mysql主从复制、redis基础、持久化和主从复制

一、mysql(mariadb)基础

1、基础命令(centos7操作系统下)

1.启动mysql
systemctl start mariadb 

2.linux客户端连接自己
mysql -uroot -p -h 127.0.0.1
    -u 用户
    -p 密码验证
    -h 连接的主机地址

3.远程链接mysql服务端
mysql -uroot -p -h 192.168.3.115

4.修改mysql密码
# 修改当前用户的密码
set password = PASSWORD('mariadb123');

# 修改其他用户的密码
set password for 'username'@'host' = PASSWORD('newpassword') 

5.创建mysql用户
create user xiaoming@'%' identified by 'xm666';

6.查询mysql库中的用户信息
use mysql;  # mysql是默认存在的库，储存着用户的信息，密码之类的
select host,user,password from  user;

7.授权语句
给小明这个用户，授予创建数据库的权限
mysql中使用grant命令对账户进行授权，grant命令常见格式如下

grant 权限 on 数据库.表名 to 账户@主机名          对特定数据库中的特定表授权
grant 权限 on 数据库.* to 账户@主机名             对特定数据库中的所有表给与授权
grant 权限1,权限2,权限3 on *.* to 账户@主机名   　对所有库中的所有表给与多个授权
grant all privileges on *.* to 账户@主机名   　　 对所有库和所有表授权所有权限

# 授予小明创建的权限，对于所有的库表生效
grant create  on *.* to xiaoming@"%";

# 创建用户并授予用户只有创建test数据库的权限
grant create  on test.* to xiaoming2@"%"  identified by 'xm2666';

# 授予用户最大的权限，所有的权限
grant all privileges on *.* to username@'%' identified by 'password';

# 刷新权限
flush privileges;  # 刷新使授权立即生效

# 查看用户权限
show grants for 'xiaoming'@'%';

8.移除权限
revoke all privileges on *.* from xiaoming@"%";

2、数据库的备份与恢复

# 备份
mysqldump -u root -p --all-databases > /tmp/db.sql

# 数据导入，方式有几种
第一种
source /tmp/db.sql;

第二种
mysql -uroot -p < /tmp/db.sql 

第三种
使用navicat工具

第四种，如果你数据量特别大的话
使用第三方工具 xtrabackup

二、mysql主从复制

1、mysql主从复制背景

1.如果你是单点数据库，数据库挂了，你整个项目就挂了

2.如果你是主备数据库，挂了一台主库，我可能还有千千万万个备用的数据库

3.原理
MySQL数据库的主从复制是其自带的功能，主从复制并不是复制磁盘上的数据库文件，而是通过主库的binlog日志复制到需要同步的从服务器上。
在复制的过程中，一台服务器充当主服务器（Master），接收来自用户的内容更新，而一个或多个其他的服务器充当从服务器（slave），接收来自Master上binlog文件的日志内容，解析出SQL，重新更新到Slave，使得主从服务器数据达到一致。

主从复制的逻辑有以下几种
一主一从，单向主从同步模式，只能在Master端写入数据

一主多从

双主主复制逻辑架构，此架构可以在Master1或Master2进行数据写入，或者两端同时写入（特殊设置）

4.应用场景
利用复制功能当Master服务器出现问题时，我们可以人工的切换到从服务器继续提供服务，此时服务器的数据和宕机时的数据几乎完全一致。
复制功能也可用作数据备份，但是如果人为的执行drop,delete等语句删除，那么从库的备份功能也就失效了

2、mysql主从复制主库的配置步骤

1.在matser(192.168.3.115)主库上的操作，开启主库功能
# 先把主数据库停了
systemctl stop mariadb 

# 编辑数据库的配置文件 /etc/my.cnf ，写入如下信息
[mysqld]
server-id=6  # 这个server-id只要与你从库的server-id不一样即可
log-bin=master-logbin  # 生成二进制日志，记录数据的变化

