Redis数据库的简介、部署及常用命令
- 一、关系数据库与非关系型数据库概述
- 1、关系型数据库
- 2、非关系型数据库
- 3、关系数据库与非关系型数据库区别
- 4、非关系型数据库产生背景
- 二、Redis简介
- 1、Redis服务器程序的单线程模型
- 2、Redis的优点
- 三、Redis部署
- 四、Redis 命令工具
- 1、redis-cli 命令行工具
- 2、redis-benchmark 测试工具
- 五、Redis 数据库常用命令
- 六、Redis 多数据库常用命令
一、关系数据库与非关系型数据库概述
1、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（二维表格模型）基础上，一般面向于记录。
- SQL 语句（标准数据查询语言）就是一种基于关系型数据库的语言，用于执行对关系型数据库中数据的检索和操作。
- 主流的关系型数据库包括 Oracle、MySQL、SQL Server、Microsoft Access、DB2 等。
2、非关系型数据库
- NoSQL(NoSQL = Not Only SQL )，意思是“不仅仅是 SQL”，是非关系型数据库的总称。
- 除了主流的关系型数据库外的数据库，都认为是非关系型。
主流的 NoSQL 数据库有 Redis、MongBD、Hbase、Memcached 等。
3、关系数据库与非关系型数据库区别
（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。
关系型 依赖于关系模型E-R图，同时以表格形式的方式存储数据 - 非关系型 除了以表格形式存储之外，通常会以大块的形式组合在一起进行存储数据
（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，使用速度更快速的计算机，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客服。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)来分担负载。
-
关系 纵向 天然表格式
-
非关 横向 天然分布式
（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。
- 关系型 特别适合高事务性要求和需要执行控制执行计划的任务
- 非关系型 此处会稍显弱势，其价值点在于高扩展性和大数据量方面
4、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要求
- 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。
MySQL高热数据 ----》 redis
web ----》 redis ----》 MySQL
CPU ----》 内存/缓存 ----》 磁盘
总结
- 关系型数据库
实例 -> 数据库 -> 表（table）-> 记录行（row）、数据字段（column）
- 非关系型数据库
梳理 -> 数据库 -> 集合（collection） -> 键值对（key-value）
非关系型数据库不需要手动建数据库和集合（表）
二、Redis简介
- Redis 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（支持存储在磁盘里），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。
1、Redis服务器程序的单线程模型
- 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。
- 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。
- 建议可以开2个线程
原因：
- 1、备份
- 2、抗高并发的同时尽量不要给CPU造成太大的压力
2、Redis的优点
- （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 Ordered Sets 等数据类型操作。
| 类型 | 说明 |
|---|---|
| string | 字符串（可以为整型、浮点型和字符串，通称为元素） |
| list | 列表（实现队列，元素不唯一，先入先出原则） |
| set | 集合（各不相同的元素） |
| hash | hash散列值（hash的key必须是唯一的） |
| set /ordered set | 集合/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。
三、Redis部署
systemctl stop firewalld
setenforce 0
yum install -y gcc gcc-c++ make
#######
若安装失败则
yum repolist
重新yum
yum install -y gcc*
#######
cd /opt
tar zxvf redis-5.0.7.tar.gz
cd /opt/redis-5.0.7/
make && make PREFIX=/usr/local/redis install
#由于Redis源码包中直接提供了makefile文件，所以在解压完软件后，不用先执行 ./configure 进行配置，可直接执行make编译与make install命令进行安装
#执行软件包中提供的 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
Please select the redis executable path [/usr/local/bin/redis-server] /usr/local/redis/bin/redis-server
#需要手动修改为/usr/local/redis/bin/redis-server
----------------------------------------------------------------------------
Selected config:
Port : 6379 #默认监听端口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/redis/bin/redis-cli #客户端命令工具
-----------------------------------------------------------------------------
#把redis的可执行程序文件放入路径环境变量的目录中
ln -s /usr/local/redis/bin/* /usr/local/bin/
#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 /etc/redis/6379.conf 参数
vim /etc/redis/6379.conf
