介绍非关系型数据库redis_非关系型数据库分布协作

关系型和非关系型数据库

关系型数据库

• 是一个结构化的数据库，创建在关系模型基础上，sql语句就是一种基于关系型数据库的语言，主流的关系型数据库有Mysql，Oracle，Access，DB2，SQL数据库等

非关系型数据库

• 不基于关系模型基础，不仅仅是sql语句，主流的非关系型数据库有Redis，MongoDB，HBASE，Memcached等

两个数据库的区别

数据存储方式不同

• 关系型数据库是天然表格式，数据存储在数据表的行和列中，数据表之间可以彼此关联协作存储，很容易能提取到数据，且数据是直接存储到磁盘的
• 非关系型数据库不适合存储在数据表的行和列中，而是大块组合在一起，非关系数据库通常存储在数据集中，就像文档，键值对或者图片。非关系型数据库不需要手动创建数据库和表，数据是存到内存中的

扩展方式不同

• 要支持更多的数据并发量，sql数据库是纵向扩展，提高处理能力。因为数据存储在关系表中，可能会有操作性能瓶颈，这需要通过提高计算机性能来克服，但始终会有个上限
• NoSQL是横向扩展，非关系型数据库存储是天然分布式的，可以通过给资源池添加更多普通的数据库服务器节点来负载分担

多事务支持性不同

• 传统的sql数据库支持高事务性，复杂数据查询和控制执行计划，SQL数据库支持对事务原子性细粒度控制。易于事务回滚
• 非关系型数据库在此方面会薄弱些，但是有更高的扩展性和大量数据的处理

非关系型数据库的产生背景

基于“三高”问题

• 对数据库高并发读写的需求
• 对大量数据高效存储和访问需求
• 对诗句哭高扩展性和高可用性需求

非关系数据库redis介绍

• Redis是一个开源的，使用c编写的NoSQL数据库
• Redis是基于内存运行的并且支持持久化存储，采用的是key-value键值对的存储形式
• Redis服务可以在同一台服务器上同时开启多个Redis进程。Redis的时机处理速度是看主进程的执行效率，若服务器上只运行一个Redis进程，当多个客户端访问时，处理的心更会下降，若同一个服务器运行多个Redis进程，Redis会在提高并发的同时也会给服务器的CPU带来很大的压力，所以依据需求来决定开启多少个Redis进程
• 建议开启两个Redis进程，可以达到进程备份的同时还不会给CPU带来太大的压力

Redis优点

• 具有极高的数据读写速度，数据读取速度最高可达11万次每秒，写入速度最高可达8万次每秒
• 支持很多种的数据类型：key-value，strings，lists，hashs，sets

key-value			键值对类型
string				字符串（可以是整形，浮点型，字符型，统称为元素）
list				列表（实现队列形式，元素不唯一）
set					集合（各不相同的元素，分有序和无序）
hash				hash散列值
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• 支持数据的持久化，可以将内存中的数据保存到磁盘中，重启的时候可以再次加载使用
• 具有原子性，所有操作都是原子性的
• 支持数据备份，用master-slave模式的数据备份

Redis数据库部署

• 先安装依赖环境

[root@localhost ~]# yum -y install gcc gcc-c++ make

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• 然后解压安装包，编译安装

[root@localhost ]# tar zxf redis-5.0.7.tar.gz
[root@localhost redis-5.0.7]# cd redis-5.0.7/
[root@localhost redis-5.0.7]# make PREFIX=/usr/local/redis install		//因为Redis源码包中直接提供了Makefile文件，所以不用执行./configure配置，可以直接执行make
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• 执行软件包中的install_server.sh脚本文件

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

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• 然后直接按回车，到路径那里需要填写路径，注意必须一次写对，可以先写到文本中粘贴过来
  
  

Please select the redis executable path [] /usr/local/redis/bin/redis-server

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• 然后优化命令路径

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

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• 当运行完脚本后可以查看redis是否运行，默认监听端口是6379

[root@localhost utils]# netstat -antp | grep redis
tcp        0      0 127.0.0.1:6379          0.0.0.0:*               LISTEN      122058/redis-server 

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• 然后修改redis中的配置参数

[root@localhost utils]# vim /etc/redis/6379.conf
70 bind 127.0.0.1 192.168.1.5			//添加监听的主机地址
93 port 6379							//默认监听端口
137 daemonize yes						//开启守护进程模式
159 pidfile /var/run/redis_6379.pid		//指定pid文件路径
167 loglevel notice						//设置日志的级别
172 logfile /var/log/redis_6379.log		//指定日志文件路径