# 重启数据库
systemctl start mariadb

2.在主库创建用户，用于同步数据
create user xiaoming@'%' identified by 'xm666';

授予用户，slave从库的身份
grant replication slave on *.* to 'xiaoming'@'%';

3.锁定数据库的库表，禁止写入
这个命令是全局读锁定，执行了命令之后所有库所有表都被锁定只读。一般都是用在数据库联机备份，这个时候数据库的写操作将被阻塞，读操作顺利进行。
解锁语句是：UNLOCK TABLES;
flush table with read lock;

记录下主库的状态，记录下，日志文件的名字，和位置
show master status; 

4.导出主库的数据
mysqldump -u root -p --all-databases > /tmp/db.sql

5.远程传输主库的数据，给从库，进行导入
scp /tmp/db.sql  root@192.168.3.27:/tmp/

6.解锁主库的锁，写入数据，查看从库是否同步
unlock tables;

3、从库slave(192.168.3.27)机器的配置步骤

1.在从库的 /etc/my.cnf中添加参数，添加只读参数
[mysqld]
server-id=3
read-only=true

2.重启数据库
systemctl restart mariadb 

在从库中导入主库的数据
mysql -uroot -p  <  /tmp/db.sql 

3.一条语句，开启主从之间的复制关系
用root用户，进入mysql数据库，输入命令：
change master to master_host='192.168.3.115',  # 主数据库的ip
master_user='xiaoming',  # 普通用户的用户名
master_password='xm666', # 普通用户的密码
master_log_file='master-logbin.000002',  # 主库show master status;日志文件的名字
master_log_pos=492;  # 主库show master status;记录的位置

4.开启slave同步功能
start slave;

5.检查slave机器的主从是否正确
show slave status\G  查看主从同步是否正确

确保如下两条参数，是yes，即主从复制正确
Relay_Master_Log_File: master-logbin.000002
     Slave_IO_Running: Yes
    Slave_SQL_Running: Yes
6.此时mariadb数据库，请退出root用户，使用普通用户配置，因为root身份权限太大，无法达到read-only效果

7.登录一个普通用户
mysql -u xiaoming -p 

8.此时在主库写入数据，查看从库是否正确同步

9.从库无法写入数据，即为正常

10.完成主从同步，读写分离实验

三、redis基础

redis是一种高级的key：value存储系统，其中value支持五种数据类型
String: 字符串
Hash: 散列
List: 列表
Set: 集合
Sorted Set: 有序集合

我的另一篇redis博客

1、strings类型

操作

set 　　 设置key
get      获取key
append   追加string
mset     设置多个键值对
mget     获取多个键值对
del      删除key
incr     递增+1
decr     递减-1

示例

127.0.0.1:6379> set name 'dog'  # 设置key
OK
127.0.0.1:6379> get name  # 获取value
"dog"
127.0.0.1:6379> set name 'BigDog'  # 覆盖key
OK
127.0.0.1:6379> get name  # 获取value
"BigDog"
127.0.0.1:6379> append name ' is you'  # 向name这个key追加
(integer) 13
127.0.0.1:6379> get name   # 获取value
"BigDog is you"
127.0.0.1:6379> mset age 18 hight 180 long 18.8  # 一次性设置多个键值对
OK
127.0.0.1:6379> mget age hight long  # 一次性获取多个键的值
1) ""
2) ""
3) "18.8"
127.0.0.1:6379> get age  # 获取value
""
127.0.0.1:6379> keys *  # 找到所有key
1) "long"
2) "hight"
3) "age"
4) "name"
127.0.0.1:6379> del name  # 删除key
(integer) 1
127.0.0.1:6379> get name  # 获取不存在的value，为nil
(nil)
127.0.0.1:6379> set num 10
OK
127.0.0.1:6379> get num
""
127.0.0.1:6379> incr num  # 递增+1
(integer) 11
127.0.0.1:6379> get num
""
127.0.0.1:6379> decr num  # 递减-1
(integer) 10
127.0.0.1:6379> get num
""

