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一.初识Redis

(1) 概述

Redis诞生于2009年全称是Remote Dictionary Server 远程词典服务器，是一个基于内存的键值型NoSQL数据库。这里有两个关键字：

• 键值型

• NoSql

其中键值型，是指Redis中存储的数据都是以key、value对的形式为单位存储，而value的形式多种多样，可以是字符串、数值、甚至json：

而NoSql可以翻译做Not Only Sql（不仅仅是SQL），或者是No Sql（非Sql的）数据库，是相对于传统关系型数据库而言，有很大差异的一种特殊的数据库。其对于存储的数据，没有类似Mysql那么严格的约束，比如唯一性，是否可以为null等等，所以我们也把这种松散结构的数据库，称之为非关系型数据库。

(2) 使用场景

1. 可以解决集群下登录session共享问题
2. 能够缓存一些数据，使得查询速率显著提高
3. 解决高并发场景下，秒杀超卖或重复下单问题
4. 可以实现各种排行榜，例如点赞列表
5. 可很好的实现关注，关注列表排序功能
6. 可以使用BitMap结构实现签到功能
7. 可以基于Geo结构的应用实现查看附加功能
8. 缓存验证码，防止用户重复刷取
9. 等等众多功能…

二.非关系型vs关系数据库

(1) 结构化与非结构化

传统关系型数据库是结构化数据，每一张表都有严格的约束信息：字段名、字段数据类型、字段约束等等信息，插入的数据必须遵守这些约束，否则将产生错误：

而NoSql则对数据库格式没有严格约束，往往形式松散，自由。

例如：Redis的键值型，可以将单个字段拆开当成key存入，也可以将其写成Json形式一起作为Value

(2) 关联和非关联

传统数据库的表与表之间往往存在关联，例如外键：

而非关系型数据库不存在关联关系，要维护关系要么靠代码中的业务逻辑，要么靠数据之间的耦合：

{
  id: 1,
  name: "张三",
  orders: [
    {
       id: 1,
       item: {
	 id: 10, title: "荣耀6", price: 4999
       }
    },
    {
       id: 2,
       item: {
	 id: 20, title: "小米11", price: 3999
       }
    }
  ]
}

此处要维护“张三”的订单与商品“荣耀”和“小米11”的关系，不得不冗余的将这两个商品保存在张三的订单文档中，当还有其他用户也要购买时，需要将数据再次存储，不够优雅。因此还是建议用业务来维护关联关系。

(3) 查询方式

传统关系型数据库会基于Sql语句做查询，语法有统一标准；

而不同种类的非关系数据库查询语法差异极大，五花八门各种各样。

(4) 事务

传统关系型数据库能满足事务ACID的原则，它代表着：原子性（Atomicity）、一致性（Consistency）、隔离性（Isolation）和持久性（Durability）。这四个原则保证了在多个数据库操作同时发生时，它们能够保持数据的正确性、可靠性和一致性。具体来说，四个原则的含义如下：

1. 原子性（Atomicity）：一个事务中的所有操作要么全部成功，要么全部失败。如果一个事务操作失败，则系统必须将所有修改撤回到操作之前的状态。
2. 一致性（Consistency）：一个事务执行完毕后，数据库的状态必须是一致的。这意味着在事务开始之前和事务结束之后，数据库必须满足某些规则，例如主键约束、外键约束、唯一性约束等。
3. 隔离性（Isolation）：一个事务的执行不能被其他事务干扰。每个事务都应该在完全隔离的环境中执行，因此不应该出现一个事务能够看到其他事务中未提交的数据的情况。
4. 持久性（Durability）：一个事务提交后，其结果必须得到永久保存。即使系统崩溃，数据库也应该能够通过日志等机制来恢复数据。
   

而非关系型数据库往往不支持事务，或者说是不能严格保证ACID的特性，只能实现基本的一致性。

(5) 总结

除了上述四点以外，在存储方式、扩展性、查询性能上关系型与非关系型也都有着显著差异，总结如下：

• 存储方式
  • 关系型数据库基于磁盘进行存储，会有大量的磁盘IO，对性能有一定影响
  • 非关系型数据库，他们的操作更多的是依赖于内存来操作，内存的读写速度会非常快，性能自然会好一些

• 扩展性

  • 关系型数据库集群模式一般是主从，主从数据一致，起到数据备份的作用，称为垂直扩展。
  • 非关系型数据库可以将数据拆分，存储在不同机器上，可以保存海量数据，解决内存大小有限的问题。称为水平扩展。
  • 关系型数据库因为表之间存在关联关系，如果做水平扩展会给数据查询带来很多麻烦

三.安装Redis

大多数企业都是基于Linux服务器来部署项目，而且Redis官方也没有提供Windows版本的安装包。我们基于CentOS 7系统来安装Redis.

