联系型数据库和非联系型数据库
联系型数据库
- 联系型数据库是一个结构化的数据库，创立在联系模型（二维表格模型）基础上，一般面向于记载。
- SQL 句子（规范数据查询言语）便是一种根据联系型数据库的言语，用于履行对联系型数据库中数据的检索和操作。
- 干流的联系型数据库包括Oracle、MySQL、SQL Server、Microsoft Access、DB2、PostgreSQL等。
- 以上数据库在运用的时候必须先建库建表设计表结构，然后存储数据的时候按表结构去存，假如数据与表结构不匹配就会存储失利。
非联系型数据库
- NoSQL（NoSQL = Not Only SQL），意思是“不仅仅是 SQL”，对错联系型数据库的总称。
- 除了干流的联系型数据库外的数据库，都认为对错联系型。
- 不需求预先建库建表界说数据存储表结构，每条记载能够有不同的数据类型和字段个数（比如微信群聊里的文字、图片、视频、音乐等）。
- 干流的NoSQL 数据库有Redis、MongBD、Hbase、Memcached、ElasticSearch、TSDB等。
联系型数据库和非联系型数据库区别
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数据存储方法不同
- 联系型和非联系型数据库的主要差异是数据存储的方法。联系型数据天然便是表格局的，因此存储在数据表的行和列中。数据表能够互相相关协作存储，也很容易提取数据。
- 与其相反，非联系型数据不适合存储在数据表的行和列中，而是大块组合在一起。非联系型数据一般存储在数据集中，就像文档、键值对或许图结构。你的数据及其特性是挑选数据存储和提取方法的首要影响因素。
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扩展方法不同
- SQL和NoSQL数据库最大的差别或许是在扩展方法上，要支撑日益增长的需求当然要扩展。
- 要支撑更多并发量，SQL数据库是纵向扩展，也便是说进步处理才能，运用速度更快速的计算机，这样处理相同的数据集就更快了。由于数据存储在联系表中，操作的功用瓶颈或许涉及很多个表，这都需求经过进步计算机功用来克服。尽管SgL数据库有很大扩展空间，但最终肯定会达到纵向扩展的上限。
- 而NoSQL数据库是横向扩展的。由于非联系型数据存储天然便是分布式的，NoSQL数据库的扩展能够经过给资源池增加更多普通的数据库服务器（节点）来分担负载。
- 对业务性的支撑不同
- 假如数据操作需求高业务性或许复杂数据查询需求操控履行计划，那么传统的SQL数据库从功用和稳定性方面考虑是你的最佳挑选。SQL数据库支撑对业务原子性细粒度操控，而且易于回滚业务。（SQL业务操控的细粒度更高，更稳定，更易回滚业务）
- 尽管NoSQL数据库也能够运用业务操作，但稳定性方面无法和联系型数据库比较，所以它们真正的价值是在操作的扩展性和大数据量处理方面。
非联系型数据库发生背景
可用于应对 Web2.0 纯动态网站类型的三高问题（高并发、高功用、高可用）
- High performance：对数据库高并发读写需求
- Huge storage：对海量数据高效存储与拜访需求
- High Scalability && High Availability：对数据库高可扩展性与高可用性需求
联系型数据库和非联系型数据库都有各自的特点与运用场景，两者的紧密结合将会给Web2.0的数据库发展带来新的思路。让联系型数据库重视在联系上和对数据的一致性确保，非联系型数据库重视在存储和高功率上。例如，在读写别离的MySQL数据库环境中，能够把常常拜访的数据存储在非联系型数据库中，进步拜访速度。
Redis简介
Redis （远程字典服务器）是一个 开源的、运用C言语编写的NoSQL 数据库。
Redis 根据内存运转并支撑耐久化，选用key-value （键值对）的存储方式，是现在分布式架构中不可或缺的一环。
Redis服务器程序是单进程模型，也便是在一台服务器上能够同时发动多个Redis进程，Redis的实践处理速度则是完全依靠于主进程的履行功率。
- 若在服务器上只运转一个Redis进程，当多个客户端同时拜访时，服务器的处理才能是会有一定程度的下降；
- 若在同一台服务器上敞开多个Redis进程，Redis在进步并发处理才能的同时会给服务器的CPU造成很大压力。
即：在实践生产环境中，需求根据实践的需求来决议敞开多少个Redis进程。若对高并发要求更高一些，或许会考虑在同一台服务器上敞开多个进程。若CPU资源比较严重，选用单进程即可。
Redis的优点
- 具有极高的数据读写速度： 数据读取的速度最高可达到110000 次/s，数据写入速度最高可达到81000次/s。
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支撑的数据结构： key-value，支撑丰厚的数据类型：Strings、 Lists、Hashes、 Sets 及Sorted Sets 等数据类型操作。
- Strings 字符串型
- Lists 列表型
- Hashes 散列
- Sets 无序集合
- Sorted Sets 有序集合
- 支撑数据的耐久化： 能够将内存中的数据保存在磁盘中，重启的时候能够再次加载进行运用。
- 原子性： Redis一切操作都是原子性的。（支撑业务，一切操作都作为业务）
- 支撑数据备份： 即 master-salve 方式的数据备份。（支撑主从复制）