2、list类型

操作

lpush           从列表左边插
rpush           从列表右边插
lrange          获取一定长度的元素  lrange key  start stop(相当于获取切片的内容)
ltrim           截取一定长度列表
lpop            删除最左边一个元素
rpop            删除最右边一个元素
lpushx/rpushx   key存在则添加值，不存在不处理

示例

127.0.0.1:6379> lpush list1 'a' 'b' 'c' 'd'  # 新建一个list1，从左边放入四个元素
(integer) 4
127.0.0.1:6379> llen list1  # 查看list1的长度
(integer) 4
127.0.0.1:6379> lrange list1 0 -1  # 查看list所有元素
1) "d"
2) "c"
3) "b"
4) "a"
127.0.0.1:6379> rpush list1 'haha'  # 从右边插入haha
(integer) 5
127.0.0.1:6379> lrange list1 0 -1
1) "d"
2) "c"
3) "b"
4) "a"
5) "haha"
127.0.0.1:6379> lpushx list3 'xixi'  # list3存在则添加元素，不存在则不作处理
(integer) 0
127.0.0.1:6379> ltrim list1 0 3  # 截取队列的值，从索引0取到3，删除其余的元素
OK
127.0.0.1:6379> lrange list1 0 -1
1) "d"
2) "c"
3) "b"
4) "a"
127.0.0.1:6379> lpop list1  # 删除左边的第一个
"d"
127.0.0.1:6379> lrange list1 0 -1
1) "c"
2) "b"
3) "a"
127.0.0.1:6379> rpop list1  # 删除右边的第一个
"a"
127.0.0.1:6379> lrange list1 0 -1
1) "c"
2) "b"

3、set集合类型

redis的集合，是一种无序的集合，集合中的元素没有先后顺序，且集合成员是唯一的。

操作

sadd/srem   添加/删除 元素
sismember   判断是否为set的一个元素
smembers    返回集合所有的成员
sdiff       返回一个集合和其他集合的差异
sinter      返回几个集合的交集
sunion      返回几个集合的并集

示例

127.0.0.1:6379> sadd school class1 class2  # 添加一个名叫school的集合，有2个元素，不加引号就当做字符串处理
(integer) 2
127.0.0.1:6379> smembers school  # 查看集合school成员
1) "class1"
2) "class2"
127.0.0.1:6379> srem school class1  # 删除school的class1成员
(integer) 1
127.0.0.1:6379> smembers school
1) "class2"
127.0.0.1:6379> sismember school class1  # 是否是school的成员，不是返回0，是返回1
(integer) 0
127.0.0.1:6379> sadd school class3  # 给school添加一个新成员
(integer) 1
127.0.0.1:6379> smembers school
1) "class3"
2) "class2"
127.0.0.1:6379> sadd school2 class3 class4  # 添加一个名叫school2的集合，有2个元素
(integer) 1
127.0.0.1:6379> smembers school2
1) "class3"
2) "class4"
127.0.0.1:6379> sdiff school school2  # 找出集合school中有的，而school2中没有的元素
1) "class2"
127.0.0.1:6379> sdiff school2 school  # 找出集合school2中有的，而school中没有的元素
1) "class4"
127.0.0.1:6379> sinter school school2  # 找出school和school2的交集
1) "class3"
127.0.0.1:6379> sunion school school2  # 找出school和school2的并集(自动去重)
1) "class3"
2) "class4"
3) "class2"

4、哈希数据结构

hashes即哈希。哈希是从redis-2.0.0版本之后才有的数据结构。

hashes存的是字符串和字符串值之间的映射，比如一个用户要存储其全名、姓氏、年龄等等，就很适合使用哈希。

操作

hset    设置散列值
hget    获取散列值
hmset   设置多对散列值
hmget   获取多对散列值
hsetnx  如果散列已经存在，则不设置（防止覆盖key）
hkeys   返回所有keys
hvals   返回所有values
hlen    返回散列包含域（field）的数量
hdel    删除散列指定的域（field）
hexists 判断是否存在

