了得網計算機/網絡_Redis開發與運維

編輯推薦

本書作者來自一線開發團隊，深入分析並總結了實際工作中遇到的“陷阱”，以及背後的原因，包含大規模集群開發與管理的場景、案例、技巧，為高效開發運維提供了大量實際經驗和建議。本書不要求讀者有任何Redis使用經驗,對入門與進階DevOps的開發者提供有價值的幫助。

內容簡介

本書主要講解Redis基本功能及其應用，以及線上開發與運維監控中的實際使用案例，包含大規模集群開發與管理的場景、應用案例與開發技巧，並總結了實際開發中遇到的“坑”。本書不要求讀者有任何Redis使用經驗,對入門與進階DevOps的開發者提供有價值的幫助。主要內容包括：Redis的安裝配置、API、客戶端、持久化、復制、高可用、集群、緩存設計等基本功能，Redis高可用集群解決方案，Redis設計和使用的問題，開發運維中的陷阱，CacheCloud私有雲的開發案例等。

作者簡介

付磊搜狐視頻工程師，主要負責設計開發搜狐視頻平臺中間件，為上百個業務和應用提供緩存存儲服務，每天調用量達1000億+，涉及服務器上百臺，跨三個IDC，作為項目發起人，負責架構實現和主要模塊編寫。

序言
前言
致謝
第1章初識Redis 1
1.1盛贊Redis 1
1.2Redis特性 2
1.3Redis使用場景 5
1.3.1Redis可以做什麼 5
1.3.2Redis不可以做什麼 5
1.4用好Redis的建議 6
1.5正確安裝並啟動Redis 6
1.5.1安裝Redis 7
1.5.2配置、啟動、操作、關閉Redis 8
1.6Redis重大版本 11序言
前言
致謝
第1章初識Redis 1
1.1盛贊Redis 1
1.2Redis特性 2
1.3Redis使用場景 5
1.3.1Redis可以做什麼 5
1.3.2Redis不可以做什麼 5
1.4用好Redis的建議 6
1.5正確安裝並啟動Redis 6
1.5.1安裝Redis 7
1.5.2配置、啟動、操作、關閉Redis 8
1.6Redis重大版本 11
1.7本章重點回顧 14
第2章API的理解和使用 15
2.1預備 15
2.1.1全局命令 15
2.1.2數據結構和內部編碼 18
2.1.3單線程架構 19
2.2字符串 21
2.2.1命令 22
2.2.2內部編碼 27
2.2.3典型使用場景 28
2.3哈希 31
2.3.1命令 32
2.3.2內部編碼 35
2.3.3使用場景 36
2.4列表 38
2.4.1命令 38
2.4.2內部編碼 43
2.4.3使用場景 44
2.5集合 46
2.5.1命令 46
2.5.2內部編碼 50
2.5.3使用場景 51
2.6有序集合 52
2.6.1命令 53
2.6.2內部編碼 59
2.6.3使用場景 59
2.7鍵管理 60
2.7.1單個鍵管理 60
2.7.2遍歷鍵 67
2.7.3數據庫管理 70
2.8本章重點回顧 73
第3章小功能大用處 74
3.1慢查詢分析 74
3.1.1慢查詢的兩個配置參數 75
3.1.2 佳實踐 77
3.2Redis Shell 78
3.2.1redis-cli詳解 78
3.2.2redis-server詳解 82
3.2.3redis-benchmark詳解 83
3.3Pipeline 84
3.3.1Pipeline概念 84
3.3.2性能測試 85
3.3.3原生批量命令與Pipeline對比 86
3.3.4 佳實踐 87
3.4事務與Lua 87
3.4.1事務 87
3.4.2Lua用法簡述 90
3.4.3Redis與Lua 92
3.4.4案例 94
3.4.5Redis如何管理Lua腳本 96
3.5Bitmaps 98
3.5.1數據結構模型 98
3.5.2命令 98