Redis存在的问题
- 缓存和数据库双写一致性问题
- 缓存雪崩问题
- 缓存击穿问题
- 缓存的并发竞赛问题
Redis的适用场景
- Redis作为根据内存运转的数据库，是一个高功用的缓存，一般运用在session缓存、 行列、排行榜、计数器、最近最热文章、最近最热评论、发布订阅等。（给联系型数据做缓存，进步拜访的速度）
- Redis适用于数据实时性要求高、数据存储有过期和筛选特征的、不需求耐久化或许只需求确保弱一致性、逻辑简略的场景。
哪些数据适合放入缓存中
一般会将部分数据放入缓存中，来进步拜访速度，然后数据库承当存储的工作。
- 即时性。例如查询最新的物流状况信息。
- 数据一致性要求不高。例如门店信息，修改后，数据库中现已改了，五分钟后缓存中才是最新的，但不影响功用运用。
- 拜访量大且更新频率不高，例如网站主页的广告信息，拜访量大，但是不会常常变化。
Redis为什么快
- Redis是一款纯内存结构，防止了磁盘 I/O 等耗时操作。（根据内存运转）
- Redis指令处理的核心模块为单线程，削减了锁竞赛，以及频频创立线程和毁掉线程的代价，削减了线程上下文切换的耗费。（单线程处理）
- 选用了 I/O 多路复用机制，大大进步了并发功率。（epoll方式）
注：在 Redis 6.0中新增加的多线程也仅仅针对处理网络恳求进程选用了多线性，而数据的读写指令，仍然是单线程处理的。
Redis装置
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装置所需依靠包
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解压包，由于有makefile文件，可直接编译装置
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直接用make进行编译，install时加个参数指定装置途径
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进入redis的bin目录，其中的为履行指令
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回到redis软件包中，进入utils目录，利用install_server.sh对redis做一些必要装备
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履行install_server.sh文件
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将redis/bin下的可履行文件悉数加入系统管理中
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将redis履行文件加到系统管理
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在第一次履行install_server.sh文件时，redis就现已发动成功。
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但发动监听的时本地（127.0.0.1），所以要修改装备文件
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装备完后重启redis
Redis指令东西
| 东西 | 效果 |
|---|---|
| redis-server | 用于发动redis的东西 |
| redis-benchmark | 用于检测redis在本机的运转功率 |
| redis-check-aof | 修正AOF耐久化文件 |
| redis-check-rdb | 修正RDB耐久化文件 |
| redis-cli | redis指令行东西 |
redis-cli指令行东西
语法：redis-cli -h host -p port -a password
- -h：指定远程主机
- -p：指定Redis 服务的端口号
- -a：指定暗码，未设置数据库暗码能够省略-a选项
- 若不增加任何选项表明，则运用127.0.0.1:6379衔接本机上的 Redis 数据库
redis-benchmark 测验东西
redis-benchmark是官方自带的Redis功用测验东西，能够有用的测验Redis服务的功用。
根本的测验语法：redis-benchmark [选项] [选项值]
| 选项 | 效果 |
|---|---|
| -h | 指定服务器主机名 |
| -p | 指定服务器端口 |
| -s | 指定服务器 socket |
| -c | 指定并发衔接数 |
| -n | 指定恳求数 |
| -d | 以字节的方式指定SET/GET值的数据大小 |
| -k | 1=keep alive 0=reconnect |
| -r | SET/GET/INCR 运用随机key，SADD运用随机值 |
| -P | 经过管道传输<numreg>恳求 |
| -q | 强制退出redis，仅显现query/sec值 |
| –csv | 以CSV格局输出 |
| -l | 生成循环，永久履行测验 |
| -t | 仅运转以逗号分隔的测验指令列表 |
| -I | Idle方式，仅翻开N个idle衔接并等待 |
示例
