八、Redis其他功能
8.1 发布订阅
什么是发布与订阅
Redis 发布订阅 (pub/sub) 是一种消息通信模式：发送者 (pub) 发送消息，订阅者 (sub) 接收消息。
什么时候用发布订阅
看到发布订阅的特性，用来做一个简单的实时聊天系统再适合不过了。再比如，在一个博客网站中，有100个粉丝订阅了你，当你发布新文章，就可以推送消息给粉丝们拉。
Redis的发布与订阅
发布订阅命令行实现
订阅
subcribe 主题名字
示例：
127.0.0.1:6379> SUBSCRIBE topic1 Reading messages... (press Ctrl-C to quit) 1) "subscribe" 2) "topic1" 3) (integer)
发布命令
publish topic1 hello
示例：
打开另一个客户端，给topic1发布消息hello
127.0.0.1:6379> PUBLISH topic1 hello (integer) 1
注意：
返回的1是订阅者数量。
打开第一个客户端可以看到发送的消息
127.0.0.1:6379> SUBSCRIBE channel-1 Reading messages... (press Ctrl-C to quit) 1) "subscribe" 2) "channel-1" 3) (integer) 1 1) "message" 2) "channel-1" 3) "hello"
注意：
发布的消息没有持久化，如果在订阅的客户端收不到hello，只能收到订阅后发布的消息。
8.2 慢查询
什么是慢查询
慢查询，顾名思义就是比较慢的查询，但是究竟是哪里慢呢？
Redis命令执行的整个过程
两点说明：
- 慢查询发生在第3阶段
- 客户端超时不一定慢查询，但慢查询是客户端超时的一个可能因素
- 慢查询日志是存放在Redis内存列表中。
什么是慢查询日志
慢查询日志是Redis服务端在命令执行前后计算每条命令的执行时长，当超过某个阈值时慢查询的命令就被记录在慢查询日志中。日志中记录了慢查询发生的时间，还有执行时长、具体什么命令等信息，它可以用来帮助开发和运维人员定位系统中存在的慢查询。
如何获取慢查询日志
可以使用slowlog get命令获取慢查询日志，在slowlog get后面还可以加一个数字，用于指定获取慢查询日志的条数，比如，获取3条慢查询日志：
127.0.0.1:6379> SLOWLOG get 3 1) 1) (integer) 0 #慢查询id 2) (integer) 1640056567 #时间戳 3) (integer) 11780 #执行时间 4) 1) "FLUSHALL" #执行慢查询的命令 5) "127.0.0.1:43406" #哪个客户端发出的命令 6) ""
参数：
- 唯一标识ID
- 命令执行的时间戳
- 命令执行时长
- 执行的命名和参数
如何获取慢查询日志的长度
可以使用slowlog len命令获取慢查询日志的长度。
> slowlog len (integer) 121
注意：
当前Redis中有121条慢查询日志。
怎么配置慢查询的参数
- 命令执行时长的指定阈值 slowlog-log-slower-than。
slowlog-log-slower-than的作用是指定命令执行时长的阈值，执行命令的时长超过这个阈值时就会被记录下来。
- 存放慢查询日志的条数 slowlog-max-len。
slowlog-max-len的作用是指定慢查询日志最多存储的条数。实际上，Redis使用了一个列表存放慢查询日志，slowlog-max-len就是这个列表的最大长度。
查看慢日志配置
查看redis慢日志配置，登陆redis服务器，使用redis-cli客户端连接redis server
127.0.0.1:6379> config get slow* 1) "slowlog-max-len" 2) "128" 3) "slowlog-log-slower-than" 4) "10000"
慢日志说明：
10000阈值，单位微秒，此处为10毫秒，128慢日志记录保存数量的阈值，此处保存128条。
修改Redis配置文件
比如，把slowlog-log-slower-than设置为1000，slowlog-max-len设置为1200：
slowlog-log-slower-than 1000 slowlog-max-len 1200
使用config set命令动态修改
比如，还是把slowlog-log-slower-than设置为1000，slowlog-max-len设置为1200：