bind 127.0.0.1 192.168.80.71 #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
/etc/init.d/redis_6379 restart
netstat -natp | grep redis
四、Redis 命令工具
| 工具 | 说明 |
|---|---|
| redis-server | 用于启动 Redis 的工具 |
| redis-cli | Redis命令行工具 |
| 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 |
- rdb和aof时redis服务中持久化功能的两种形式RDB AOF
- redis-cli 常用于登陆至redis数据库
1、redis-cli 命令行工具
redis-cli -h host -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
eg:
redis-cli -h 192.168.80.71 -p 6379
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]
| 选项 | 说明 |
|---|---|
| -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（长连接）， 0=reconnect 。 |
| -r | SET/GET/INCR 使用随机 key, SADD 使用随机值。 |
| -P | 通过管道传输请求。 |
| -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。 |
例：
#向 IP 地址为 192.168.80.71、端口为 6379 的 Redis 服务器发送 100 个并发连接与 10 万个请求测试性能
redis-benchmark -h 192.168.92.14 -p 6379 -c 100 -n 10000 -a 'abc123'
#测试存取大小为 100 字节的数据包的性能
redis-benchmark -h 192.168.80.71 -p 6379 -q -d 100
#测试本机上 Redis 服务在进行 set 与 lpush 操作时的性能
redis-benchmark -t set,lpush -n 100000 -q
五、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 | 命令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 | 命令可以判断键值是否存在。 |
| del | 命令可以删除当前数据库的指定 key。 |
| type | 命令可以获取 key 对应的 value 值类型。 |
redis-cli -h 192.168.92.14 -p 6379 -a 'abc123'
192.168.92.14:6379> set name xucehng
OK
192.168.92.14:6379> get name
"xucehng"
#keys 命令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。
keys * #查看当前数据库中所有的数据
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
#del 命令可以删除当前数据库的指定 key。
del [键]
#exists 命令可以判断键值是否存在。
exists [键]
返回值为1表示存在，0表示不存在
#type 命令可以获取 key 对应的 value 值类型。
type [键]
#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，然后再决定是否执行 rename 命令，以避免覆盖重要数据。
例：
192.168.92.14:6379> get v2
"23"
192.168.92.14:6379> get v12
"123"
192.168.92.14:6379> rename v12 v2
OK
192.168.92.14:6379> get v2
"123"
#renamenx
#renamenx 命令是对已有 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）
renamenx 源key 目标key
例:
192.168.92.14:6379> get v25
"423"
192.168.92.14:6379> get v55
"123"
192.168.92.14:6379> renamenx v55 v25
(integer) 0
192.168.92.14:6379> get v55
"123"
#dbsize 命令的作用是查看当前数据库中 key 的数目。
例：
keys *
dbsize
#设置密码
config set requirepass your password
#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）
auth 密码
config get requirepass
#删除密码
auth 密码
config set requirepass ''
以上不设置，无法重启redis
exit 退出
例：
config set requirepass 123123
auth 123123
config set requirepass
auth 123123
config get requirepass ''
六、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
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。
192.168.92.14:6379> select 10 #切换至序号为 10 的数据库
OK
192.168.92.14:6379[10]> keys *
(empty array)
192.168.92.14:6379[10]> select 15 #切换至序号为 15 的数据库
OK
192.168.92.14:6379[15]> keys *
(empty array)
192.168.92.14:6379[15]> select 0 #切换至序号为 0 的数据库
OK
192.168.92.14:6379> keys *
1) "v55"
2) "key:__rand_int__"
3) "myhash"
4) "mylist"
5) "v25"
6) "counter:__rand_int__"
7) "v22"
#多数据库间移动数据
格式：move 键值 序号
例：
set wdc wangdachu
get wdc
select 5
get wdc
select 0
move wdc 5
get wdc
select 5
get wdc
#清除数据库内数据
FLUSHDB ：清空当前数据库数据
FLUSHALL ：清空所有数据库的数据，慎用！
