Redis 入门（1）：NoSQL介绍，Redis 的安装

Redis 官网： https://redis.io/
Redis 在线测试： http://try.redis.io/
Redis菜鸟教程： https://www.runoob.com/redis/redis-tutorial.html

NoSQL 简介

NoSQL 的作用

保证数据共享，减少服务器负担

在 web 2.0 时代，由于客户端的增多，单机服务器已经无法满足这么高的吞吐量，因此出现了 负载均衡技术。
在这里插入图片描述
负载均衡技术其实很好理解：就是在多服务器前面增加一个负载服务器，该服务器用于调度收到的请求，并将这些请求均衡的分配给真正处理请求的服务器。
但是负载均衡技术也存在着一些问题，拿登录操作举例：

比如现在有一个登录操作，服务器A验证了用户后，将用户名存在了session 中。然后下一次客户端请求时，负责调度的服务器又将该请求发给了服务器B。而此时服务器B是不存在session的。这就造成了数据不同步的问题。
解决方法1： 将用户登录信息的session存在cookie中。每次客户端发请求时都会带上自己的cookie。缺点就是不安全。
解决方法2： session复制，将session同步到所有服务器中。缺点是数据冗余，性能损失。
解决方法3： 利用 NoSQL 数据库，创建一个基于缓存的数据库，存储一些数据库需要共享点的内存变量。

减少IO次数

NoSQL 除了能够保证内存变量的同步之外，还可以用来存储一些高频热点数据，进而减少数据库的 IO 操作。

NoSQL数据库概述

NoSQL(NoSQL = Not Only SQL )，意即“不仅仅是SQL”，泛指非关系型的数据库。
NoSQL 不依赖业务逻辑方式存储，而以简单的 key-value模式存储。因此大大的增加了数据库的扩展能力。
- 不遵循SQL标准。
- 不支持ACID（原子性，一致性，隔离性，高持久性）。
- 远超于SQL的性能。

NoSQL适用场景

对数据高并发的读写
海量数据的读写
对数据高可扩展性的

NoSQL不适用场景

需要事务支持
基于sql的结构化查询存储，处理复杂的关系,需要即时查询。

常见的 NoSQL 数据库

Memcache
- 很早出现的NoSql数据库
- 数据都在内存中，一般不持久化
- 支持简单的key-value模式，支持类型单一
- 一般是作为缓存数据库辅助持久化的数据库
Redis
- 几乎覆盖了Memcached的绝大部分功能
- 数据都在内存中，支持持久化，主要用作备份恢复
- 除了支持简单的key-value模式，还支持多种数据结构的存储，比如 list、set、hash、zset等。
- 一般是作为缓存数据库辅助持久化的数据库
MongoDB
- 高性能、开源、模式自由(schema free)的文档型数据库
- 数据都在内存中，如果内存不足，把不常用的数据保存到硬盘
- 虽然是key-value模式，但是对value（尤其是json）提供了丰富的查询功能
- 支持二进制数据及大型对象
- 可以根据数据的特点替代RDBMS ，成为独立的数据库。或者配合RDBMS，存储特定的数据。

分布式数据库CAP原理

传统的ACID分别是什么

关系型数据库遵循ACID规则

1、A (Atomicity) 原子性
2、C (Consistency) 一致性 一致性也比较容易理解，也就是说数据库要一直处于一致的状态，事务的运行不会改变数据库原本的一致性约束。
3、I (Isolation) 独立性 所谓的独立性是指并发的事务之间不会互相影响，如果一个事务要访问的数据正在被另外一个事务修改，只要另外一个事务未提交，它所访问的数据就不受未提交事务的影响。比如现有有个交易是从A账户转100元至B账户，在这个交易还未完成的情况下，如果此时B查询自己的账户，是看不到新增加的100元的
4、D (Durability) 持久性 持久性是指一旦事务提交后，它所做的修改将会永久的保存在数据库上，即使出现宕机也不会丢失。

CAP

C:Consistency（强一致性）
A:Availability（可用性）
P:Partition tolerance（分区容错性）

经典CAP图
CAP理论的核心是：一个分布式系统不可能同时很好的满足一致性，可用性和分区容错性这三个需求，最多只能同时较好的满足两个。
在这里插入图片描述

因此，根据 CAP 原理将 NoSQL 数据库分成了满足 CA 原则、满足 CP 原则和满足 AP 原则三大类：

CA - 单点集群，满足一致性，可用性的系统，通常在可扩展性上不太强大。（如传统Oracle数据库）
CP - 满足一致性，分区容忍必的系统，通常性能不是特别高。（如AP 大多数网站架构的选择）
AP - 满足可用性，分区容忍性的系统，通常可能对一致性要求低一些。（如 CP Redis、Mongodb）

数据库事务一致性需求

很多web实时系统并不要求严格的数据库事务，对读一致性的要求很低，有些场合对写一致性要求并不高。允许实现最终一致性。
对关系数据库来说，插入一条数据之后立刻查询，是肯定可以读出来这条数据的，但是对于很多web应用来说，并不要求这么高的实时性，比方说在微博发一条消息之后，过几秒乃至十几秒之后，我的订阅者才看到这条动态是完全可以接受的。

Redis安装

以ubantu为例，有两种安装方法

线上安装：

直接输入命令 sudo apt-get install redis-server
安装完成后，Redis服务器会自动启动。
- whereis redis 查看redis的安装位置
- ps -aux | grep redis 查看redis服务的进程运行
- netstat -nlt | grep 6379 根据redis运行的端口号查看redis服务器状态，端口号前是redis服务监听的IP(默认只有本机IP 127.0.0.1)

安装包安装

下载：打开redis官方网站，推荐下载稳定版本(stable)：wget http://download.redis.io/releases/redis-5.0.5.tar.gz
解压tar xzf redis-5.0.5.tar.gz
复制：推荐放到usr/local目录下sudo mv redis-5.0.5 /usr/local/redis
进入redis目录 cd /usr/local/redis/
生成:sudo make失败则使用 sudo make MALLOC=libc后再sudo make
测试 sudo make test 这段运行时间会较长
安装：将redis的命令安装到/usr/bin/目录sudo make install
运行 redis-server 按ctrl+c停止

前台启动（不推荐）

前台启动，命令行窗口不能关闭，否则服务器停止

后台启动

1、备份redis.conf
拷贝一份redis.conf到其他目录
cp /opt/redis-3.2.5/redis.conf /myredis
2、后台启动设置daemonize no改成yes
修改redis.conf(128行)文件将里面的daemonize no 改成 yes，让服务在后台启动
3、Redis 启动
redis-server/myredis/redis.conf
4、用客户端访问：redis-cli
5、多个端口可以：redis-cli -p6379
6、测试验证： ping
7、 Redis关闭
- 单实例关闭：redis-cli shutdown
- 多实例关闭，指定端口关闭：redis-cli -p 6379 shutdown