(1) 依赖库

Redis是基于C语言编写的，因此首先需要安装Redis所需要的gcc依赖：

yum install -y gcc tcl

(2) 上传安装包并解压

在官网网站：Download | Redis中下载Redis安装包，然后上传至服务器任意目录下。

例如，我放到了/usr/local/src 目录：

在当前目录下解压缩：

tar -xzf redis-6.2.6.tar.gz

解压后可以看到redis解压文件：

进入redis目录：

cd redis-6.2.6

运行编译命令：

make && make install

如果没有出错，则表明安装成功了。

默认的安装路径是在 /usr/local/bin目录下，可以通过如下命令检查：

ll /usr/local/bin/

由于该目录已经默认配置到环境变量，因此可以在任意目录下使用如下命令：

• redis-cli：是redis提供的命令行客户端
• redis-server：是redis的服务端启动脚本
• redis-sentinel：是redis的哨兵启动脚本

(3) 启动

redis的启动方式有很多种，例如：

• 默认启动
• 指定配置启动
• 开机自启

(3.1) 默认启动

安装完成后，在任意目录输入redis-server命令即可启动Redis：

redis-server

如图：

这种启动属于前台启动，会阻塞整个会话窗口，窗口关闭或者按下CTRL + C则Redis停止。不推荐使用。

(3.2) 指定配置启动

如果要让Redis以后台方式启动，则必须修改Redis配置文件，就在我们之前解压的redis安装包下（/usr/local/src/redis-6.2.6），名字叫redis.conf：

我们先将这个配置文件备份一份,减轻修改错误导致的麻烦：

cp redis.conf redis.conf.bck

然后修改redis.conf文件中的一些配置：

# 进入文件内
vim redis.conf
# 按下字母i开始修改
# 修改完毕后，先按Esc键，输入:wq,然后按回车键即可

修改如下配置：

# 允许访问的地址，默认是127.0.0.1，会导致只能在本地访问。修改为0.0.0.0则可以在任意IP访问，生产环境不要设置为0.0.0.0
bind 0.0.0.0
# 守护进程，修改为yes后即可后台运行
daemonize yes 
# 密码，设置后访问Redis必须输入密码
requirepass 123321

Redis的其它常见配置，可以根据需要修改：

# 监听的端口
port 6379
# 工作目录，默认是当前目录，也就是运行redis-server时的命令，日志、持久化等文件会保存在这个目录
dir .
# 数据库数量，设置为1，代表只使用1个库，默认有16个库，编号0~15
databases 1
# 设置redis能够使用的最大内存
maxmemory 512mb
# 日志文件，默认为空，不记录日志，可以指定日志文件名
logfile "redis.log"

修改配置后，再次启动Redis：

# 进入redis安装目录 
cd /usr/local/src/redis-6.2.6
# 启动
redis-server redis.conf
# 可以查看一些redis是否启动
ps -ef | grep redis

停止服务：

# 利用redis-cli来执行 shutdown 命令，即可停止 Redis 服务，
# 因为之前配置了密码，因此需要通过 -u 来指定密码
redis-cli -u 123321 shutdown

(3.3)开机自启

我们也可以通过配置来实现开机自启。

首先，新建一个系统服务文件：

vim /etc/systemd/system/redis.service

写入内容如下：

[Unit]
Description=redis-server
After=network.target

[Service]
Type=forking
ExecStart=/usr/local/bin/redis-server /usr/local/src/redis-6.2.6/redis.conf
PrivateTmp=true

[Install]
WantedBy=multi-user.target

然后重载系统服务：

systemctl daemon-reload

现在，我们可以用下面这组命令来操作redis了：

# 启动
systemctl start redis
# 停止
systemctl stop redis
# 重启
systemctl restart redis
# 查看状态
systemctl status redis

执行下面的命令，可以让redis开机自启：

systemctl enable redis

四.Redis桌面客户端

安装完成Redis，我们就可以操作Redis，实现数据的CRUD了。这需要用到Redis客户端，包括：

• 命令行客户端
• 图形化桌面客户端

(1) Redis命令行客户端

Redis安装完成后就自带了命令行客户端：redis-cli，使用方式如下：

redis-cli [options] [commonds]

其中常见的options有：

• -h 127.0.0.1：指定要连接的redis节点的IP地址，不输入，默认是127.0.0.1
• -p 6379：指定要连接的redis节点的端口，不输入，默认是6379
• -a 123321：指定redis的访问密码

其中的commonds就是Redis的操作命令，例如：

• ping：与redis服务端做心跳测试，服务端正常会返回pong

不指定commond时，会进入redis-cli的交互控制台，可持续进行交互：

(2) 图形化桌面客户端

可以通过：https://github.com/lework/RedisDesktopManager-Windows/releases下载免费的图形化客户端软件

(2.1) 安装

下载并解压后，可以通过双击resp.exe启动软件：

可以看到如下操作界面：

(2.2) 建立连接

点击左上角的连接到Redis服务器按钮：

在弹出的窗口中填写Redis服务信息：

点击确定后，在左侧菜单会出现这个链接：

点击即可建立连接了。

Redis默认有16个仓库，编号从0至15. 通过配置文件可以设置仓库数量，但是不能超过16，并且不能自定义仓库名称。

如果是基于redis-cli连接Redis服务，可以通过select命令来选择使用的数据库：

# 选择 2号库
select 2

可以通过图形界面添加和查看数据，也可以通过redis-cli通过命令操作数据