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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.…目录
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、Hasheshash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 0yum install -y gcc gcc-c maketar 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 redisRedis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。-k1keep alive 0reconnect 。-rSET/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