> config set slowlog-log-slower-than 1000 OK > config set slowlog-max-len 1200 OK > config rewrite OK
实践建议
slowlog-max-len配置建议
- 线上建议调大慢查询列表，记录慢查询时Redis会对长命令做截断操作，并不会占用大量内存。
- 增大慢查询列表可以减缓慢查询被剔除的可能，例如线上可设置为1000以上。
slowlog-log-slower-than配置建议
- 默认值超过10毫秒判定为慢查询，需要根据Redis并发量调整该值。
- 由于Redis采用单线程响应命令，对于高流量的场景，如果命令执行时间在1毫秒以上，那么Redis最多可支撑OPS不到1000。因此对于高OPS场景的Redis建议设置为1毫秒。
8.3 流水线pipeline
1次网络命令通信模型
经历了1次时间 = 1次网络时间 + 1次命令时间。
批量网络命令通信模型
经历了 n次时间 = n次网络时间 + n次命令时间
什么是流水线？
经历了 1次pipeline(n条命令) = 1次网络时间 + n次命令时间，这大大减少了网络时间的开销，这就是流水线。就是发送一次请求携带很多命令。
案例展示
从北京到上海的一条命令的生命周期有多长？
执行一条命令在redis端可能需要几百微秒，而在网络光纤中传输只花费了13毫秒。
注意：
在执行批量操作而没有使用pipeline功能，会将大量的时间耗费在每一次网络传输的过程上；而使用pipeline后，只需要经过一次网络传输，然后批量在redis端进行命令操作。这会大大提高了效率。
pipeline-Jedis实现
首先，创建springboot项目引入jedis依赖包：
<dependency> <groupId>redis.clients</groupId> <artifactId>jedis</artifactId> <version>3.6.0</version> </dependency>
没有pipeline的命令执行
@Test void contextLoads() { Jedis jedis = new Jedis("192.168.66.100",6379); //开始时间 long start = System.currentTimeMillis(); for ( int i = 0 ; i < 10000 ; i ++ ){ jedis.hset("hashkey:" + i , "field" + i , "value" + i); } //结束时间 long end = System.currentTimeMillis(); System.out.println("时间差："+(end-start)); }
注意：
在不使用pipeline的情况下，使用for循环进行每次一条命令的执行操作，耗费的时间可能达到 1w 条插入命令的耗时为50s。
使用pipeline
@Test void contextLoads() { Jedis jedis = new Jedis("192.168.66.100", 6379); //开始时间 long start = System.currentTimeMillis(); for (int i = 0; i < 100; i++) { //创建100个pipeline对象 Pipeline pipeline = jedis.pipelined(); for (int j = i * 100; j < (i + 1) * 100; j++) { pipeline.hset("hashkey:" + j, "field" + j, "value" + j); } pipeline.syncAndReturnAll(); //结束时间 } long end = System.currentTimeMillis(); System.out.println("时间差：" + (end - start)); }
结论，使用pipeline 技术能提高访问速度。减少网络开销。
九、Redis数据安全
9.1 持久化机制概述
由于Redis的数据都存放在内存中，如果没有配置持久化，Redis重启后数据就全丢失了，于是需要开启Redis的持久化功能，将数据保存到磁盘上，当Redis重启后，可以从磁盘中恢复数据。
持久化机制概述
对于Redis而言，持久化机制是指把内存中的数据存为硬盘文件， 这样当Redis重启或服务器故障时能根据持久化后的硬盘文件恢复数 据。
持久化机制的意义
redis持久化的意义，在于故障恢复。比如部署了一个redis，作为cache缓存，同时也可以保存一些比较重要的数据。
