分布式系列教程（04） -分布式Redis缓存 (事务&主从复制&哨兵机制)

影者东升

　　代码已上传至Github，有兴趣的同学可以下载来看看：https://github.com/ylw-github/SpringBoot-Redis-Demo
　　在上一篇博客《分布式系列教程（03） -分布式Redis缓存(二)》主要讲解了SpringBoot是如何整合Redis的。接下来主要继续讲解Redis的事务、主从复制以及哨兵机制。
　　本文目录结构：
l____1.Redis事务
l________1.1 SpringBoot操作Redis事务
l____2.Redis主从复制
l________2.1 主从复制过程
l________2.2 如何实现主从复制？
l____3.Redis哨兵机制
l________3.1 哨兵模式配置
l____总结
　　附：阅读前可以参考之前我写过的博客：

• Redis - 事务
  
• Redis - 事务测试案例
  
• 分布式电商项目 - Redis集群（主从复制）
  
• 分布式电商项目 - Redis集群（哨兵）
  

1.Redis事务
　　Redis 事务可以一次执行多个命令， 并且带有以下两个重要的保证：

• 事务是一个单独的隔离操作：事务中的所有命令都会序列化、按顺序地执行。事务在执行的过程中，不会被其他客户端发送来的命令请求所打断。
  
• 事务是一个原子操作：事务中的命令要么全部被执行，要么全部都不执行。
  

　　一个事务从开始到执行会经历以下三个阶段：

• 开始事务
  
• 命令入队
  
• 执行事务
  

　　以下是一个事务的例子， 它先以 MULTI 开始一个事务， 然后将多个命令入队到事务中， 最后由 EXEC 命令触发事务， 一并执行事务中的所有命令：

127.0.0.1:6379> MULTI
OK
127.0.0.1:6379> SET book-name "Mastering C++ in 21 days"
QUEUED
127.0.0.1:6379> GET book-name
QUEUED
127.0.0.1:6379> SADD tag "C++" "Programming" "Mastering Series"
QUEUED
127.0.0.1:6379> SMEMBERS tag
QUEUED
127.0.0.1:6379> EXEC
1) OK
2) "Mastering C++ in 21 days"
3) (integer) 3
4) 1) "Mastering Series"
   2) "Programming"
   3) "C++"

1.1 SpringBoot操作Redis事务
　　直接贴核心代码：(Github版本：7b94bc1830ad5ffb1f0bcb41fe6c9acd9402fcc3)

public void setStringTransactoin(String key, Object object){
  stringRedisTemplate.setEnableTransactionSupport(true);
  // 开启事务
  stringRedisTemplate.multi();
  try {
    // 如果是String 类型
    String value = (String) object;
    stringRedisTemplate.opsForValue().set(key, value);
    //int i = 1/0;//如果解注释这一句，抛异常，会回滚到初始状态
  } catch (Exception e) {
    // 回滚
    stringRedisTemplate.discard();
  } finally {
    // 提交
    stringRedisTemplate.exec();
  }
}

2.Redis主从复制
　　redis的复制功能是支持多个数据库之间的数据同步。
　　一类是主数据库（master）一类是从数据库（slave），主数据库可以进行读写操作，当发生写操作的时候自动将数据同步到从数据库，而从数据库一般是只读的，并接收主数据库同步过来的数据。
　　一个主数据库可以有多个从数据库，而一个从数据库只能有一个主数据库。
　　优点：通过redis的复制功能可以很好的实现数据库的读写分离，提高服务器的负载能力。主数据库主要进行写操作，而从数据库负责读操作。
2.1 主从复制过程
　　1.当一个从数据库启动时，会向主数据库发送sync命令，
　　2.主数据库接收到sync命令后会开始在后台保存快照（执行rdb操作），并将保存期间接收到的命令缓存起来
　　3.当快照完成后，redis会将快照文件和所有缓存的命令发送给从数据库。
　　4.从数据库收到后，会载入快照文件并执行收到的缓存的命令。

2.2 如何实现主从复制？
　　1.修改从Redis服务器（slave）的 redis.conf文件

vi /usr/local/redis/etc/redis.conf  
# 修改内容：
# slaveof 192.168.162.131 6379  --- 主redis服务器ip和端口
# masterauth 123        --- 主redis服务器配置了密码,则需要配置

2.启动主Redis服务器（master），启动后，可以看到是没有任何数据的：

/usr/local/redis/bin/redis-cli -h 127.0.0.1 -p 6379 -a "123"
 keys *

　　2.启动从Redis服务器（slave），启动后，可以看到是没有任何数据的：

/usr/local/redis/bin/redis-cli -h 127.0.0.1 -p 6379 -a "123"
 keys *

3.现在向主Redi服务写入数据

4.从Redis服务器获取name

可以看到，slave服务器从主服务器复制内容过来了。

　　5.尝试向从服务器写内容，发现是不能写入的（只读），提示:(error) READONLY You can’t write against a read only slave.

