NoSQL
21.1 什么是NoSQL
非关系型数据库就是NoSQL，关系型数据库代表MySQL
对于关系型数据库来说，是需要把数据存储到库、表、行、字段里，查询的时候根据条件一行一行地去匹配，当量非常大的时候就很耗费时间和资源，尤其是数据是需要从磁盘里去检索
NoSQL数据库存储原理非常简单（典型的数据类型为k-v），不存在繁杂的关系链，比如mysql查询的时候，需要找到对应的库、表（通常是多个表）以及字段。
NoSQL数据可以存储在内存里，查询速度非常快
NoSQL在性能表现上虽然能优于关系型数据库，但是它并不能完全替代关系型数据库
NoSQL因为没有复杂的数据结构，扩展非常容易，支持分布式
常见NoSQL数据库
k-v形式的：memcached、redis 适合储存用户信息，比如会话、配置文件、参数、购物车等等。这些信息一般都和ID（键）挂钩，这种情景下键值数据库是个很好的选择。
文档数据库：mongodb 将数据以文档的形式储存。每个文档都是一系列数据项的集合。每个数据项都有一个名称与对应的值，值既可以是简单的数据类型，如字符串、数字和日期等；也可以是复杂的类型，如有序列表和关联对象。数据存储的最小单位是文档，同一个表中存储的文档属性可以是不同的，数据可以使用XML、JSON或者JSONB等多种形式存储。
列存储 Hbase
图 Neo4J、Infinite Graph、OrientDB
21.2 Memcached介绍
Memcached是国外社区网站LiveJournal团队开发，目的是为了通过缓存数据库查询结果，减少数据库访问次数，从而提高动态web站点性能。
官方站点 http://www.memcached.org/
数据结构简单(k-v)，数据存放在内存里
多线程
基于c/s架构，协议简单 （启动一个服务去连接memcached进行通信）
基于libevent的事件处理 （nginx也是基于libevent）
自主内存存储处理（slab allowcation)
数据过期方式：Lazy Expiration 和 LRU
Memcached不支持重启服务器，因为数据存储在内存里面，重启服务器会导致数据丢失。
Memcached的数据流向
Slab allocation
Slab Allocation的原理
将分配的内存分割成各种尺寸的块（chunk）， 并把尺寸相同的块分成组（chunk的集合），每个chunk集合被称为slab。
Memcached的内存分配以Page为单位，Page默认值为1M，可以在启动时通过-I参数来指定。
Slab是由多个Page组成的，Page按照指定大小切割成多个chunk。
Growth factor
Memcached在启动时通过-f选项可以指定 Growth Factor因子。该值控制chunk大小的差异。默认值为1.25。
通过memcached-tool命令查看指定Memcached实例的不同slab状态，可以看到各Item所占大小（chunk大小）差距为1.25
命令：# memcached-tool 127.0.0.1:11211 display
Memcached的数据过期方式
Lazy Expiration
Memcached 内部不会监视记录是否过期，而是在get时查看记录的时间戳，检查记录是否过期。这种技术被称为lazy（惰性）expiration。因此，Memcached不会在过期监视上耗费CPU时间。
LRU
Memcached会优先使用已超时的记录的空间，但即使如此，也会发生追加新记录时空间不足的情况，此时就要使用名为Least Recently Used（LRU）机制来分配空间。顾名思义，这是删除“最近最少使用”的记录的机制。因此，当内存空间不足时（无法从slab class获取到新的空间时），就从最近未被使用的记录中搜索，并将其空间分配给新的记录。从缓存的实用角度来看，该模型十分理想。
21.3 安装memcached
yum install -y memcached libmemcached libevent systemctl start memcached
memcached 进程介绍
ps aux |grep memcached memcach+ 617 0.0 0.0 325564 1176 ? Ssl 17:10 0:00 /usr/bin/memcached -u memcached -p 11211 -m 64 -c 1024 root 626 0.0 0.0 112660 968 pts/0 R+ 17:10 0:00 grep --color=auto memcached
解释：
-u 指定启动用户
-p 指定端口
-m 分配内存大小，单位Mb （此选项最常用）
-c 指定最大并发数
以上的参数都可以更改
修改加载参数有2种，分为手动跟自动：
1 手动 /usr/bin/memcached -u xxx -p xxx -m xxx -c xxx
2 自动，修memcached的配置文件
vim /etc/sysconfig/memcached PORT="11211" USER="memcached" MAXCONN="1024" CACHESIZE="64" OPTIONS=""
根据实际来修改
比如加上监听的ip，可以把OPTIONS="" 改为OPTIONS="127.0.0.1"
21.4 查看memcached状态
memcached-tool是查看memcached状态的一款工具
