25.153:7004
replicates 2e48ae301e9c32b04a7d4d92e15e98e78de8c1f3
S: 42cc9e25ebb19dda92591364c1df4b3a518b795b 192.168.25.153:7005
replicates 8cd93a9a943b4ef851af6a03edd699a6061ace01
S: 8b1b11d509d29659c2831e7a9f6469c060dfcd39 192.168.25.153:7006
replicates 2935007902d83f20b1253d7f43dae32aab9744e6
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 192.168.25.153:7001)
M: 2e48ae301e9c32b04a7d4d92e15e98e78de8c1f3 192.168.25.153:7001
slots:0-5460 (5461 slots) master
M: 8cd93a9a943b4ef851af6a03edd699a6061ace01 192.168.25.153:7002
slots:5461-10922 (5462 slots) master
M: 2935007902d83f20b1253d7f43dae32aab9744e6 192.168.25.153:7003
slots:10923-16383 (5461 slots) master
M: 74f9d9706f848471583929fc8bbde3c8e99e211b 192.168.25.153:7004
slots: (0 slots) master
replicates 2e48ae301e9c32b04a7d4d92e15e98e78de8c1f3
M: 42cc9e25ebb19dda92591364c1df4b3a518b795b 192.168.25.153:7005
slots: (0 slots) master
replicates 8cd93a9a943b4ef851af6a03edd699a6061ace01
M: 8b1b11d509d29659c2831e7a9f6469c060dfcd39 192.168.25.153:7006
slots: (0 slots) master
replicates 2935007902d83f20b1253d7f43dae32aab9744e6
[OK] All nodes agree about slots configuration.

Check for open slots…
Check slots coverage…
[OK] All 16384 slots covered.
[root@localhost redis-cluster]#

5.3.集群的使用方法

Redis-cli连接集群。
[root@localhost redis-cluster]# redis01/redis-cli -p 7002 -c
-c：代表连接的是redis集群

6.Jedis

需要把jedis依赖的jar包添加到工程中。Maven工程中需要把jedis的坐标添加到依赖。

推荐添加到服务层。Taotao-content-Service工程中。

6.1.连接单机版

第一步：创建一个Jedis对象。需要指定服务端的ip及端口。
第二步：使用Jedis对象操作数据库，每个redis命令对应一个方法。
第三步：打印结果。
第四步：关闭Jedis
@Test
public void testJedis() throws Exception {
// 第一步：创建一个Jedis对象。需要指定服务端的ip及端口。
Jedis jedis = new Jedis(“192.168.25.153”, 6379);
// 第二步：使用Jedis对象操作数据库，每个redis命令对应一个方法。
String result = jedis.get(“hello”);
// 第三步：打印结果。
System.out.println(result);
// 第四步：关闭Jedis
jedis.close();
}

6.2.连接单机版使用连接池

第一步：创建一个JedisPool对象。需要指定服务端的ip及端口。
第二步：从JedisPool中获得Jedis对象。
第三步：使用Jedis操作redis服务器。
第四步：操作完毕后关闭jedis对象，连接池回收资源。
第五步：关闭JedisPool对象。
@Test
public void testJedisPool() throws Exception {
// 第一步：创建一个JedisPool对象。需要指定服务端的ip及端口。
JedisPool jedisPool = new JedisPool(“192.168.25.153”, 6379);
// 第二步：从JedisPool中获得Jedis对象。
Jedis jedis = jedisPool.getResource();
// 第三步：使用Jedis操作redis服务器。
jedis.set(“jedis”, “test”);
String result = jedis.get(“jedis”);
System.out.println(result);
// 第四步：操作完毕后关闭jedis对象，连接池回收资源。
jedis.close();
// 第五步：关闭JedisPool对象。
jedisPool.close();
}

6.3.连接集群版

第一步：使用JedisCluster对象。需要一个Set参数。Redis节点的列表。
第二步：直接使用JedisCluster对象操作redis。在系统中单例存在。
第三步：打印结果
第四步：系统关闭前，关闭JedisCluster对象。