3.Redis哨兵机制
　　Redis的哨兵(sentinel音标：[ˈsentɪnl]) 系统用于管理多个 Redis 服务器,该系统执行以下三个任务:

• 监控(Monitoring): 哨兵(sentinel) 会不断地检查你的Master和Slave是否运作正常。
  
• 提醒(Notification):当被监控的某个 Redis出现问题时, 哨兵(sentinel) 可以通过 API 向管理员或者其他应用程序发送通知。
  
• 自动故障迁移(Automatic failover):当一个Master不能正常工作时，哨兵(sentinel) 会开始一次自动故障迁移操作,它会将失效Master的其中一个Slave升级为新的Master, 并让失效Master的其他Slave改为复制新的Master; 当客户端试图连接失效的Master时,集群也会向客户端返回新Master的地址,使得集群可以使用Master代替失效Master。
  

　　特点：

• 　　哨兵(sentinel) 是一个分布式系统,你可以在一个架构中运行多个哨兵(sentinel) 进程,这些进程使用流言协议(gossipprotocols)来接收关于Master是否下线的信息,并使用投票协议(agreement protocols)来决定是否执行自动故障迁移,以及选择哪个Slave作为新的Master。
  
• 　　每个哨兵(sentinel) 会向其它哨兵(sentinel)、master、slave定时发送消息,以确认对方是否”活”着,如果发现对方在指定时间(可配置)内未回应,则暂时认为对方已挂(所谓的”主观认为宕机” Subjective Down,简称sdown)。
  
• 　　若“哨兵群”中的多数sentinel,都报告某一master没响应,系统才认为该master"彻底死亡"(即:客观上的真正down机,Objective Down,简称odown),通过一定的vote算法,从剩下的slave节点中,选一台提升为master,然后自动修改相关配置。
  
• 　　虽然哨兵(sentinel) 释出为一个单独的可执行文件 redis-sentinel ,但实际上它只是一个运行在特殊模式下的 Redis 服务器，你可以在启动一个普通 Redis 服务器时通过给定 --sentinel 选项来启动哨兵(sentinel)。
  
• 　　哨兵(sentinel) 的一些设计思路和zookeeper非常类似
  

　　单个哨兵(sentinel):

3.1 哨兵模式配置
　　接着前面的环境
Redis服务器ip定义192.168.162.131主Redis服务器192.168.162.132从Redis服务器192.168.162.133哨兵服务器　　首先在哨兵服务器（192.168.162.133）搭建环境，参考《分布式系列教程（02） -分布式Redis缓存(简介&安装&基础)》
　　继续下面操作：
　　1.拷贝到etc目录

cp sentinel.conf  /usr/local/redis/etc

2.修改sentinel.conf配置文件

sentinel monitor mymast  192.168.110.133 6379 1  #主节点 名称 IP 端口号 选举次数
sentinel auth-pass mymast 123

3. 修改心跳检测 30毫秒、做多多少合格节点

sentinel down-after-milliseconds mymaster 30
sentinel parallel-syncs mymaster 2

4. 启动哨兵模式，可以看到主Redis和从Redis

/usr/local/redis/bin/redis-server /usr/local/redis/etc/sentinel.conf --sentinel &

　　5.现在把主Redis服务器关掉

/usr/local/redis/bin/redis-cli -h 127.0.0.1 -p 6379 -a "123" shutdown

　　6.可以看到哨兵服务器控制台打印，从Redis现在晋升为master了：

7.在从Redis服务器，查看详情，可以看到现在变为master，并且有读写权限

info replication

8.启动主Redis，查看详情，可以看到主Redis变为了从Redis了：

info replication

　　如果还是操作失败，可以参考博文：《Sentinel 哨兵》

总结