memcached-tool 127.0.0.1:11211 stats #127.0.0.1:11211 Field Value accepting_conns 1 auth_cmds 0 auth_errors 0 bytes 0 bytes_read 7 bytes_written 0 cas_badval 0 cas_hits 0 cas_misses 0 cmd_flush 0 cmd_get 0 cmd_set 0 cmd_touch 0 conn_yields 0 connection_structures 11 curr_connections 10 curr_items 0 decr_hits 0 decr_misses 0 delete_hits 0 delete_misses 0 evicted_unfetched 0 evictions 0 expired_unfetched 0 get_hits 0 get_misses 0 hash_bytes 524288 hash_is_expanding 0 hash_power_level 16 incr_hits 0 incr_misses 0 libevent 2.0.21-stable limit_maxbytes 67108864 listen_disabled_num 0 pid 617 pointer_size 64 reclaimed 0 reserved_fds 20 rusage_system 0.020730 rusage_user 0.019136 threads 4 time 1530610329 total_connections 11 total_items 0 touch_hits 0 touch_misses 0 uptime 1324 version 1.4.15
关注点
get hits 命中的数量
curr_items 暂时存储的项目数量
get hits/ curr_items=命中率
或者echo stats |nc 127.0.0.1 11211 需要安装nc工具 yum install -y nc
echo stats |nc 127.0.0.1 11211 STAT pid 617 STAT uptime 2754 STAT time 1530611759 STAT version 1.4.15 STAT libevent 2.0.21-stable STAT pointer_size 64 STAT rusage_user 0.037363 STAT rusage_system 0.041996 STAT curr_connections 10 STAT total_connections 12 STAT connection_structures 11 STAT reserved_fds 20 STAT cmd_get 0 STAT cmd_set 0 STAT cmd_flush 0 STAT cmd_touch 0 STAT get_hits 0 STAT get_misses 0 STAT delete_misses 0 STAT delete_hits 0 STAT incr_misses 0 STAT incr_hits 0 STAT decr_misses 0 STAT decr_hits 0 STAT cas_misses 0 STAT cas_hits 0 STAT cas_badval 0 STAT touch_hits 0 STAT touch_misses 0 STAT auth_cmds 0 STAT auth_errors 0 STAT bytes_read 13 STAT bytes_written 1024 STAT limit_maxbytes 67108864 STAT accepting_conns 1 STAT listen_disabled_num 0 STAT threads 4 STAT conn_yields 0 STAT hash_power_level 16 STAT hash_bytes 524288 STAT hash_is_expanding 0 STAT bytes 0 STAT curr_items 0 STAT total_items 0 STAT expired_unfetched 0 STAT evicted_unfetched 0 STAT evictions 0 STAT reclaimed 0 END
若安装libmemcached后，可以使用命令
memstat --servers=127.0.0.1:11211 查看memcached服务状态
--servers 指定memcached服务器ip:port
memstat --servers=127.0.0.1:11211 Server: 127.0.0.1 (11211) pid: 617 uptime: 2787 time: 1530611792 version: 1.4.15 libevent: 2.0.21-stable pointer_size: 64 rusage_user: 0.038247 rusage_system: 0.041996 curr_connections: 10 total_connections: 13 connection_structures: 11 reserved_fds: 20 cmd_get: 0 cmd_set: 0 cmd_flush: 0 cmd_touch: 0 get_hits: 0 get_misses: 0 delete_misses: 0 delete_hits: 0 incr_misses: 0 incr_hits: 0 decr_misses: 0 decr_hits: 0 cas_misses: 0 cas_hits: 0 cas_badval: 0 touch_hits: 0 touch_misses: 0 auth_cmds: 0 auth_errors: 0 bytes_read: 30 bytes_written: 2068 limit_maxbytes: 67108864 accepting_conns: 1 listen_disabled_num: 0 threads: 4 conn_yields: 0 hash_power_level: 16 hash_bytes: 524288 hash_is_expanding: 0 bytes: 0 curr_items: 0 total_items: 0 expired_unfetched: 0 evicted_unfetched: 0 evictions: 0 reclaimed: 0