Redis 4.x Cookbook中文版（簡體書）

Redis是一個十分熱門的內存數據庫，號稱後端的“瑞士軍刀”，它擁有諸多優良特性，已經被越來越多的公司採用，值得每一位Web開發者學習。通過本書講述的Redis在設計、開發和運維等方面的80多個實戰案例，讀者不僅可以由淺入深地學習到有關Redis的幾乎所有知識，還可以將案例中所講解的內容直接用於包括設計、開發和運維等在內的各類生產實踐。本書中的每一個案例、每一個案例中所涉及的各種知識、命令和工具等，均來自于作者一線企業級應用的總結；本書中總結的各類參數配置和故障診斷的案例等，也均來自于作者真實企業級運維工作的經驗。

黃鵬程過去五年多一直在中國民生銀行（2017 年在世界排名前1000 名的銀行中位列29 位）擔任軟件工程師及大數據基礎設施團隊的負責人，負責為整家銀行提供大數據基礎設施服務。同時，作為這家銀行的Redis 技術負責人，他將大部分精力投入到了在生產環境中如何更好地使用Redis 中。此外，他也是一名Redis 貢獻者。
王左非是一名居住在美國舊金山灣區的經驗豐富的軟件工程師。他有5 年多的軟件行業經驗，曾參與過涉及很多不同技術的項目，目前在愛彼迎（Airbnb）工作。左非樂於學習新事物和分享知識，還喜歡在閒暇之餘讀書、旅行和搗鼓無線電。
譯者簡介
梅隆魁，2013 年碩士畢業于北京郵電大學計算機科學與技術專業嵌入式系統與網絡通信方向。畢業後就職于中國民生銀行總行信息科技部，主要從事J2EE 企業級及分布式系統的應用和架構設計開發及項目管理工作，業餘對嵌入式軟硬件、移動應用開發及Android 移動安全也有所涉獵，是一名“會畫圓”且“能畫圓”的工程師。