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Redis命令工具

• redis-benchmark //用于检测Redis在本季的运行效率

-h    	//指定服务器主机名
-p  	//指定服务器端口号
-s		//指定服务器套接字
-c		//指定并发连接数
-n		//指定请求数
-d		//以字节形式指定set/get值的数据大小
-k		//1是keep alive 0是reconnect
-r		//set/get/incr是用随机key，sadd使用随机值
-p		//通过管道传输<numreq>请求
-q		//强制退出redis
--csv	//以csv格式输出
-l		//生成循环，一直执行测试
-t		//仅运行以逗号分隔的测试命令列表
-I		//idle模式，打开n个idle连接并等待

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• 测试存取110字节大小的数据包性能

[root@localhost utils]# redis-benchmark -h localhost -p 6379 -q -d 110
PING_INLINE: 154320.98 requests per second
PING_BULK: 163398.70 requests per second
SET: 180505.41 requests per second
GET: 156985.86 requests per second
INCR: 177304.97 requests per second
LPUSH: 187617.27 requests per second
RPUSH: 181159.42 requests per second
LPOP: 181159.42 requests per second
RPOP: 180831.83 requests per second
SADD: 162074.56 requests per second
HSET: 154083.20 requests per second
SPOP: 154083.20 requests per second
LPUSH (needed to benchmark LRANGE): 178571.42 requests per second
LRANGE_100 (first 100 elements): 45106.00 requests per second
LRANGE_300 (first 300 elements): 15772.87 requests per second
LRANGE_500 (first 450 elements): 9212.34 requests per second
LRANGE_600 (first 600 elements): 6876.16 requests per second
MSET (10 keys): 102774.92 requests per second

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• 测试本机上Redis服务在进行set与lpush操作时的性能

[root@localhost utils]# redis-benchmark -t set,lpush -n 100000 -q
SET: 175131.36 requests per second
LPUSH: 182149.36 requests per second

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• redis-cli 远程登录

-h 		//指定远程主机
-p		//指定Redis的服务端口号
-a		//指定密码，未设置密码可以省略此选项
若不加任何参数表示使用127.0.0.1:6379连接本机的redis数据库
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• 远程连接redis数据库

[root@localhost utils]# /etc/init.d/redis_6379 restart
Stopping ...
Waiting for Redis to shutdown ...
Redis stopped
Starting Redis server...
[root@localhost utils]# redis-cli -h 192.168.1.5 -p 6379
192.168.1.5:6379> 

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Redis常用命令

• set ：存放数据
• get ：获取数据

192.168.1.5:6379> set test zhangsan
OK
192.168.1.5:6379> get test
"zhangsan"

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• 查看库中所用键

192.168.1.5:6379> keys *
1) "k2"
2) "myset:__rand_int__"
3) "key:__rand_int__"
4) "mylist"
5) "k1"
6) "test"
7) "counter:__rand_int__"

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• 查看数据库中以k开头的数据

192.168.1.5:6379> KEYS k*
1) "k2"
2) "key:__rand_int__"
3) "k1"

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• 查看数据库中以k开头后面包含任意一位的数据

192.168.1.5:6379> KEYS k?
1) "k2"
2) "k1"

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• 查看数据库以k开头后面任意两位的数据

192.168.1.5:6379> KEYS k??
1) "k22"

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• 判断键值是否存在

192.168.1.5:6379> exists k	
(integer) 0				//0代表不存在
192.168.1.5:6379> exists k1	
(integer) 1				//1代表存在
	
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• 删除指定键

192.168.1.5:6379> del k1
(integer) 1
192.168.1.5:6379> get k1
(nil)

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• 获取键对应的value值类型

192.168.1.5:6379> type k2
string

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• 对已有键重命名，注意重命名时查看新的命名键是否存在，否则会覆盖原有数据

192.168.1.5:6379> rename k2 k
OK
192.168.1.5:6379> get k2
(nil)
192.168.1.5:6379> get k
"2"
192.168.1.5:6379> rename k22 k
OK
192.168.1.5:6379> get k
"12"

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• 对键重命名时检测新名是否存在，在就不进行操作

192.168.1.5:6379> get k1
"2"
192.168.1.5:6379> get k3
"3"
192.168.1.5:6379> renamenx k1 k3		//n代表不进行修改，x进行修改，对已有的新名不进行修改
(integer) 0
192.168.1.5:6379> get k1
"2"
192.168.1.5:6379> get k3
"3"

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Redis多库常用命令

• 切换库

192.168.1.5:6379> select 10			//切换到10号库，一共0-15个库
OK
192.168.1.5:6379[10]> 

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• 多库间移动数据

192.168.1.5:6379> get k1
"2"
192.168.1.5:6379> move k1 1
(integer) 1
192.168.1.5:6379> select 1
OK
192.168.1.5:6379[1]> get k1
"2"

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• 清空数据库内数据

192.168.1.5:6379[1]> flushdb			//清空当前数据库数据
OK
192.168.1.5:6379[1]> get k1
(nil)
192.168.1.5:6379[1]> flushall			//清空所有数据库的数据，慎用
OK

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