非关系型数据库（缓存数据库）redis的基础认知与安装

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| 区别类型 | 关系型数据库 | 非关系型数据库 |
| 数据存储 | 数据通常按照预定义的模式存储，并进行增删改 | 数据可以按需存储，无需预先定义严格的模式 |
| 数据查询 | 使用结构化查询语言（SQL）进行数据查询 | 不一定使用SQL作为查询语言NoSQL数据库支持自定义查询语法，有的则提供了API接口进行数据操作 |
| 扩展方式 | 纵向，可通过扩展硬件向上提高性能 | 横向，天然分布式，通过给资源池添加更多普通的数据库服务器(节点)来分担负载 |
| 事务支持 | 支持，性能强，稳定 | 支持，稳定性较弱 |
| 适用场景 | 用于高度结构化的数据、需要强事务支持和复杂查询的场景，如ERP系统、银行系统等。 | 适用于大数据处理、实时分析、内容管理系统、社交媒体平台等需要快速存储和检索大量半结构化或非结构化数据的场景。 |
| 主流软件 | Oracle、MySQL、PostgreSQL等 | Redis、MongBD、Hbase、Memcached等 |

非关系型数据库产生背景

可用于应对 Web2.0 纯动态网站类型的三高问题。

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访问需求
High Scalability && High Availability------对数据库高可扩展性与高可用性需求

关系型数据库和非关系型数据库都有各自的特点与应用场景，两者的紧密结合将会给Web2.0的数据库发展带来新的思路。让关系数据库关注在关系上，非关系型数据库关注在存储上。例如，在读写分离的MySQL数据库环境中，可以把经常访问的数据存储在非关系型数据库中，提升访问速度。

数据存储流向

非关系型数据库

实例--》数据库---集合---》键值对

非关系型数据库不需要建数据库和集合（表）

关系数据库

实例--》数据库---》表（table）---》记录行（rows）/数据字段（colum）---》存储到存储数据

二.redis的简介

1.概念

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;若在司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。

2.Redis 具有以下几个优点:

(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。

(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。

3.Redis为什么这么快?

Redis是一款纯内存结构，避免了磁盘I/o等耗时操作。
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。
采用了 I/O 多路复用机制，大大提升了并发效率。

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

4.redis 的五大数据类型

基础数据类型包括：string（字符串）、list（列表，双向链表）、hash（散列，键值对集合）、set（集合，不重复）和 sorted set 也可以称为 Zset（有序集合）

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| 结构类型 | 结构存储的值 | 结构的读写能力 |
| String | 可以是字符串，整数，浮点数 | 对整个字符串或者字符串的其中一部分进行操作，对整数和浮点数执行自增或者自减操作 |
| list | 一个链表，链表上每个节点都包含了一个字符串 | 从链表的两端推入或者弹出元素:根据便移量对链表进行修剪:读取单个或多个元素，根据值查找或者移除元素 |
| set | 包含字符串的无序收集器，并且被包含的每个字符串都是独一无二各不相同的 | 添加、获取、移除单个元素，检查一个元素是否存在与集合中，计算交集，并集，差集，从集合里面随机获取元素 |
| hash | 包含键值对的无序散列表 | 添加、获取、移除单个键值对，获取所有键值对 |
| zset | 字符串成员与浮点数分值之间的有序映射，元素的排列顺序由分值的大小决定 | 添加、获取、删除单个元素，根据分值范围或者成员来获取元素 |

三.Redis的安装部署

关闭防火墙和防护

systemctl stop firewalld
setenforce 0

安装编译环境，解压编译

yum install -y gcc gcc-c++ make

cd /opt 

tar zxvf redis-5.0.7.tar.gz
 
cd redis-5.0.7/
make -j2
make PREFIX=/usr/local/redis install
 
##由于Redis源码包中直接提供了 Makefile 文件，所以在解压完软件包后，
不用先执行 ./configure 进行配置，可直接执行 make 与 make install 命令进行安装。

安装依赖包

解压

执行软件包提供的 install_server.sh 脚本文件设置 Redis 服务所需要的相关配置文件

cd /opt/redis-5.0.7/utils
./install_server.sh
 
.....一直回车 代表默认
 
最后空白添加
/usr/local/redis/bin/redis-server
 
#解释
Selected config:
Port           : 6379								#默认侦听端口为6379
Config file    : /etc/redis/6379.conf				#配置文件路径
Log file       : /var/log/redis_6379.log			#日志文件路径
Data dir       : /var/lib/redis/6379				#数据文件路径
Executable     : /usr/local/redis/bin/redis-server	#可执行文件路径
Cli Executable : /usr/local/bin/redis-cli			#客户端命令工具

一路回车

添加路径

将redis的可执行文件做软连接放入路径环境变量中，易于系统识别

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

查看

netstat -natp | grep redis

redis服务控制

#Redis 服务控制
/etc/init.d/redis_6379 stop				#停止
/etc/init.d/redis_6379 start			#启动
/etc/init.d/redis_6379 restart			#重启
/etc/init.d/redis_6379 status			#状态

修改配置文件重启

#修改配置 /etc/redis/6379.conf 参数
vim /etc/redis/6379.conf
bind 127.0.0.1 192.168.209.64				#70行，添加 监听的主机地址
port 6379									#93行，Redis默认的监听端口
daemonize yes								#137行，启用守护进程
pidfile /var/run/redis_6379.pid				#159行，指定 PID 文件
loglevel notice								#167行，日志级别
logfile /var/log/redis_6379.log				#172行，指定日志文件