Redis 作為一個流行的key-value 內存數據存儲，由於性能高、數據類型豐富、API 功能強大、可用性高及架構可伸縮等特點，最近受到了越來越多的關注。自2017 年以來，Redis 已經成功地在DB-Engine 數據庫排行榜（DB-Engine Complete Ranking）中排到了9/10。在那之前，Redis 甚至還佔據過DB-Engine 鍵值存儲分類榜單的第一名相當長一段時間。從早期的2.x 版本到最新的4.x 版本，Redis 引入了很多優秀的特性來幫助希望在業務場景中交付低延遲服務的用戶。
《Redis 4.x Cookbook 中文版》基於最新的Redis 4.x 版本，向讀者提供了深入淺出的實戰案例和相關的背景知識。本書涵蓋了Redis 的幾乎所有方面，從Redis 基本數據類型，一直到諸如高可用、集群化、管理和故障診斷等高級主題。
基於實踐是最好的老師（Learning by doing is the best approach）的理念，本書的作者不遺餘力地通過真實的用例向讀者呈現有關Redis 的知識。換句話說，本書為許多常見的開發和維護問題提供了開箱即用的解決方案。即便是在讀者的個人計算機上，只要遵循本書操作步驟小節中的步驟，讀者都能夠很容易地理解每一個實戰案例的關鍵點。此外，僅僅知道如何使用Redis 達成工作目標是不夠的；工作原理小節對讀者在某項任務中所執行的步驟進行了解釋性的說明。在更多細節小節中，本書還提供了有關Redis 內部工作原理的相關基本信息和必要的解釋。讀者越是瞭解Redis 的工作原理，就越能對工程中所涉及的權衡作出明智的決定。每一個實戰案例都是按照上述的方式組織的。
最後，我們希望本書能讓讀者更好地瞭解Redis，並讓讀者在自己的場景中使用Redis 時能夠學到更多的最佳實踐。
0.1 預期讀者
本書面向的是希望開始使用Redis 或加深對其認知的開發人員、架構師和DBA。如果讀者想使用Redis 設計高性能、可伸縮的數據庫解決方案，那麼本書將通過各種各樣的實戰案例來引領讀者全面深入地瞭解Redis。本書對於尋求日常運維Redis 工作中所碰到的常見問題解決方案的DBA 而言同樣有用。本書涵蓋了使用Redis 所涉及的所有方面，並為Redis 的日常使用提供了全方位的解決方案和技巧提示。儘管要充分利用本書需要對Redis 有一些基本的理解，但也並不是必需的。
0.2 主要內容
第1 章，開始使用Redis，主要涉及Redis 服務器端的安裝和基本操作，包括啟動和停止Redis服務器、使用redis-cli 連接到Redis 和獲取服務器信息。在本章的最後，還介紹了Redis 事件模型和Redis 通信協議。
第2 章，數據類型，主要涉及Redis 的數據類型和操作數據類型的常見API 命令。本章介紹了Redis 4.x 版本中支持的所有數據類型（字符串string、列表list、哈希hash、集合set、有序集合sorted set、HyperLogLog 和Geo）。本章還討論了基本的Redis 鍵管理。
第3 章，數據特性，主要涉及一些有用的Redis 特性，這些特性使操作數據變得更加容易。本章首先展示了如何使用位圖（bitmap）、SORT 命令和設置鍵的過期時間。之後，向讀者介紹了Redis的三個重要功能：管道（pipeline）、事務（transaction）和發佈訂閱（PubSub）。在本章的最後，我們演示了如何在Redis 中編寫和調試Lua 腳本。
第4 章，使用Redis 進行開發，演示了如何使用Redis 開發應用程序。首先，本章討論了Redis 的使用場景和數據類型及API 的選擇。之後，本章展示了使用Redis 客戶端庫Jedis 和redis-py 開發Java 和Python 應用程序的示例。最後，本書介紹了在Spring Framework 中使用Redis 及在MapReduce/Spark 作業中使用Redis 的例子。
第5 章，複製（Replication），主要涉及Redis 的複製機制。本章展示了如何配置Redis 從實例並解釋了Redis 主從複製的工作原理。然後，本章對Redis 調優及主從複製相關的故障排除主題進行了討論。
第6 章，持久化（Persistence），介紹了Redis 中的兩種持久化方式：RDB 和AOF。本章展示了如何在Redis 中啟用RDB 和AOF 來實現持久化，並解釋了持久化的工作原理。本章還討論了RDB和AOF 之間的區別，以及如何將這兩種方式結合起來使用。
第7 章，配置高可用和集群（Cluster），主要涉及Redis 的高可用相關架構。本章演示了如何配置Redis Sentinel 和Redis Cluster，並通過幾個實驗對Redis Sentinel 和Redis Cluster 的工作原理進行了解釋。
第8 章，生產環境部署，討論了在生產環境中部署Redis 時所要注意的事項。本章首先討論了操作系統、網絡和安全方面的考慮；之後，涉及了配置調整和日誌兩個主題，也對LRU 策略進行了討論。最後，本章還討論了Redis 的性能/壓力測試。
第9 章，管理Redis，主要涉及各種Redis 的管理任務，包括更新服務器配置、使用redis-cli、
備份和恢復數據、管理內存使用、管理客戶端和數據遷移等。
第10 章，故障診斷，主要涉及幾個有關排除Redis 故障的實例。本章涵蓋了使用慢日誌來定位慢查詢的例子，還演示了排除延遲、內存和進程崩潰等常見故障的案例。
第11 章，通過模塊擴展Redis，討論了如何使用Redis 模塊來擴展Redis 的功能。本章講解了Redis 模塊的工作原理，並演示了如何使用Redis 模塊SDK 來構建Redis 模塊。
第12 章，Redis 生態環境，講解了Redis 的第三方組件，還簡要地介紹了幾個流行的工具、客戶端和代理。
附錄A，Windows 環境搭建，介紹了如何在Windows 環境中運行Redis。
0.3 如何更好地使用本書
本書中所有的例子都是在Redis 4.x 上運行的。Linux 環境是首選，但也支持macOS X。如果讀者使用的是Windows 操作系統，那麼建議在VirtualBox 或VMware 中安裝和運行一個Linux 操作系統。此外，要運行代碼示例還需要JDK 1.8+ 及Python 2.7+ 或Python 3.4+。
0.3.1 下載示例代碼
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頁面入口：http://www.broadview.com.cn/34081

