• NoSQL之Redis配置使用

    前言：今天主播有点累了，这章没有前言哦

    目录

     一.关系数据库与非关系型数据库

     1.1.关系型数据库的概述

    1.2关系型数据库的优缺点

    1.2.1优点

    1.2.2缺点

    1.3.非关系型数据库的概述

    二.关系数据库与非关系型数据库的区别

    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

    2.4非关系型数据库产生背景

    2.4.1可用于应对Web2.0纯动态网站类型的三高问题。

    2.5小总结

    2.5.1关系数据库

    2.5.2非关系数据库

    二.NoSQL数据库之Redis

    2.1Redis简介

    2.2Redis的单线程模式

    2.3Redis的优点

    2.4Redis缺点

    2.5Redis为什么这么快

    三.Redis安装部署

     3.1执行软件包自带的install_server.sh脚本文件设置redid服务相关配置

    3.2 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

     3.3修改配置 /etc/redis/6379.conf 参数

     3.4Redis命令工具

    3.5redis-cli 命令行工具

    3.6redis-benchmark 测试工具

     3.7Redis 数据库常用命令

     3.8keys 取值

    3.9del删除key

    3.10判断键是否存在

    3.11type获取值的类型

    3.12rename重命名(覆盖)

     3.13renamenx重命名(不覆盖)

     3.14dbsize查看库中key的数量

     3.15设置密码

    四.Redis 多数据库常用命令

    4.1多数据库间切换

     4.2多数据库间移动数据

     4.3清除数据库内数据（警告！警告！警告！）

     五.总结

     一.关系数据库与非关系型数据库

     1.1.关系型数据库的概述

    • 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
    • 语句(标准的数据查询语言)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
    • 包括（Oracle，MySQL，SQL Server，Microsoft Access，DB2，PostgreSQL）
    • 总结：以上数据库在使用的时候必须先建库在建表设计表的结构，然后存储数据的时候按照表结构去存，如果数据与表的结构不匹配就会存储失败

    1.2关系型数据库的优缺点

    1.2.1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

    1.2.2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

    1.3.非关系型数据库的概述

    • NoSQL(NoSQL= Not only SQL),意思是不仅仅是SQL，是非关系型数据库的总成
    • 除了主流的关系型数据库外的数据库，都认为是非关系型
    • 不需要预先建库建表定义数据存储表结构，每条记录可以有不同的数据类型和字段个数(比如微信群聊里的文字，图片，视频，音乐等)
    • 包括主流的NoSQL数据库有Redis、MongBD、Hbase、Memcached等。

    二.关系数据库与非关系型数据库的区别

    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​​​。
    • 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

    2.2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

    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。
    关系型特别适合高事务性要求和需要控制执行计划的任务
    非关系此处会稍显弱势，其价值在于高扩展和大数据量处理方面

    2.4非关系型数据库产生背景

    2.4.1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
    • HugeStorage--------------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。

    2.5小总结

    2.5.1关系数据库

    关系型数据库: 实例->数据库->表(table)->记录行(row)、数据字段(column)

    • 安全性高(持久化)
    • 事务处理能力强
    • 任务控制能力强
    • 可以做日志备份，恢复，容灾能力更强一点

    2.5.2非关系数据库

    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)。

    • 安全性高(持久化)
    • 事务处理能力强
    • 任务控制能力强
    • 可以做日志备份，恢复，容灾的能力更强一点

    2.5.3概述

    • 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。
    1. MySQL高热数据  ----》  redis
    2. web  ----》  redis ----》  MySQL
    3. CPU  ----》  内存/缓存  ----》  磁盘

    二.NoSQL数据库之Redis

    2.1Redis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。

    2.2Redis的单线程模式

    • Redis服务器程序是单进程模型
    • Redis服务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。

    2.3Redis的优点

    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。

    • 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、Lists、Hashes、Sets 及 Ordered Sets 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。