3.5.3Bitmaps分析 101
3.6HyperLogLog 102
3.7發布訂閱 105
3.7.1命令 106
3.7.2使用場景 108
3.8GEO 109
3.9本章重點回顧 112
第4章客戶端 113
4.1客戶端通信協議 113
4.2Java客戶端Jedis 117
4.2.1獲取Jedis 117
4.2.2Jedis的基本使用方法 118
4.2.3Jedis連接池的使用方法 122
4.2.4Redis中Pipeline的使用方法 125
4.2.5Jedis的Lua腳本 126
4.3Python客戶端redis-py 128
4.3.1獲取redis-py 128
4.3.2redis-py的基本使用方法 128
4.3.3redis-py中Pipeline的使用方法 130
4.3.4redis-py中的Lua腳本使用方法 130
4.4客戶端管理 131
4.4.1客戶端API 132
4.4.2客戶端相關配置 145
4.4.3客戶端統計片段 145
4.5客戶端常見異常 146
4.6客戶端案例分析 149
4.6.1Redis內存陡增 149
4.6.2客戶端周期性的超時 151
4.7本章重點回顧 153
第5章持久化 154
5.1RDB 154
5.1.1觸發機制 154
5.1.2流程說明 155
5.1.3RDB文件的處理 156
5.1.4RDB的優缺點 156
5.2AOF 157
5.2.1使用AOF 157
5.2.2命令寫入 157
5.2.3文件同步 158
5.2.4重寫機制 159
5.2.5重啟加載 161
5.2.6文件校驗 162
5.3問題定位與優化 162
5.3.1fork操作 162
5.3.2子進程開銷監控和優化 163
5.3.3AOF追加阻塞 165
5.4多實例部署 166
5.5本章重點回顧 167
第6章復制 168
6.1配置 168
6.1.1建立復制 168
6.1.2斷開復制 170
6.1.3安全性 170
6.1.4隻讀 170
6.1.5傳輸延遲 171
6.2拓撲 171
6.3原理 172
6.3.1復制過程 172
6.3.2數據同步 175
6.3.3全量復制 178
6.3.4部分復制 181
6.3.5心跳 183
6.3.6異步復制 184
6.4開發與運維中的問題 184
6.4.1讀寫分離 184
6.4.2主從配置不一致 186
6.4.3規避全量復制 186
6.4.4規避復制風暴 187
6.5本章重點回顧 188
第7章Redis的噩夢：阻塞 189
7.1發現阻塞 189
7.2內在原因 191
7.2.1API或數據結構使用不合理 191
7.2.2CPU飽和 193
7.2.3持久化阻塞 194
7.3外在原因 195
7.3.1CPU競爭 195
7.3.2內存交換 195
7.3.3網絡問題 196
7.4本章重點回顧 199
第8章理解內存 200
8.1內存消耗 200
8.1.1內存使用統計 200
8.1.2內存消耗劃分 201
8.1.3子進程內存消耗 203
8.2內存管理 204
8.2.1設置內存上限 204
8.2.2動態調整內存上限 204
8.2.3內存回收策略 205
8.3內存優化 209
8.3.1redisObject對像 209
8.3.2縮減鍵值對像 210
8.3.3共享對像池 211
8.3.4字符串優化 213
8.3.5編碼優化 216
8.3.6控制鍵的數量 223
8.4本章重點回顧 225
第9章哨兵 226
9.1基本概念 226
9.1.1主從復制的問題 227
9.1.2高可用 227
9.1.3Redis Sentinel的高可用性 229
9.2安裝和部署 232
9.2.1部署拓撲結構 232
9.2.2部署Redis數