注意

Hash不支持多次嵌套，即
"key": {'field': '不能再对应字典'}

"key": {'field': {...}}   --> 错误
若想嵌套字典，可以json.dumps后存入，取出数据的时候可以json.loads

语法

hset key field value
结构如下
    key: {
        field1: value1,
        field2: value2,
    }

示例

127.0.0.1:6379> hset school name 'ChinaSchool'  # 创建一个key为school的哈希数据
(integer) 1
127.0.0.1:6379> hget school name  # 获取school的name的值
"ChinaSchool"
127.0.0.1:6379> hmset school age 100 area 2000  # 给school批量设置键值对
OK
127.0.0.1:6379> hmget school name age area  # 批量获取school的键对应的值
1) "ChinaSchool"
2) ""
3) ""
127.0.0.1:6379> hkeys school  # 获取school的所有key
1) "name"
2) "age"
3) "area"
127.0.0.1:6379> hvals school  # 获取school的所有值
1) "ChinaSchool"
2) ""
3) ""
127.0.0.1:6379> hlen school  # 获取school的长度
(integer) 3
127.0.0.1:6379> hexists school name  # 判断school中是否有name这个键，有就返回1，没有就返回0
(integer) 1
127.0.0.1:6379> hdel shcool area  # 删除school中的area键值对
(integer) 1

5、额外的危险操作(慎用)

获取redis数据库中所有的键(这个不危险)
keys *

删除所有Key，可以使用Redis的flushdb和flushall命令(危险慎用)
# 删除当前数据库中的所有Key
flushdb

# 删除所有数据库中的key
flushall

四、redis发布者订阅者

发布者：
PUBLISH channel msg
    将信息 message 发送到指定的频道 channel

频道  channel
    自定义频道的名字

订阅者：
SUBSCRIBE channel [channel ...]
    订阅频道，可以同时订阅多个频道

UNSUBSCRIBE [channel ...]
    取消订阅指定的频道, 如果不指定频道，则会取消订阅所有频道

PSUBSCRIBE pattern [pattern ...]
    订阅一个或多个符合给定模式的频道(正则匹配)，每个模式以 * 作为匹配符，
    比如 it* 匹配所有以 it 开头的频道( it.news 、 it.blog 、 it.tweets 等等)，
    news.* 匹配所有以 news. 开头的频道( news.it 、 news.global.today 等等)，诸如此类

PUNSUBSCRIBE [pattern [pattern ...]]
    退订指定的规则, 如果没有参数则会退订所有规则

PUBSUB subcommand [argument [argument ...]]
    查看订阅与发布系统状态

注意：使用发布订阅模式实现的消息队列，当有客户端订阅channel后只能收到后续发布到该频道的消息，之前发送的不会缓存，必须Provider和Consumer同时在线

五、redis数据持久化

redis的缺点：
　　redis数据放在内存中
　　重启服务器丢失数据
　　重启redis服务丢失数据
　　断电丢失数据

为了防止redis数据丢失，进行持久化，将数据，写入到一个文件中

1、redis持久化之RDB

redis提供了RDB持久化的功能，这个功能可以将redis在内存中的的状态保存到硬盘中，它可以手动执行。
也可以再redis.conf中配置，定期执行。
RDB持久化产生的RDB文件是一个经过压缩的二进制文件，这个文件被保存在硬盘中，redis可以通过这个文件还原数据库当时的状态。

RDB的原理是
　　基于内存的数据快照
　　定期执行数据快照
　　手动触发数据快照
　　Redis会将数据集的快照dump到dump.rdb文件中
　　可以通过配置文件来修改Redis服务器dump快照的频率