本書的示例代碼包也同樣託管在GitHub 上，鏈接為https://github.com/PacktPublishing/Redis-4.x-
Cookbook。如果示例代碼在本書出版後還有更新，那麼將會更新到上述鏈接對應的GitHub 庫中。
在https://github.com/PacktPublishing上還有其他的代碼及視頻等資料。請讀者自行查看！
0.3.2 下載彩色配圖
本書還提供了一個PDF 文件，該文件中包括了本書中所用截屏/圖表的彩色圖像。讀者可以從以下鏈接下載：http://www.packtpub.com/sites/default/files/downloads/Redis4xCookbook_ColorImages.pdf。
0.3.3 慣例
本書中有一些行文的慣例。
文本中的代碼：表示文本中的代碼、數據庫表名、文件夾名、文件名、文件擴展名、路徑名、占
位URL 和用戶輸入。例如：“打開一個終端並使用redis-cli 連接到Redis”。
一段代碼形如：
for i in `seq 10`
do
nohup node generator.js hash 1000000 session:${i} ＆
done
所有的命令行輸入或輸出都遵循如下的格式：
127.0.0.1:6379＞ SETBIT "users_tried_reservation" 100 1
(integer) 0
粗體：表示一個新術語、一個重要的詞或讀者在屏幕上所看到的單詞。例如，菜單或對話框中的單詞。舉一個例子：“點擊Import Project from Sources，然後在coding 目錄中選擇redis-4.0.1子目錄”。
0.4 小節
在本書中，讀者會發現幾個經常出現的標題（準備工作、操作步驟、工作原理、更多細節和相
關內容）。為了清晰地理解每一個實戰案例，請按照如下的方式閱讀每一小節。
0.4.1 準備工作
本節主要包括相應實戰案例的主要內容，並描述了相應實戰案例所需的軟件和預先配置。
0.4.2 操作步驟
本節包含了完成相應實戰案例所需的步驟。
0.4.3 工作原理
本節通常包括對上一節所發生的事情的詳細解釋。
0.4.4 更多細節
本節包含關於實戰案例的額外信息，以便加深讀者對實戰案例的瞭解。
0.4.5 相關內容
本節提供了關於實戰案例的其他有用信息的有用鏈接。

第1 章開始使用Redis
1.1 本章概要
1.2 下載和安裝Redis
1.3 啟動和停止Redis
1.4 使用redis-cli 連接到Redis
1.5 獲取服務器信息.
1.6 理解Redis 事件模型
1.7 理解Redis 通信協議
第2 章數據類型
2.1 本章概要
2.2 使用字符串（string）類型
2.3 使用列表（list）類型
2.4 使用哈希（hash）類型
2.5 使用集合（set）類型
2.6 使用有序集合（sorted set）類型
2.7 使用HyperLogLog 類型.
2.8 使用Geo 類型.
2.9 鍵管理
第3 章數據特性
3.1 本章概要
3.2 使用位圖（bitmap）
3.3 設置鍵的過期時間
3.4 使用SORT 命令
3.5 使用管道（pipeline）
3.6 理解Redis 事務（transaction）
3.7 使用發佈訂閱（PubSub）
3.8 使用Lua 腳本
3.9 調試Lua 腳本
第4 章使用Redis 進行開發
4.1 本章概要
4.2 Redis 常見應用場景
4.3 使用正確的數據類型
4.4 使用正確的API .
4.5 使用Java 連接到Redis
4.6 使用Python 連接到Redis
4.7 使用Spring Data 連接到Redis
4.8 使用Redis 編寫MapReduce 作業
4.9 使用Redis 編寫Spark 作業
第5 章複製
5.1 本章概要
5.2 配置Redis 的複製機制
5.3 複製機制的調優
5.4 複製機制的故障診斷
第6 章持久化
6.1 本章概要
6.2 使用RDB
6.3 探究RDB 文件
6.4 使用AOF
6.5 探究AOF 文件
6.6 RDB 和AOF 的結合使用.
第7 章配置高可用和集群
7.1 本章概要
7.2 配置Sentinel
7.3 測試Sentinel
7.4 管理Sentinel
7.5 配置Redis Cluster
7.6 測試Redis Cluster
7.7 管理Redis Cluster
第8 章生產環境部署
8.1 本章概要
8.2 在Linux 上部署Redis
8.3 Redis 安全相關設置
8.4 配置客戶端連接選項
8.5 配置內存策略
8.6 基準測試
8.7 日誌
第9 章管理Redis
9.1 本章概要
9.2 管理Redis 服務器配置
9.3 使用bin/redis-cli 操作Redis
9.4 備份和恢復
9.5 監控內存使用情況
9.6 管理客戶端
9.7 數據遷移
第10 章Redis 的故障診斷
10.1 本章概要
10.2 Redis 的健康檢查
10.3 使用SLOWLOG 識別慢查詢
10.4 延遲問題的故障診斷
10.5 內存問題的故障診斷
10.6 崩潰問題的故障診斷
第11 章使用Redis 模塊擴展Redis
11.1 本章概要.
11.2 加載Redis 模塊
11.3 編寫Redis 模塊
第12 章Redis 生態系統
12.1 本章概要
12.2 Redisson 客戶端
12.3 Twemproxy
12.4 Codis―一個基於代理的高性能Redis 集群解決方案
12.5 CacheCloud 管理系統
12.6 Pika―一個與Redis 兼容的NoSQL 數據庫
附錄A Windows 環境搭建