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一、关系数据库与非关系型数据库概述
1.1 关系型数据库
1.2 非关系型数据库
二、关系数据库与非关系型数据库区别
2.1 数据存储方式不同
2.2 扩展方式不同
2.3 对事务性的支持不同
三、非关系型数据库产生背景
四、Redis简介
4.1 Redis的单线程模式
4.2 Redis 优点
4.3 Redis 缺点
五、Redis 安装部署
六、Redis 命令工具
6.1 redis-cli命令行工具
6.2 redis-benchmarkbenchmark 测试工具
6.3 Redis 数据库常用命令
6.4 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
1.1 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。
优点：
- 易于维护：都是使用表结构，格式一致
- 使用方便：SQL语言通用，可用于复杂查询
- 支持复杂操作：支持SQL，可用于一个表以及多个表之间非常复杂的查询
缺点：
- 读写性能比较差，尤其是海量数据的高效率读写
- 固定的表结构，灵活度稍欠
- 对于高并发读写的需求，传统关系型数据库节点的硬盘I/O是一个很大的瓶颈
1.2 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、CouhDB 等。
二、关系数据库与非关系型数据库区别
2.1 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。
2.2 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。
2.3 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。
三、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。
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：
实例–>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）。
四、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，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。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。
4.1 Redis的单线程模式
- 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。
4.2 Redis 优点
- 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。
- 支持丰富的数据类型：支持 key-value、Strings字符串（可以为整型、浮点型和字符串，通称为元素）、Lists列表（实现队列，元素不唯一，先入先出原则）、Hashes：hash散列值（hash的key必须是唯一的）、Sets集合（各不相同的元素）及 Ordered Sets有序集合 等数据类型操作。
- 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。
- 原子性：Redis 所有操作都是原子性的。
- 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。
4.3 Redis 缺点
- 数据容量受到物理内存的限制，不能用于海量数据的高性能读写，因此Redis适合的场景主要局限在较小数据量的高性能操作和运算上
五、Redis 安装部署
systemctl stop firewalld
setenforce 0
yum install -y gcc gcc-c++ make
tar zxvf redis-5.0.7.tar.gz -C /opt/
cd /opt/redis-5.0.7/
make
make -j4 && 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。
#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
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 ，注意要一次性正确输入
----------------------------------------------------------------------------------------------------------
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
----------------------------------------------------------------------------------------------------------
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
#把redis的可执行程序文件放入路径环境变量的目录中便于系统识别
ln -s /usr/local/redis/bin/* /usr/local/bin/
#当 install_server.sh 脚本运行完毕，Redis 服务就已经启动，默认监听端口为 6379
netstat -natp | grep redis
| 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 127.0.0.1 192.168.10.23 #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
/etc/init.d/redis_6379 restart
六、Redis 命令工具
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 6.1 redis-cli命令行工具
语法：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 |
此时无密码，不需要-a直接登陆
6.2 redis-benchmarkbenchmark 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 | 'i的大写‘ Idle 模式。仅打开 N 个 idle 连接并等待。 | |
向 IP 地址为 192.168.19.3、端口为 6379 的 Redis 服务器发送 100 个并发连接与 100000 个请求测试性能
测试存取大小为 100 字节的数据包的性能
测试本机上 Redis 服务在进行 set 与 lpush 操作时的性能
6.3 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。 
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。 
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
dbsize 命令的作用是查看当前数据库中 key 的数目。
使用config set requirepass password命令设置密码
使用config get requirepass命令查看密码（一旦设置密码，必须先验证通过密码，否则所有操作不可用）
6.4 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
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。 
多数据库间移动数据
格式：move 键值 序号 
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！ 