Redis提供了两个不同形式的持久化方式
- RDB(Redis DataBase)
- AOF(Append Only File)
9.2 RDB持久化机制
RDB是什么
在指定的时间间隔内将内存的数据集快照写入磁盘，也就是行话讲的快照，它恢复时是将快照文件直接读到内存里。
注意：
将redis内存数据保存到磁盘的文件是二进制压缩文件。
配置dump.rdb文件
RDB保存的文件，在redis.conf中配置文件名称，默认为dump.rdb。
rdb文件的保存路径，也可以修改。默认为Redis启动时命令行所在的目录下
RDB触发机制
- 通过配置redis.conf文件中的RDB配置来决定触发时间
快照默认配置：
- save 3600 1：表示3600秒内（一小时）如果至少有1个key的值变化，则保存。
- save 300 100：表示300秒内（五分钟）如果至少有100个 key 的值变化，则保存。
- save 60 10000：表示60秒内如果至少有 10000个key的值变化，则保存。
给redis.conf添加新的快照策略，30秒内如果有5次key的变化，则触发快照。配置修改后，需要重启Redis服务。
save 3600 1
save 300 100
save 60 10000
save 30 5
- 通过执行flushall清除命令，也会触发rdb规则。
- 通过执行save与bgsave命令也会触发rdb
- save
该命令会阻塞当前Redis服务器，执行save命令期间，Redis不能处理其他命令，直到RDB过程完成为止，不建议使用。- bgsave
执行该命令时，Redis会在后台异步进行快照操作，快照同时还可以响应客户端请求。
stop-writes-on-bgsave-error
默认值是yes。当Redis无法写入磁盘的话，直接关闭Redis的写操作。
rdbcompression
默认值是yes。对于存储到磁盘中的快照，可以设置是否进行压缩存储。如果是的话，redis会采用LZF算法进行压缩。如果你不想消耗CPU来进行压缩的话，可以设置为关闭此功能，但是存储在磁盘上的快照会比较大。
rdbchecksum
默认值是yes。在存储快照后，我们还可以让redis使用CRC64算法来进行数据校验，但是这样做会增加大约10%的性能消耗，如果希望获取到最大的性能提升，可以关闭此功能。
恢复数据
只需要将rdb文件放在Redis的启动目录，Redis启动时会自动加载dump.rdb并恢复数据。
优势
- 适合大规模的数据恢复
- 对数据完整性和一致性要求不高更适合使用
- 节省磁盘空间
- 恢复速度快
劣势
- 在备份周期在一定间隔时间做一次备份，所以如果Redis意外down掉的话，就会丢失最后一次快照后的所有修改。
9.3 AOF持久化机制
AOF是什么
以日志的形式来记录每个写操作，将Redis执行过的所有写指令记录下来。
AOF默认不开启
可以在redis.conf中配置文件名称，默认为appendonly.aof。
注意：
AOF文件的保存路径，同RDB的路径一致都是在redis文件根目录下，如果AOF和RDB同时启动，Redis默认读取AOF的数据。
开启AOF
设置Yes：修改默认的appendonly no，改为yes
appendonly yes
注意：
修改完需要重启redis服务。
AOF同步频率设置
参数：
- appendfsync always
始终同步，每次Redis的写入都会立刻记入日志，性能较差但数据完整性比较好。
- appendfsync everysec
每秒同步，每秒记入日志一次，如果宕机，本秒的数据可能丢失。
- appendfsync no
redis不主动进行同步，把同步时机交给操作系统。
优势
- 备份机制更稳健，丢失数据概率更低。
- 可读的日志文本，通过操作AOF稳健，可以处理误操作。
劣势
- 比起RDB占用更多的磁盘空间。
- 恢复备份速度要慢。
- 每次读写都同步的话，有一定的性能压力。
9.4 企业中该如何选择持久化机制
不要仅仅使用RDB
RDB数据快照文件，都是每隔5分钟，或者更长时间生成一次，这个时候就得接受一旦redis进程宕机，那么会丢失最近5分钟的数据。
也不要仅仅使用AOF
- 你通过AOF做冷备，没有RDB做冷备来的恢复速度更快。
- RDB每次简单粗暴生成数据快照，更加健壮，可以避免AOF这种复杂的备份和恢复机制的bug。
综合使用AOF和RDB两种持久化机制
用AOF来保证数据不丢失，作为数据恢复的第一选择，用RDB来做不同程度的冷备，在AOF文件都丢失或损坏不可用的时候，还可以使用RDB来进行快速的数据恢复。