前言

前言?IntroductionRedis作為基於鍵值對的NoSQL數據庫，具有高性能、豐富的數據結構、持久化、高可用、分布式等特性，同時Redis本身非常穩定，已經得到業界的廣泛認可和使用。掌握Redis已經逐步成為開發和運維人員的技能之一。
本書關注了Redis開發運維的方方面面，尤其對於開發運維中如何提高效率、減少可能遇到的問題進行詳細分析，但本書不單單介紹怎麼解決這些問題，而是通過對Redis重要原理的解析，幫助開發運維人員學會找到問題的方法，以及理解背後的原理，從而讓開發運維人員不僅知其然，而且知其所以然。
本書涵蓋內容第1章初識Redis，帶領讀者進入Redis的世界，了解它的前世今生、眾多特性、應用場景、安裝配置、簡單使用，後對Redis發展過程中的重要版本進行說明，可以讓讀者對Redis有一個全面的認識。
第2章API的理解和使用，全面介紹了Redis提供的5種數據結構字符串(string)、哈希(hash)、列表(list)、集合(set)、有序集合(zset)的數據模型、常用命令、典型應用場景，並且每個小節都會給出在Redis開發過程可能要注意的坑和技巧。同時本章還會對Redis的單線程處理機制、鍵值管理做一個全面介紹，通過對這些原理的理解，讀者可以在合適的應用場景選擇合適的數據結構和命令進行開發，有效提高程序效率，降低可能產生的問題和隱患。前言?IntroductionRedis作為基於鍵值對的NoSQL數據庫，具有高性能、豐富的數據結構、持久化、高可用、分布式等特性，同時Redis本身非常穩定，已經得到業界的廣泛認可和使用。掌握Redis已經逐步成為開發和運維人員的技能之一。
本書關注了Redis開發運維的方方面面，尤其對於開發運維中如何提高效率、減少可能遇到的問題進行詳細分析，但本書不單單介紹怎麼解決這些問題，而是通過對Redis重要原理的解析，幫助開發運維人員學會找到問題的方法，以及理解背後的原理，從而讓開發運維人員不僅知其然，而且知其所以然。
本書涵蓋內容第1章初識Redis，帶領讀者進入Redis的世界，了解它的前世今生、眾多特性、應用場景、安裝配置、簡單使用，後對Redis發展過程中的重要版本進行說明，可以讓讀者對Redis有一個全面的認識。
第2章API的理解和使用，全面介紹了Redis提供的5種數據結構字符串(string)、哈希(hash)、列表(list)、集合(set)、有序集合(zset)的數據模型、常用命令、典型應用場景，並且每個小節都會給出在Redis開發過程可能要注意的坑和技巧。同時本章還會對Redis的單線程處理機制、鍵值管理做一個全面介紹，通過對這些原理的理解，讀者可以在合適的應用場景選擇合適的數據結構和命令進行開發，有效提高程序效率，降低可能產生的問題和隱患。
第3章小功能大用處，除了5種數據結構外，Redis還提供了諸如慢查詢、Redis Shell、Pipeline、Lua腳本、Bitmaps、HyperLogLog、發布訂閱、GEO等附加功能，在這些功能的幫助下，Redis的應用場景更加豐富。
第4章客戶端，本章重點關注Redis客戶端的開發，介紹了Redis的客戶端通信協議、詳細講解了Java客戶端Jedis的使用技巧，同時通過從原理角度剖析在開發運維中，客戶端的監控和管理技巧，後給出客戶端開發中常見問題以及案例講解。
第5章持久化，Redis的持久化功能有效避免因進程退出造成的數據丟失問題，本章首先介紹RDB和AOF兩種持久化配置和運行流程，其次對常見的持久化問題進行定位和優化，後結合Redis常見的單機多實例部署場景進行優化。
第6章復制，在分布式繫統中為了解決單點問題，通常會把數據復制多個副本部署到其他機器，用於故障恢復和負載均衡等需求，Redis也是如此。它為我們提供了復制（replication）功能，實現了多個相同數據的Redis副本。復制功能是高可用Redis的基礎，後面章節的哨兵和集群都是在復制的基礎上實現高可用。
第7章Redis的噩夢：阻塞，Redis是典型的單線程架構，所有的讀寫操作都在一條主線程中完成的。當Redis用於高並發場景時這條線程就變成了它的生命線。如果出現阻塞哪怕是很短時間對於我們的應用來說都是噩夢。導致阻塞問題的場景大致分為內在原因和外在原因，本章將進行詳細分析。
第8章理解內存，Redis所有的數據存在於內存中，如何高效利用Redis內存變得非常重要。高效利用Redis內存首先需要理解Redis內存消耗在哪裡，如何管理內存，後再深入到如何優化內存。掌握這些知識後相信讀者能夠實現用更少的內存存儲更多的數據從而降低成本。
第9章哨兵，Redis從2.8版本開始正式提供了Redis Sentinel，它有效解決了主從復制模式下故障轉移的若干問題，為Redis提供了高可用功能。本章將一步步解析Redis Sentinel的相關概念、安裝部署、配置、命令使用、原理解析，後分析了Redis Sentinel運維中的一些問題。
第10章集群，是本書的重頭戲，Redis Cluster是Redis 3提供的Redis分布式解決方案，有效解決了Redis分布式方面的需求，理解應用好Redis Cluster將極大的解放我們對分布式Redis的需求，同時它也是學習分布式存儲的案例。本章將針對RedisCluster的數據分布，搭建集群，節點通信，請求路由，集群伸縮，故障轉移等方面進行分析說明。
第11章緩存設計，緩存能夠有效加速應用的讀寫速度，以及降低後端負載，對於開發人員進行日常應用的開發至關重要，但是將緩存加入應用架構後也會帶來一些問題，本章將介紹緩存使用和設計中遇到的問題，具體包括：緩存的收益和成本、緩存更新策略、緩存粒度控制、穿透問題優化、無底洞問題優化、雪崩問題優化、熱點key優化。
第12章開發運維的“陷阱”，介紹Redis開發運維中的一些棘手問題，具體包括：Linux配置優化、flush誤操作數據恢復、如何讓Redis變得安全、bigkey問題、熱點key問題。
第13章Redis監控運維雲平臺CacheCloud，介紹筆者所在團隊開源的Redis運維工具CacheCloud，它有效解決了Redis監控和運維中的一些問題，本章將按照快速部署、機器部署、接入應用、用戶功能、運維功能多個維度全面的介紹CacheCloud，相信在它的幫助下，讀者可以更好的監控和運維好Redis。
第14章Redis配置統計字典，會對Redis的繫統狀態信息以及全部配置做一個全面的梳理，希望本章能夠成為Redis配置統計字典，協助大家分析和解決日常開發和運維中遇到的問題。
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