NoSQL之Redis配置与基础命令

NoSQL之Redis配置与基础命令

1.关系数据库与非关系型数据库

关系型数据库

• 一个结构化的数据库，创建在关系模型基础上

• 一般面向于记录

• 包括

  Oracle、MySQL、SQLServer、Microsoft Access、DB2等

非关系型数据库

• 除了主流的关系型数据库外的数据库，都认为是非关系型

• 包括

  Redis、MongBD、Hbase、CouhDB等

区别

1.数据存储方式不同

关系型和非关系型数据库的主要差异是数据存储的方式。关系型数据天然就是表格式的，因此存储在数据表的行和列中。数据表可以彼此关联协作存储，也很容易提取数据。
与其相反，非关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。非关系型数据通常存储在数据集中，就像文档、键值对或者图结构。你的数据及其特性是选择数据存储和提取方式的首要影响因素。

2.扩展方式不同

SQL和NoSQL数据库最大的差别可能是在扩展方式上，要支持日益增长的需求当然要扩展。
要支持更多并发量，SQL数据库是纵向扩展，也就是说提高处理能力，使用速度更快的计算机，这样处理相同的数据集就更快了。因为数据存储在关系表中，操作的性能瓶颈可能涉及很多个表，这都需要通过提高计算机性能来克服。虽然SQL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。因为非关系型数据存储天然就是分布式的，NoSQL数据库的扩展可以通过给资源池添加更多普通的数据库服务器（节点）来分担负教。

3.对事务性的支持不同

如果数据操作需要高事务性或者复杂数据查询需要控制执行计划，那么传统的SQL数据库从性能和稳定性方面考虑是你的最佳选择。SQL数据库支持对事务原子性细粒度控制，并且易于回滚事务。
虽然NoSQL数据库也可以使用事务操作，但稳定性方面没法和关系型数据库比较，所以它们真正闪亮的价值是在操作的扩展性和大数据量处理方面。

小结

• 非关系型数据库

  1.数据保存在缓存中，利于读取速度/查询数据

  2.架构中位置灵活

  3.分布式、扩展性高

• 关系型数据库

  1.安全性高（持久化）

  2.事务处理能力强

  3.任务控制能力了强

  4.可以做日志备份、恢复、容灾的能力更强一点

2.Redis简介

Redis （远程字典服务器）是一个开源的、使用C语言编写的 NoSQL数据库。

Redis 基于内存运行并支持持久化，采用 key-value（键值对）的存储形式，是目前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，也就是在一台服务器上可以同时启动多个Redis进程，Redis的实际处理速度则是完全依靠于主进程的执行效率。若在服务器上只运行一个Redis进程，当多个客户端同时访问时，服务器的处理能力是会有一定程度的下降。若在同一台服务器上开启多个Redis进程，Redis在提高并发处理能力的同时会给服务器的CPU造成很大压力。即：在实际生产环境中，需要根据实际的需求来决定开启多少个Redis进程。若对高并发要求更高一些，可能会考虑在同一台服务器上开启多个进程。若CPU资源比较紧张，采用单进程即可。

• Redis优点
  1.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。

  2.支持丰富的数据类型：支持 key-value、Strings、Lists、Hashes、Sets 及 Sorted sets 等数据类型操作。

  ps：

  Strings 字符串（可以为整形、浮点和字符型，统称为元素）

  Lists 列表 （实现队列，元素不唯一，先入先出原则）

  Hash 散列集（hash的key必须时唯一的）

  Set 集合 （各不相同的元素）

  Sorted sets 有序集合

  3.支持数据的持久化：可以将内存中的数据保存在磁盘中，重启的时候可以再次加载进行使用。

  4.原子性：Redis 所有操作都是原子性的。

  5.支持数据备份：即 master-salve 模式的数据备份。

Redis作为基于内存运行的数据库，缓存是其最常应用的场景之一。除此之外，Redis常见应用场景还包括获取最新n个数据的操作、排行榜类应用、计数器应用、存储关系、实时分析系统、日志记录。

