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一、关系数据库与非关系型数据库

1.1 关系型数据库

1.2 非关系型数据库

1.3 关系型数据库和非关系型数据库区别

1.4 非关系型数据库产生背景

1.5 redis 对比 memcached

1.6 小结

二、Redis简介

2.1 redis的优点

2.2 Redis为什么这么快

三、Redis安装部署

3.1 部署步骤

3.2 Redis命令工具

3.2.1 Redis-cli命令行工具

3.2.2 Redis-benchmark测试工具 

3.3 Redis数据库常用命令 

3.3.1 存放、获取数据

3.3.2 获取所有的key

3.3.3 判断数据是否存在

3.3.4 删除key

3.3.5 type获取值的类型

3.3.6 rename重命名（覆盖）

3.3.7 renamenx重命名（不覆盖）

3.3.8 dbsize命令——查看当前数据库中key的数目

3.3.9 设置密码

3.3.10 删除密码

3.4  Redis 多数据库常用命令

3.4.1 多数据库建切换

3.4.2 多数据库间移动数据 

3.4.3 清除数据库内数据

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一、关系数据库与非关系型数据库

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（标准数据查询语句）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、PostgreSQL等。

以上数据库在使用的时候必须先建库建表设计表结构，然后存储数据的时候按表结构去存，如果数据与表结构不匹配就会存储失败。

1.2 非关系型数据库

• 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
• 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（比如微信群聊里的数字、图片、视频、音乐等）
• 主流的NoSQL数据库有：Redis、MongBD、Hbase、Memcached等

1.3 关系型数据库和非关系型数据库区别

• 数据存储方式不同

  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，同时以表格的方式存储数据
  非关系型：除了以表格形式存储意外，通常会以大块的形式组合在一起进行存储数据

• 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。
  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。
  关系型数据库：纵向（天然表格式）；非关系型数据库：横向（天然分布式）

• 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。
  关系型数据库：特别适合高事务性要求和需要控制执行计划的任务；非关系型数据库：此处会稍显弱势，其价值点在于高扩展性和大数据量处理方面 

1.4 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需求
• Huge Storage——对海量数据高效存储与访问需求
• High Scalability && High Avaliability——对数据库高扩展性与高可用性需求

Web——>redis——>MySQL（架构）

1.5 redis 对比 memcached

• 支持数据的持久化：可以将内存中的数据保持在磁盘中，重启redis服务或者服务器之后可以从备份文件中恢复数据到内存继续使用
• 支持更多的数据类型：支持string(字符串)、hash(哈希数据)、list(列表)、set(集合)、zset(有序集合)
• 支持数据的备份：可以实现类似于数据的master-slave模式的数据备份，另外也支持使用快照+AOF
• 支持更大的value数据：memcache单个key value最大只支持1MB，而redis最大支持512MB(生产不建议超过2M,性能受影响)
• 在Redis6版本前,Redis 是单线程，而memcached是多线程，所以单机情况下没有memcached 并发高,性能更好,但redis 支持分布式集群以实现更高的并发，单Redis实例可以实现数万并发
• 支持集群横向扩展：基于redis cluster的横向扩展，可以实现分布式集群，大幅提升性能和数据安全性
• 都是基于 C 语言开发

1.6 小结

• 关系型数据库
  实例——数据库——表（table）——记录行（row）、数据字段（column）——存储数据
• 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）

二、Redis简介

• Redis是一个开源的、使用C语言编写的NoSOL数据库，Redis服务器程序是单进程模型。

• Redis基于内存运行并支持持久化（支持存储在磁盘），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。 （一般建议开启2个，用作备份和抗高并发）
  • 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。

2.1 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Sorted Sets等数据类型操作。
3. 支持数据的持久化：可以将内存中的数据保存在磁盘中，启动时可以再次加载进入使用。
4. 原子性：Redis所有操作都是原子性的。（原子性：指事务是一个不可再分割的工作单位，事务中的操作要么都发生，要么都不发生。）
5. 支持数据备份：即master-slave模式的数据备份。

2.2 Redis为什么这么快

1. Redis是一款纯内存结构，避免了磁盘I/O等耗时操作
2. 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
3. 采用了I/O多路复用机制，大大提升了并发效率

注：在Redis6.0中新增的多线程也只是针对处理网络请求过程采用了多线程，而数据的读写命令，仍然是单线程处理的。

三、Redis安装部署

3.1 部署步骤

1）# 关闭防火墙和SElinux 
systemctl stop firewalld
systemctl disable firewalld
setenforce 0
 
2）#安装gcc gcc-c++ 编译器
yum install -y gcc gcc-c++ make
 
3）#切换至/opt目录，把下载好的安装包上传进来并解压
cd /opt/
tar zxvf redis-5.0.7.tar.gz 
 
4）#进入目录然后编译安装
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
 
5）#执行install_server.sh脚本
cd /opt/redis-5.0.7/utils 
./install_server.sh  #一路回车，指导让你输入路径这一步
#路径需要手动输入
Please select the redis executable path [] /usr/local/redis/bin/ redis-server
 
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/redis/bin/redis-cli     #客户端命令工具
 
6)#优化路径并查端口是否打开
#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，默认侦听端口为6379
netstat -natp | grep redis
 
7)#修改配置文件
vim /etc/redis/6379.conf
bind 127.0.0.1 192.168.152.16                #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
 
8) #重启redis查看监听的地址
/etc/init.d/redis_6379 restart    #重启
ss -antp|grep redis
 
9)##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

关闭防火墙

安装gcc gcc-c++ 编译器

切换至/opt目录，把下载好的安装包上传进来并解压

进入目录然后编译安装



执行install_server.sh脚本

优化路径并查端口是否打开

修改配置文件






重启redis查看监听的地址

3.2 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

3.2.1 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
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
例：
redis-cli -h 192.168.152.16 -p 6379
#此时无密码，不需要-a直接登陆

3.2.2 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]。

-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  Idle 模式。仅打开 N 个 idle 连接并等待。

向 IP 地址为 192.168.152.16、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 192.168.152.16 -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 192.168.152.16 -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

3.3 Redis数据库常用命令 

3.3.1 存放、获取数据

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

3.3.2 获取所有的key

3.3.3 判断数据是否存在

3.3.4 删除key

3.3.5 type获取值的类型

3.3.6 rename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。 

3.3.7 renamenx重命名（不覆盖）

#命令格式: 
renamenx 源key  目标key
 
# 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)

3.3.8 dbsize命令——查看当前数据库中key的数目

3.3.9 设置密码

 #使用config set requi repass yourpassword 命令设置密码
127.0.0.1:6379> config set requirepass 123456
#使用config get requi repass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)
127.0.0.1:6379> config get requirepass
(error) NOAUTH Authentication required.
127.0.0.1:6379> auth 123456
OK
127.0.0.1:6379> config get requirepass
1) "requirepass"
2) "123456"

3.3.10 删除密码

3.4  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。

3.4.1 多数据库建切换

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。

127.0.0.1:6379> select 9     #切换至序号为 9 的数据库
127.0.0.1:6379[10]> select 5   #切换至序号为 5 的数据库
127.0.0.1:6379[15]> select 0    #切换至序号为 0 的数据库

3.4.2 多数据库间移动数据 

3.4.3 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!