四.Redis管理控制

1.Redis 命今工具

Redis工具名	功能
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

1.1 redis-cli 命令行工具

语法 : redis-cli -h hostname -p port -a password

-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

[root@localhost utils]# redis-cli -h 192.168.209.64 -p 6379
192.168.209.64:6379> quit
[root@localhost utils]# redis-cli
127.0.0.1:6379>

1.2 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。

基本的测试语法:redis-benchmark「选项]「选项值]

-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 ：1=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 192.168.209.6，端口为 6379 的 Redis 服务器发送 100 个并发连接与 10000 个请求测试性能

redis-benchmark -h 192.168.209.64 -p 6379 -c 100 -n 10000

在0.07s内处理了10000哥请求

测试存取大小为 100 字节的数据包的性能

[root@localhost utils]#redis-benchmark -h 192.168.209.64 -p 6379 -q -d 100
 
#
-h 192.168.44.60: 指定Redis服务器的IP地址为192.168.209.64。
-p 6379: 指定Redis服务器监听的端口号为6379，这是Redis默认的端口。
-q: 这是Quiet模式，表示在输出结果时不打印任何额外信息，只显示基准测试的结果数据，使输出更简洁。
-d 100: 设置数据集大小为100字节。这意味着在执行写操作（如SET）时，键值对的value部分大小为100字节。
所以这个命令是用来针对IP地址为192.168.209.64，端口为6379的Redis服务器进行基准测试，其中每次写操作的数据大小为100字节。基准测试会模拟多个客户端同时对Redis进行读写操作，以此来评估Redis在高并发情况下的性能。

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
 
#解释
-t set,lpush: 指定要测试的操作类型，这里包含了set和lpush两种操作。set用于测试设置键值对的性能，而lpush则是测试将元素推入列表头部的性能。
 
-n 100000: 指定每个测试命令执行的总次数为100000次。这意味着对于set和lpush这两种操作，都会各自执行100000次。
 
-q: 启用Quiet模式，这会让基准测试工具只输出最终的性能统计结果，不展示中间过程的详细信息，使得输出更为简洁。
 
综上所述，该命令行主要用于测量Redis服务器在执行100000次set和lpush操作时的性能表现，这对于评估和优化Redis在大规模数据操作中的性能具有重要意义。

五.Redis数据库常用命令

1.set/get

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

在name键存放数据zk

查看name值

2.keys

keys命令可以获取符合规则的键值列表，通常情况下可以结合 * 、？等选项来使用

查看所有键

查看以k开头的键

查看以k开头且后面包含一个字符的键

查看以k开头且后面包含两个字符的键

3.exists

exists命令可以判断键值是否存在

存在返回1，不存在返回0

4.del

del命令可以删除当前数据库的指定key

5.type

type命令可以获取key对应的value值类型

<span style="background-color:#f8f8f8"><span style="color:#333333"><span style="color:#116644">127</span>.0.0.1:6379> type k11
string</span></span>

6.rename

rename命令是对已有key进行重命名（覆盖）

命令格式：rename 源key 目标key

使用rename命令进行重命名时，无论目标key是否存在都进行重命名，且源key的值会覆盖目标key的值。在实际使用过程中，建议先用exists命令查看目标key是否存在，然后再决定是都执行rename命令，以避免覆盖重要数据。

重命名：

将k11改成k12

覆盖：

查看k11和ky11的值

ky11覆盖k11

ky11不会覆盖k11的值

7.renamenx

renamenx命令的作用是对已有key进行重命名，并检测新名是否存在，如果目标key存在则不进行重命名（不覆盖）

命令格式：renamenx 源key 目标key

ky13不存在，所以可以重命名

ky13存在，不进行重命名

8.dbsize

dbsize命令的作用是查看当前数据库中key的数目

9.密码设置

使用"config set requirepass password"命令设置密码

config set requirepass 123456

9.1 密码验证

使用auth命令验证密码，一旦设置密码，每次登陆后必须先验证通过密码，否则所有操作不可用

要用auth验证密码

也可在登录时使用-a选项，输入密码。

9.2 查看密码

使用"config get requirepass"命令查看密码

 config get requirepass

9.3 取消密码

使用"config set requirepass ''"命令通过重定义空密码的方式，清空密码并取消密码验证

将密码设为0

 config set requirepass ''

10.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。

10.1 多数据库间切换

命令格式：select 序号使用redis-cli连接Redis数据库后，默认使用的是序号为0的数据库

10.2 多数据库间迁移数据

格式：move 键值序号

0数据库中有键值对name-zk，但是切换到1库里面就没有了

切换到0库，将键值对name移到1库，这时0库的name已经没了，切换到1库，查到了移过来的键值对name

10.3 清除数据库数据

flushdb：清空当前数据库数据 flushall：清空所有数据库的数据，慎用

切换到1库，能看到数值对，然后flushdb清空当前数据库，可以看出1库被清空了，然后切换到0库，可以看到0库的键值对还存在

切换到1库，用flushall清空所有数据库，然后切回0库，发现0库的键值对也被全部清空了

请务必谨慎使用flushall

六.总结

redis命令操作

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：可以取符合规则的键值列表，通常情况可以结合*、？等选项来使用
exists：可以判断键值是否存在
del：可以删除当前数据库的指定 key
type：可以获取 key 对应的 value 值类型
rename：是对已有 key 进行重命名。（覆盖）
renamenx：对已有 key 进行重命名，并检测新名是否存在，如果目标 key 存在则不进行重命名。（不覆盖）
dbsize：查看当前数据库中 key 的数目
config set requirepass yourpassword：设置密码
config get requirepass：查看密码（一旦设置密码，必须先验证通过密码，否则所有操作不可用）

复制代码

非关系型数据库（缓存数据库）redis的基础认知与安装

一.关系型数据库和非关系型数据库

关系型数据库