• Reids速度快原因

  1.Redis是一款纯内存结构，避免了磁盘I/O等耗时操作

  2.Redis命令处理的核心模块为单线程，减少了锁竞争，以及频繁创建线程和销毁线程的代价，减少了线程上下文切换的消耗

  3.采用了I/O多路复用机制，大大提升了并发效率

  PS：在Redis 6.0 中新增加了多线程也只是针对处理网络请求过程采用了多线程，而数据的读写命令，仍然是单线程处理的

3.Redis安装部署

[root@lwb ~]# systemctl stop firewalld
[root@lwb ~]# setenforce 0
[root@lwb ~]# yum install -y gcc-c++ make

[root@lwb ~]# cd /opt
[root@lwb opt]# tar xf redis-5.0.7.tar.gz
[root@lwb opt]# cd redis-5.0.7/
[root@lwb redis-5.0.7]# make prefix=/usr/local/redis install

[root@lwb redis-5.0.7]# cd utils
[root@lwb utils]# ./install_server.sh

[root@lwb utils]# ln -s /usr/local/redis/bin/* /usr/local/bin

[root@lwb utils]# vim /etc/redis/6379.conf

[root@lwb utils]# /etc/init.d/redis_6379 restart

#可以在全局使用redis
[root@lwb utils]# ln -s /etc/init.d/redis_6379 /usr/local/bin/redis

#进入redis
[root@lwb utils]# redis-cli -h 192.168.36.40 -p 6379

4.Redis命令工具

redis-server    :用于启动Redis的工具
redis-benchmark :用于检测Redis在本机的运行效率
redis-check-aof :修复AOF持久化文件
redis-check-rdb :修复RDB持久化文件
redis-cli       :Redis命令行工具

redis-cli -h host -p port -a passwd
-h:指定远程主机
-p:指定Redis服务的端口号
-a:指定密码，未设置数据库密码可以省略-a选项
若不添加任何选项表示，则使用 127.0.0.1:6379 连接本机上的Redis数据库

redis-cli -h 192.168.36.40 -p 6379

5.Redis-benchmark测试工具

redis-benchmark 是官方自带的 Redis 性能测试工具，可以有效的测试 Redis 服务的性能

语法格式：

redis-benchmark [选项] [选项值]

选项：

-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    :指定并发连接数
-n    :指定请求数
-d    :以字节的形式指定SET/GET值的数据大小
-k    :l=keep alive 0=reconnect 
-r    :SET/GET/INCR 使用随机key,SADD使用随机值
-P    :通过管道传输<numreq>请求
-q    :强制退出redis。仅显示query/sec值
--csv :以csv格式输出
-l    :生成循环，永久执行测试
-t    :仅运行以逗号分隔的测试命令列表
-I    :Idle模式。仅打开N个idle连接并等待

#向IP地址为192.168.36.40、端口为6379的Redis服务器发送100个并发连接与100000个请求测试性能
redis-benchmark -h 192.168.36.40 -p 6379 -c 100 -n 100000

#测试存取大小为100字节的数据包的性能
redis-benchmark -h 192.168.36.40 -p 6379 -q -d 100

#测试本机上redis服务在运行set与lpush操作时的性能
redis-benchmark -t set,lpush -n 1000000 -q

6.Redis数据库常用命令

set      :存放数据，命令格式为 set key value
get      :获取数据，命令格式为 get key
keys *   :查看当前数据库中所有键
keys v*  :查看当前数据库中以v开头的数据
keys v?  :查看当前数据库中以v开头后面包含任意一位的数据
keys v?? :查看当前数据库中以v开头后面包含任意两位的数据
exists   :判断key是否存在，命令格式 exists key
del      :删除key，命令格式 del key
type     :查看key的类型，命令格式 type key
rename   :重命名，命令格式 rename key1 key2，若key2已存在则覆盖
renamenx :将key1修改为key2之前判断key2是否存在，不存在则重命名,若存在则无效
dbsize   :查看当前数据库中key的数目

config set requirepass 密码 :设置密码
auth 密码 :使用密码
config get requirepass :查询密码
config set requirepass '' :取消密码

7.Redis多数据库常用命令

Redis支持多数据库，Redis 默认情况下包含16个数据库，数据库名称是用数字0-15 来依次命名的。多数据库相互独立，互不干扰

#多数据库间切换
select 序号

#多数据库间移动数据
move key 序号

#清空当前数据库数据
flushdb

#清空所有数据库的数据，慎用！
flushall