RDB优点：
　　速度快，适合做备份，主从复制就是基于RDB持久化功能实现
　　rdb通过在redis中使用save命令触发 rdb

1. 配置rdb数据持久化

1.在配置文件中，添加rdb持久化参数
vim redis-6379.conf
写入如下配置
port 6379
daemonize yes
pidfile /data/6379/redis.pid
loglevel notice
logfile "/data/6379/redis.log"
protected-mode yes
dir /data/6379  # 定义持久化文件存储位置(rdb和aof)

dbfilename  dbmp.rdb  # rdb持久化文件
save 900 1  # rdb机制 每900秒 如果至少有1个key发生变化，则dump内存快照(相当于手动save触发rdb持久化文件)
save 300 10 # 在300秒(5分钟)之后，如果至少有10个key发生变化，则dump内存快照。
save 60 10000  # 在60秒(1分钟)之后，如果至少有10000个key发生变化，则dump内存快照。

2.触发rdb持久化，可以手动save命令,生成 dump.rdb持久化文件

3.重启redis，数据不再丢失

4. 测试
进入redis客户端
redis-cli

127.0.0.1:6379> set age 18
OK
127.0.0.1:6379> save
OK

5.进入/data/6379查看是否生成了 dbmp.rdb 持久化文件
注意：rdb数据文件是二进制文件，人为的看不懂

6.kill掉redis进程，再重启，进入redis   keys * 查看数据是否还在

2、redis持久化之aof

AOF（append-only log file）
记录服务器执行的所有变更操作命令（例如set del等），并在服务器启动时，通过重新执行这些命令来还原数据集

AOF 文件中的命令全部以redis协议的格式保存，新命令追加到文件末尾。
优点：最大程序保证数据不丢
缺点：日志记录非常大

1. 配置方式

1,在配置文件中，添加aof参数
参数解释：
appendonly yes  # 开启aof功能

# appendfsync选择一个策略写入配置文件即可，这里使用每分钟
appendfsync everysec # 每秒钟同步一次，该策略为AOF的缺省策略。
appendfsync always   # 每次有数据修改发生时都会写入AOF文件。
appendfsync no       # 从不同步。高效但是数据不会被持久化

配置如下：
port 6379
daemonize yes
pidfile /data/6379/redis.pid
loglevel notice
logfile "/data/6379/redis.log"
protected-mode yes
dir /data/6379
dbfilename  dbmp.rdb
save 900 1
save 300 10
save 60 10000

appendonly yes
appendfsync everysec

2,重启redis数据库，加载aof功能
会在/data/6379目录下生成 appendonly.aof 文件

3,appendonly.aof 文件是人可以看懂的记录了sql操作的文件

4,测试
进入redis客户端
redis-cli

127.0.0.1:6379> set long 18
OK

5,进入/data/6379查看appendonly.aof 文件的内容

6,kill掉redis进程，再重启，进入redis   keys * 查看数据是否还在

3、在不重启redis的情况下，切换rdb数据到aof数据中

1.配置redis支持rdb持久化

2.启动redis客户端，通过命令，临时切换到aof模式
127.0.0.1:6379> CONFIG set appendonly yes  # 开启AOF功能
OK
127.0.0.1:6379> CONFIG SET save ""  # 关闭RDB功能
OK

3.检查此时的数据持久化方式是rdb，还是aof，检查appendonly.aof文件，数据变动
tail -f appendonly.aof

4.此时aof还未永久生效，写入参数到配置文件
编辑redis-6379.conf 添加如下参数
appendonly yes
appendfsync everysec

