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Redis是一個輕量級的開源鍵值存儲數(shù)據(jù)庫，常用于高速讀寫場景下的數(shù)據(jù)緩存，但它也可以作為消息隊列、分布式鎖、計數(shù)器等多種用途。在實際的軟件開發(fā)中，使用Redis能夠提高程序的性能和穩(wěn)定性。本文將介紹Redis應(yīng)用中的一些實踐技巧，以及如何搭建獨立的Redis環(huán)境。
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Redis集群
Redis支持主從復(fù)制以及哨兵監(jiān)控機制，但當(dāng)需要擴展存儲能力和提高系統(tǒng)可用性時，可以使用Redis集群。Redis集群有三個組件：Cluster Node、Cluster Config、Cluster Redis Proxy。其中，Cluster Node表示存儲數(shù)據(jù)的節(jié)點，Cluster Config表示配置信息的節(jié)點，Cluster Redis Proxy為客戶端提供代理訪問的服務(wù)。
使用Redis集群需要注意以下幾個點：
1. 配置文件：對于每個Cluster Node，配置文件需要設(shè)置cluster-enabled yes，并設(shè)置cluster-config-file和cluster-node-timeout。
2. 節(jié)點規(guī)劃：在規(guī)劃節(jié)點數(shù)量時需要考慮橫向擴展和負載均衡。通常采用6個節(jié)點的集群，每個節(jié)點保存1個主節(jié)點和1個副本節(jié)點。
3. 容量規(guī)劃：需要根據(jù)業(yè)務(wù)需求和數(shù)據(jù)量來規(guī)劃容量?？梢酝ㄟ^sharding技術(shù)將數(shù)據(jù)分布在多個節(jié)點上。
Redis持久化
Redis支持兩種持久化方式：RDB和AOF。 Redis RDB持久化通過將數(shù)據(jù)庫狀態(tài)存儲在磁盤上的二進制文件中來實現(xiàn)。Redis AOF持久化是通過記錄每個寫操作來實現(xiàn)的。對于寫操作，Redis將其追加到磁盤上的AOF文件中。RDB持久化的優(yōu)點是存儲節(jié)約空間，恢復(fù)速度快；AOF持久化的優(yōu)點是恢復(fù)數(shù)據(jù)更加可靠。
可以通過以下配置文件的方式，啟用Redis持久化：
appendonly yes
appendfilename "appendonly.aof"
dbfilename "dump.rdb"
save 900 1
save 300 10
save 60 10000
通過上述配置文件，可以將AOF文件命名為appendonly.aof，RDB文件命名為dump.rdb。其中save參數(shù)表示的是當(dāng)前數(shù)據(jù)到達規(guī)定數(shù)值時會執(zhí)行的操作。例如，save 900 1表示在900秒之后，數(shù)據(jù)發(fā)生變化，則保存一次數(shù)據(jù)。
Redis限流
Redis天生適合并發(fā)讀寫，但有時需要對數(shù)據(jù)進行限流?？梢酝ㄟ^令牌桶算法、漏桶算法等來實現(xiàn)Redis限流功能，令牌桶算法實現(xiàn)簡單，適用于限制訪問速率；漏桶算法能夠削峰填谷，適用于限制峰值。
令牌桶算法實現(xiàn)：
local rate = tonumber(redis.call('HGET', keys[1], 'rate'))
local cp = tonumber(redis.call('HGET', KEYS[1], 'consume_time'))
local now = tonumber(redis.call('TIME')[1])
local tokens.= tonumber(redis.call('HGET', KEYS[1], 'tokens'))
if rate == nil or cp == nil or now == nil or tokens == nil then
return 0
end
local add_tokens = math.floor((now - cp) * rate)
tokens = math.min(100, tokens + add_tokens)
if tokens
return 0
else
redis.call('HSET', KEYS[1], 'consume_time', now)
redis.call('HSET', KEYS[1], 'tokens', tokens - 1)
return 1
end
漏桶算法實現(xiàn)：
local capacity = tonumber(redis.call('HGET', KEYS[1], 'capacity'))
local cp = tonumber(redis.call('HGET', KEYS[1], 'consume_time'))
local now = tonumber(redis.call('TIME')[1])
local level = tonumber(redis.call('HGET', KEYS[1], 'level'))
if capacity == nil or cp == nil or now == nil or level == nil then
return 0
end
local out_rate = 2 -- 漏出速率
local out = math.floor((now - cp) * out_rate)
level = math.max(0, level - out)
if level + 1 > capacity then -- 桶滿了，請求被拒絕
return 0
else
redis.call('HSET', KEYS[1], 'consume_time', now)
redis.call('HSET', KEYS[1], 'level', level + 1)
return 1
end
搭建獨立Redis環(huán)境
在實際使用中，為了避免和其它Redis實例發(fā)生沖突，需要搭建獨立的Redis環(huán)境。以下是基本的搭建步驟：
1. 下載Redis安裝包，解壓到/usr/local/redis目錄下；
2. 修改Redis配置文件，包括端口號、密碼等；
3. 創(chuàng)建Redis啟動腳本/etc/init.d/redis，內(nèi)容如下：
#!/bin/sh
REDISPORT=6379
EXEC=/usr/local/redis/bin/redis-server
CLIEXEC=/usr/local/redis/bin/redis-cli
PIDFILE=/var/run/redis_${REDISPORT}.pid
CONF="/usr/local/redis/etc/redis.conf"
case "$1" in
start)
if [ -f $PIDFILE ]
then
echo "$PIDFILE exists, process is already running or crashed during startup."
else
echo "Starting Redis server..."
$EXEC $CONF
fi
;;
stop)
if [ ! -f $PIDFILE ]
then
echo "$PIDFILE does not exist, process is not running."
else
PID=$(cat $PIDFILE)
echo "Stopping ..."
$CLIEXEC -p $REDISPORT shutdown
while [ -x /proc/${PID} ]
do
echo "Wting for Redis to shut down ..."
sleep 1
done
echo "Redis stopped"
fi
;;
restart|force-reload)
${0} stop
${0} start
;;
*)
echo "Usage: /etc/init.d/redis {start|stop|restart|force-reload}" >&2
exit 1
;;
esac
exit 0
4. 開啟TCP參數(shù)優(yōu)化，修改/etc/sysctl.conf，加入以下內(nèi)容：
net.core.somaxconn=32768
net.ipv4.tcp_syncookies=1
net.ipv4.tcp_max_syn_backlog=20000
net.core.netdev_max_backlog=16384
net.ipv4.tcp_fin_timeout=15
完成上述步驟之后，可以使用service redis start啟動Redis。如果需要多節(jié)點之間通信，則還需要設(shè)置iptables和SELinux等規(guī)則，確保網(wǎng)絡(luò)安全和穩(wěn)定。
總結(jié)
Redis為高速讀寫和鍵值操作提供了一個可靠的技術(shù)支持。在使用Redis時需要注意配置文件、節(jié)點規(guī)劃、容量規(guī)劃等多個方面，同時還需要規(guī)避并發(fā)訪問問題以及搭建獨立的Redis環(huán)境。只有這樣才能夠讓Redis發(fā)揮強大的加持作用，提高軟件開發(fā)效率和性能。
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新聞標(biāo)題：獨立于其它Redis強勁加持（redis獨立庫）
標(biāo)題來源：http://m.5511xx.com/article/cdeisej.html