@Test
public void testJedisCluster() throws Exception {
// 第一步：使用JedisCluster对象。需要一个Set参数。Redis节点的列表。
Set nodes = new HashSet<>();
nodes.add(new HostAndPort(“192.168.25.153”, 7001));
nodes.add(new HostAndPort(“192.168.25.153”, 7002));
nodes.add(new HostAndPort(“192.168.25.153”, 7003));
nodes.add(new HostAndPort(“192.168.25.153”, 7004));
nodes.add(new HostAndPort(“192.168.25.153”, 7005));
nodes.add(new HostAndPort(“192.168.25.153”, 7006));
JedisCluster jedisCluster = new JedisCluster(nodes);
// 第二步：直接使用JedisCluster对象操作redis。在系统中单例存在。
jedisCluster.set(“hello”, “100”);
String result = jedisCluster.get(“hello”);
// 第三步：打印结果
System.out.println(result);
// 第四步：系统关闭前，关闭JedisCluster对象。
jedisCluster.close();
}

7.向业务逻辑中添加缓存

7.1.接口封装

常用的操作redis的方法提取出一个接口，分别对应单机版和集群版创建两个实现类。

7.1.1.接口定义
public interface JedisClient {

String set(String key, String value);
String get(String key);
Boolean exists(String key);
Long expire(String key, int seconds);
Long ttl(String key);
Long incr(String key);
Long hset(String key, String field, String value);
String hget(String key, String field);
Long hdel(String key, String... field);

}

7.1.2.单机版实现类
public class JedisClientPool implements JedisClient {

@Autowired
private JedisPool jedisPool;

@Override
public String set(String key, String value) {
Jedis jedis = jedisPool.getResource();
String result = jedis.set(key, value);
jedis.close();
return result;
}
@Override
public String get(String key) {
Jedis jedis = jedisPool.getResource();
String result = jedis.get(key);
jedis.close();
return result;
}
@Override
public Boolean exists(String key) {
Jedis jedis = jedisPool.getResource();
Boolean result = jedis.exists(key);
jedis.close();
return result;
}
@Override
public Long expire(String key, int seconds) {
Jedis jedis = jedisPool.getResource();
Long result = jedis.expire(key, seconds);
jedis.close();
return result;
}
@Override
public Long ttl(String key) {
Jedis jedis = jedisPool.getResource();
Long result = jedis.ttl(key);
jedis.close();
return result;
}
@Override
public Long incr(String key) {
Jedis jedis = jedisPool.getResource();
Long result = jedis.incr(key);
jedis.close();
return result;
}
@Override
public Long hset(String key, String field, String value) {
Jedis jedis = jedisPool.getResource();
Long result = jedis.hset(key, field, value);
jedis.close();
return result;
}
@Override
public String hget(String key, String field) {
Jedis jedis = jedisPool.getResource();
String result = jedis.hget(key, field);
jedis.close();
return result;
}
@Override
public Long hdel(String key, String... field) {
Jedis jedis = jedisPool.getResource();
Long result = jedis.hdel(key, field);
jedis.close();
return result;
}

}

配置：applicationContext-redis.xml

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?> 

<!-- 配置单机版的连接 -->

7.1.3.集群版实现类

package com.taotao.jedis;

import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;

import redis.clients.jedis.JedisCluster;

public class JedisClientCluster implements JedisClient {

@Autowired
private JedisCluster jedisCluster;

@Override
public String set(String key, String value) {
return jedisCluster.set(key, value);
}
@Override
public String get(String key) {
return jedisCluster.get(key);
}
@Override
public Boolean exists(String key) {
return jedisCluster.exists(key);
}
@Override
public Long expire(String key, int seconds) {
return jedisCluster.expire(key, seconds);
}
@Override
public Long ttl(String key) {
return jedisCluster.ttl(key);
}
@Override
public Long incr(String key) {
return jedisCluster.incr(key);
}
@Override
public Long hset(String key, String field, String value) {
return jedisCluster.hset(key, field, value);
}
@Override
public String hget(String key, String field) {
return jedisCluster.hget(key, field);
}
@Override
public Long hdel(String key, String... field) {
return jedisCluster.hdel(key, field);
}