    2.4Redis缺点

    • 数据容量收到物理内存的限制，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

    2.5Redis为什么这么快

    ​​​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。

    • Redis是一款​​​纯内存结构​​​，避免了磁盘工/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​​​，大天提升了并发效率。​​

    三.Redis安装部署

    1. systemctl stop firewalld
    2. systemctl disable firewalld
    3. setenforce 0
    4.  
    5. #安装gcc gcc-c++ 编译器
    6. cd /opt/
    7. yum install -y gcc gcc-c++ make
    8.  
    9. tar zxvf redis-5.0.7.tar.gz 
    10.  
    11. cd /opt/redis-5.0.7/
    12. make && make PREFIX=/usr/local/redis install
    13.  
    14. #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

     3.1执行软件包自带的install_server.sh脚本文件设置redid服务相关配置

    1. cd /opt/redis-5.0.7/utils
    2. ./install_server.sh
    3. ……
    4. 慢慢回车
    5. Please select the redis executable path []
    6. 手动输入
    7. /usr/local/redis/bin/redis-server
    8. #要一次性输入正确，不然还要重新执行
    9. Selected config:
    10. Port           : 6379               #默认侦听端口为6379
    11. Config file    : /etc/redis/6379.conf       #配置文件路径
    12. Log file       : /var/log/redis_6379.log      #日志文件路径
    13. Data dir       : /var/lib/redis/6379        #数据文件路径
    14. Executable     : /usr/local/redis/bin/redis-server  #可执行文件路径
    15. Cli Executable : /usr/local/bin/redis-cli     #客户端命令工具

    3.2 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

    1. ln -s /usr/local/redis/bin/* /usr/local/bin/    #首先这里做个软链接
    2.  
    3. #当install_server.sh 脚本运行完毕，Redis服务就已经启动，默认侦听端口为6379
    4. netstat -natp | grep redis
    5.  
    6. #redis服务控制
    7. /etc/init.d/redis_6379 stop       #停止
    8. /etc/init.d/redis_6379 start      #启动
    9. /etc/init.d/redis_6379 restart      #重启
    10. /etc/init.d/redis_6379 status     #状态

     3.3修改配置 /etc/redis/6379.conf 参数

    1. vim /etc/redis/6379.conf
    2.  
    3. #70行;添加;监听的主机地址
    4. bind 127.0.0.1 192.168.190.2   
    5. #93行;Redis默认的监听端口
    6. port 6379                 
    7. #137行;启用守护进程
    8. daemonize yes             
    9. #159行;指定 PID 文件
    10. pidfile /var/run/redis_6379.pid       
    11. #167行;日志级别
    12. loglevel notice               
    13. #172行;指定日志文件
    14. logfile /var/log/redis_6379.log       
    15.  
    16. /etc/init.d/redis_6379 restart

     3.4Redis命令工具

    1. redis-server    用于启动 Redis 的工具
    2. redis-benchmark   用于检测 Redis 在本机的运行效率
    3. redis-check-aof   修复 AOF 持久化文件
    4. redis-check-rdb   修复 RDB 持久化文件
    5. redis-cli     Redis命令行工具

    3.5redis-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
    1. 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
    2. 例：
    3. redis-cli -h 192.168.226.50 -p 6379
    4. #此时无密码，不需要-a直接登陆

    3.6redis-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。

    1. 基本的测试语法：redis-benchmark [选项] [选项值]。
    2.  
    3. -h  指定服务器主机名。
    4. -p  指定服务器端口。
    5. -s  指定服务器 socket
    6. -c  指定并发连接数。
    7. -n  指定请求数。
    8. -d  以字节的形式指定 SET/GET 值的数据大小。
    9. -k  1=keep alive 0=reconnect 。
    10. -r  SET/GET/INCR 使用随机 key, SADD 使用随机值。
    11. -P  通过管道传输请求。
    12. -q  强制退出 redis。仅显示 query/sec 值。
    13. --csv 以 CSV 格式输出。
    14. -l  生成循环，永久执行测试。
    15. -t  仅运行以逗号分隔的测试命令列表。
    16. -I  Idle 模式。仅打开 N 个 idle 连接并等待。