- 向IP地址为192.168.44.20、 端口为6379 的Redis 服务器发送100个并发衔接与100000 个恳求测验功用。
redis-benchmark -h 192.168.44.20 -p 6379 -c 100 -n 100000
- 测验存取大小为100字节的数据包的功用。
redis-benchmark -h 192.168.44.20 -p 6379 -q -d 100
- 测验本机上Redis 服务在进行 set 与 lpush 操作时的功用。
redis-benchmark -t set,lpush -n 100000 -q
Redis数据库常用指令
| 指令 | 效果 |
|---|---|
| set | 寄存数据 |
| get | 获取数据 |
| keys * | 检查一切的key |
| keys k？ | 检查k最初后边恣意一位的数据 |
| exists | 判别键是否存在（存在1，不存在0） |
| del | 删去键 |
| type | 检查键对应的value值类型 |
| rename key1 key2 | 改名，不管key2是否存在都会改名成功。假如存在，key1的值会掩盖key2得值 |
| renamenx key1 key2 | 改名，若key2不存在，能够改名成功。若key2存在则不进行改名 |
| dbsize | 检查当时数据库中key的数目 |
set、get 设置和获取键的值
- set：寄存数据，指令格局为
set key value - get：获取数据，指令格局为
get key
lpush创立list
指令格局：lpush key value
keys 获取键值列表
keys指令能够获取契合规矩的键值列表,一般状况能够结合 * 、? 等选项来运用。
-
检查当时数据库中一切键
-
检查当时数据库中以v最初的键
-
检查当时数据库中以v最初，后边包括恣意一位字符的键
-
检查当时数据库中以v最初，后边包括恣意两位字符的键
exists 判别键是否存在
exists 指令能够判别键是否存在。
回来1，表明键存在。
回来0，表明键不存在。
del 删去键
del 指令能够删去当时数据库的指定key。
type 检查键存储的数据类型
type 指令能够获取 key 对应的 value 值类型。
rename 重命名
rename 指令是对已有 key 进行重命名。（掩盖）
- 运用rename指令进行重命名时，无论方针key是否存在都会进行重命名，且源key的值会掩盖方针key的值。
- 在实践运用进程中，主张先用exists指令检查方针key 是否存在，然后再决议是否履行rename 指令，以防止掩盖重要数据。
假如重命名后的键名是现已存在的键，那就会掩盖已有的键。
renamenx 重命名
renamenx 指令的效果是对已有key进行重命名，并检测新名是否存在，假如方针key存在则不进行重命名。（不掩盖）
dbsize检查键数目
dbsize 指令的效果是检查当时数据库中key的数目。
设置过期时长和检查存活时间
setex，设置过期时长，指令格局：setex key 时间 value
ttl，检查存活时间，指令格局：ttl key
设置和清空暗码
设置和检查暗码
运用config set requirepass password指令设置暗码。（一旦设置暗码，必须先验证经过暗码，否则一切操作不可用）
运用config get requirepass指令检查暗码。
设置暗码后，运用暗码登录能够直接操作，不需求二次验证
清空暗码
运用config set requirepass ''清空暗码。
Redis多数据库操作
Redis 支撑多数据库，Redis默认状况下包括16个数据库，数据库名称是用数字0-15来依次命名的。
运用redis-cli衔接Redis数据库后，默认运用的是序号为0的数据库。
多数据库相互独立，互不干扰。
多数据库间切换select
指令格局：select 序号（范围：0~15）
运用redis-cli衔接Redis数据库后，默认运用的是序号为0的数据库。
多数据库间移动数据
指令格局：move 键值 序号
铲除数据库内数据
- FLUSHDB：清空当时数据库数据
- FLUSHALL：清空一切数据库的数据，慎用！！！
总结
联系型数据库:
- 实例–>数据库–>表(table)–>记载行(row)、数据字段(column)
非联系型数据库:
- 实例–>数据库–>集合(collection) –>键值对(key-value)
- 非联系型数据库不需求手动建数据库和集合(表)。
Redis
- Redis根据内存运转并支撑耐久化
- 选用key-value(键值对)的存储方式
- 优点
- 具有极高的数据读写速度
- 支撑丰厚的数据类型
- 支撑数据的耐久化
- 原子性
- 支撑数据备份
Redis 为什么快
- 根据内存运转
- 选用单线程处理数据的读写(削减锁竞赛和线程切换的耗费)
- 选用IO多路复用机制(能够让单线程处理多个衔接恳求，削减网络IO的耗费)
设置、检查、删去的指令
| 类型 | 设置 | 检查 | 删去 |
|---|---|---|---|
| string | set | get | del |
| List | lpush | lrange | del |
| Hash | hset | hget | hdel |
| Set | sadd | smembers | del |
| Sorted Set | zadd | zrank | del |