}

Spring的配置：

<bean id="jedisClientCluster" class="cn.shop.redis.JedisClientCluster">
<property name="jedisCluster" ref="jedisCluster"></property>
</bean>
<bean id="jedisCluster" class="redis.clients.jedis.JedisCluster">
<constructor-arg name="nodes">
<set>
<bean class="redis.clients.jedis.HostAndPort">
<constructor-arg name="host" value="192.168.25.3"></constructor-arg>
<constructor-arg name="port" value="7001"></constructor-arg>
</bean>
<bean class="redis.clients.jedis.HostAndPort">
<constructor-arg name="host" value="192.168.25.3"></constructor-arg>
<constructor-arg name="port" value="7002"></constructor-arg>
</bean>
<bean class="redis.clients.jedis.HostAndPort">
<constructor-arg name="host" value="192.168.25.3"></constructor-arg>
<constructor-arg name="port" value="7003"></constructor-arg>
</bean>
<bean class="redis.clients.jedis.HostAndPort">
<constructor-arg name="host" value="192.168.25.3"></constructor-arg>
<constructor-arg name="port" value="7004"></constructor-arg>
</bean>
<bean class="redis.clients.jedis.HostAndPort">
<constructor-arg name="host" value="192.168.25.3"></constructor-arg>
<constructor-arg name="port" value="7005"></constructor-arg>
</bean>
<bean class="redis.clients.jedis.HostAndPort">
<constructor-arg name="host" value="192.168.25.3"></constructor-arg>
<constructor-arg name="port" value="7006"></constructor-arg>
</bean>
</set>
</constructor-arg>
</bean>

注意：单机版和集群版不能共存，使用单机版时注释集群版的配置。使用集群版，把单机版注释。

7.2.封装代码测试

@Test
public void testJedisClient() throws Exception {
//初始化Spring容器
ApplicationContext applicationContext = new ClassPathXmlApplicationContext(“classpath:spring/applicationContext-*.xml”);
//从容器中获得JedisClient对象
JedisClient jedisClient = applicationContext.getBean(JedisClient.class);
jedisClient.set(“first”, “100”);
String result = jedisClient.get(“first”);
System.out.println(result);

}

7.3.添加缓存

7.3.1.功能分析
查询内容列表时添加缓存。
1、查询数据库之前先查询缓存。
2、查询到结果，直接响应结果。
3、查询不到，缓存中没有需要查询数据库。
4、把查询结果添加到缓存中。
5、返回结果。

向redis中添加缓存：
Key：cid
Value：内容列表。需要把java对象转换成json。

使用hash对key进行归类。
HASH_KEY:HASH
|–KEY:VALUE
|–KEY:VALUE
|–KEY:VALUE
|–KEY:VALUE

注意：添加缓存不能影响正常业务逻辑。

7.3.2.代码实现
@Override
public List getContentList(long cid) {
//查询缓存
try {
String json = jedisClient.hget(CONTENT_KEY, cid + “”);
//判断json是否为空
if (StringUtils.isNotBlank(json)) {
//把json转换成list
List list = JsonUtils.jsonToList(json, TbContent.class);
return list;
}
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
//根据cid查询内容列表
TbContentExample example = new TbContentExample();
//设置查询条件
Criteria criteria = example.createCriteria();
criteria.andCategoryIdEqualTo(cid);
//执行查询
List list = contentMapper.selectByExample(example);
//向缓存中添加数据
try {
jedisClient.hset(CONTENT_KEY, cid + “”, JsonUtils.objectToJson(list));
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
return list;
}

7.4.缓存同步

对内容信息做增删改操作后只需要把对应缓存删除即可。
可以根据cid删除。
@Override
public TaotaoResult addContent(TbContent content) {
//补全属性
content.setCreated(new Date());
content.setUpdated(new Date());
//插入数据
contentMapper.insert(content);
//缓存同步
jedisClient.hdel(CONTENT_KEY, content.getCategoryId().toString());

	return TaotaoResult.ok();
}
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