4、redis持久化方式有什么区别

rdb：基于快照的持久化，速度更快，一般用作备份，主从复制也是依赖于rdb持久化功能

aof：以追加的方式记录redis操作日志的文件。可以最大程度的保证redis数据安全，类似于mysql的binlog

六、redis主从同步实现

原理：
1. 从服务器向主服务器发送 SYNC 命令。
2. 接到 SYNC 命令的主服务器会调用BGSAVE 命令，创建一个 RDB 文件，并使用缓冲区记录接下来执行的所有写命令。
3. 当主服务器执行完 BGSAVE 命令时，它会向从服务器发送 RDB 文件，而从服务器则会接收并载入这个文件。
4. 主服务器将缓冲区储存的所有写命令发送给从服务器执行。

小知识：
1. 在开启主从复制的时候，使用的是RDB方式的，同步主从数据的
2. 同步开始之后，通过主库命令传播的方式，主动的复制方式实现
3. 2.8以后实现PSYNC的机制，实现断线重连

1、使用配置文件进行redis主从同步配置

准备三个redis数据库,redis支持多实例
三个配置文件，仅仅是端口的不同

在三个配置文件中，添加主从同步的参数,
三个配置文件参数是一样的，唯一不同的是，
在从库中需要指定它的主库是谁即可，
例如6380的配置
slaveof 127.0.0.1 6379 代表这个redis库是6379的从库

1. 三个配置文件参信息如下
# redis-6379.conf(主redis)
port 6379
daemonize yes
pidfile /data/6379/redis.pid
loglevel notice
logfile "/data/6379/redis.log"
dir /data/6379
protected-mode yes
dbfilename  dbmp.rdb
save 900 1
save 300 10
save 60 10000

# redis-6380.conf(从redis)
port 6380
daemonize yes
pidfile /data/6380/redis.pid
loglevel notice
logfile "/data/6380/redis.log"
dir /data/6380
protected-mode yes
dbfilename  dbmp.rdb
save 900 1
save 300 10
save 60 10000
slaveof  127.0.0.1 6379

# redis-6381.conf(从redis)
port 6381
daemonize yes
pidfile /data/6381/redis.pid
loglevel notice
logfile "/data/6381/redis.log"
dir /data/6381
protected-mode yes
dbfilename  dbmp.rdb
save 900 1
save 300 10
save 60 10000
slaveof  127.0.0.1 6379

2.启动三个redis实例
redis-server redis-6379.conf
redis-server redis-6380.conf
redis-server redis-6381.conf

3.查看主从同步身份
1,redis-cli -p 6379  info replication
# Replication
role:master
connected_slaves:2
slave0:ip=127.0.0.1,port=6380,state=online,offset=28,lag=1
slave1:ip=127.0.0.1,port=6381,state=online,offset=28,lag=1

2,redis-cli -p 6380  info replication
# Replication
role:slave
master_host:127.0.0.1
master_port:6379

3,redis-cli -p 6381  info replication
# Replication
role:slave
master_host:127.0.0.1
master_port:6379

4.测试
# 在6379主库
redis-cli -p 6379

127.0.0.1:6379> set uzi good
OK

# 在6380从库
redis-cli -p 6380

127.0.0.1:6380> get uzi
"good"

# 在6381从库
redis-cli -p 6381

127.0.0.1:6381> get uzi
"good"

2、使用命令行进行redis主从同步配置

1. 6380/6381命令行
redis-cli -p 6380
127.0.0.1:6380> SLAVEOF 127.0.0.1 6379  #指明主库的地址

redis-cli -p 6381
127.0.0.1:6381> SLAVEOF 127.0.0.1 6379  #指明主库的地址

2. 检查主从状态
主库：
127.0.0.1:6379> info replication

从库：
127.0.0.1:6380> info replication
127.0.0.1:6381> info replication

3、如果我主库挂了怎么办

解决方案：手动切换主从身份，选举一个新的主库
1.干掉6379主库
redis-cli -p 6379 shutdown

2.在6380上关闭自己的slave身份
127.0.0.1:6380> slaveof no one 

3.在6381上给与新的主人身份
127.0.0.1:6381> salveof  127.0.0.1  6380 

4.修改完毕，还得修改配置文件，永久生效