    此时向 IP 地址为 192.168.226.50、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

    redis-benchmark -h 192.168.226.50 -p 6379 -c 100 -n 100000

    测试存取大小为 100 字节的数据包的性能 

    redis-benchmark -h 192.168.226.50 -p 6379 -q -d 100

     测试本机上Redis服务在进行set和lpush操作时的性能

    redis-benchmark -t set,lpush -n 100000 -q

     3.7Redis 数据库常用命令

    1. set   存放数据，命令格式为 set key value
    2. get   获取数据，命令格式为 get key
    3. 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。
    4. exists  命令可以判断键值是否存在。
    5. del   命令可以删除当前数据库的指定 key。
    6. type  命令可以获取 key 对应的 value 值类型。
    7.  
    8. set   存放数据，命令格式为 set key value
    9. get   获取数据，命令格式为 get key例：
    10.  
    11. 例：
    12. redis-cli -p 6379
    13.  
    14. set name hehe
    15. get name

     3.8keys 取值

    1. 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。
    2.  
    3. redis-cli -p 6379
    4.  
    5. set name hehe
    6. get name
    7.  
    8. set a1 1
    9. set a2 2
    10. set a33 3
    11. set b1 4
    12. set b2 5
    13. set b33 6
    14.  
    15. keys *
    16. keys b*
    17. keys b?
    18. keys b??

    3.9del删除key

    1. keys *
    2. del a1
    3. keys *

    3.10判断键是否存在

    1. exists  命令可以判断键值是否存在。
    2.  
    3. exists name
    4. exists hehe

    3.11type获取值的类型

    3.12rename重命名(覆盖)

    1. rename 命令是对已有 key 进行重命名。（覆盖）
    2. 命令格式：rename 源key 目标key
    3.  
    4. 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。
    5.  
    6. 例：
    7. keys a*
    8. rename a22 a2
    9. keys a*
    10. get a1
    11. get a2
    12. rename a1 a2
    13. keys a*
    14. get a2

     3.13renamenx重命名(不覆盖)

    1. 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）
    2. 命令格式：renamenx 源key 目标key
    3.  
    4. 例:
    5. keys a*
    6. get a2
    7. get a1
    8. renamenx a2 a1
    9. keys a*
    10. get a2
    11. get a1

     3.14dbsize查看库中key的数量

    1. dbsize 命令的作用是查看当前数据库中 key 的数目。
    2. 例：
    3. keys *
    4. dbsize

     3.15设置密码

    1. 使用config set requirepass password命令设置密码
    2. 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）
    3. 例：
    4. config set requirepass 123456
    5. auth 123456
    6. config get requirepass
    7. quit
    8. redis-cli
    9. keys *
    10. auth 123456
    11. keys *

    四.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。

    4.1多数据库间切换

    1. 命令格式：select 序号
    2. 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。
    3.  
    4. 127.0.0.1:6379> select 10     #切换至序号为 10 的数据库
    5. 127.0.0.1:6379[10]> select 15   #切换至序号为 15 的数据库
    6. 127.0.0.1:6379[15]> select 0    #切换至序号为 0 的数据库

     4.2多数据库间移动数据

    1. 格式：move 键值 序号
    2. 例：
    3. set nannan jiajia
    4. get nannan
    5.  
    6. select 5
    7. get nannan
    8.  
    9. select 0
    10. move nannan 5
    11. get nannan
    12.  
    13. select 5
    14. get nannan

     4.3清除数据库内数据（警告！警告！警告！）

    1. FLUSHDB ：清空当前数据库数据
    2. FLUSHALL ：清空所有数据库的数据，慎用！

     五.总结

    本章讲解了数据库与非数据库的区别，以及如何安装Redis和他的基础命令操作，具体内容详见下一章，欲知后事如何，且听下回分解~

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    15：00面试，15：06就出来了，问的问题有点变态。。。
  • 原文地址：https://blog.csdn.net/weixin_67474417/article/details/125559385