一、關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)與非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)概述

1、關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)

• 關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)是一個(gè)結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)庫(kù)，創(chuàng)建在關(guān)系模型（二維表格模型）基礎(chǔ)上，一般面向于記錄。
• SQL 語(yǔ)句（標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)查詢語(yǔ)言）就是一種基于關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)的語(yǔ)言，用于執(zhí)行對(duì)關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)中數(shù)據(jù)的檢索和操作。
• 主流的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)包括 Oracle、MySQL、SQL Server、Microsoft Access、DB2 等

2、非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)

• NoSQL(NoSQL = Not Only SQL )，意思是“不僅僅是 SQL”，是非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)的總稱。
• 除了主流的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)外的數(shù)據(jù)庫(kù)，都認(rèn)為是非關(guān)系型。
• 主流的 NoSQL 數(shù)據(jù)庫(kù)有 Redis、MongBD、Hbase、Memcached 等。

3、關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)與非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)區(qū)別

（1）數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方式不同

• 關(guān)系型和非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)的主要差異是數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的方式。關(guān)系型數(shù)據(jù)天然就是表格式的，因此存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)表的行和列中。數(shù)據(jù)表可以彼此關(guān)聯(lián)協(xié)作存儲(chǔ)，也很容易提取數(shù)據(jù)。
• 與其相反，非關(guān)系型數(shù)據(jù)不適合存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)表的行和列中，而是大塊組合在一起。非關(guān)系型數(shù)據(jù)通常存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)集中，就像文檔、鍵值對(duì)或者圖結(jié)構(gòu)。你的數(shù)據(jù)及其特性是選擇數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和提取方式的首要影響因素

（2）擴(kuò)展方式不同

• SQL和NoSQL數(shù)據(jù)庫(kù)最大的差別可能是在擴(kuò)展方式上，要支持日益增長(zhǎng)的需求當(dāng)然要擴(kuò)展。
• 要支持更多并發(fā)量，SQL數(shù)據(jù)庫(kù)是縱向擴(kuò)展，也就是說提高處理能力，使用速度更快速的計(jì)算機(jī)，這樣處理相同的數(shù)據(jù)集就更快了。因?yàn)閿?shù)據(jù)存儲(chǔ)在關(guān)系表中，操作的性能瓶頸可能涉及很多個(gè)表，這都需要通過提高計(jì)算機(jī)性能來客服。雖然SQL數(shù)據(jù)庫(kù)有很大擴(kuò)展空間，但最終肯定會(huì)達(dá)到縱向擴(kuò)展的上限。
• 而NoSQL數(shù)據(jù)庫(kù)是橫向擴(kuò)展的。因?yàn)榉顷P(guān)系型數(shù)據(jù)存儲(chǔ)天然就是分布式的，NoSQL數(shù)據(jù)庫(kù)的擴(kuò)展可以通過給資源池添加更多普通的數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器(節(jié)點(diǎn))來分擔(dān)負(fù)載。

（3）對(duì)事務(wù)性的支持不同

• 如果數(shù)據(jù)操作需要高事務(wù)性或者復(fù)雜數(shù)據(jù)查詢需要控制執(zhí)行計(jì)劃，那么傳統(tǒng)的SQL數(shù)據(jù)庫(kù)從性能和穩(wěn)定性方面考慮是你的最佳選擇。SQL數(shù)據(jù)庫(kù)支持對(duì)事務(wù)原子性細(xì)粒度控制，并且易于回滾事務(wù)。
• 雖然NoSQL數(shù)據(jù)庫(kù)也可以使用事務(wù)操作，但穩(wěn)定性方面沒法和關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)比較，所以它們真正閃亮的價(jià)值是在操作的擴(kuò)展性和大數(shù)據(jù)量處理方面。

4、非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)產(chǎn)生背景

• 可用于應(yīng)對(duì)web2.0純動(dòng)態(tài)網(wǎng)站類型的三高問題
  

• 關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)和非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)都有各自的特點(diǎn)與應(yīng)用場(chǎng)景，兩者的緊密結(jié)合將會(huì)給Web2.0的數(shù)據(jù)庫(kù)發(fā)展帶來新的思路。

• 讓關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)關(guān)注在關(guān)系上，非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)關(guān)注在存儲(chǔ)上。

• 例如，在讀寫分離的MySQL數(shù)據(jù)庫(kù)環(huán)境中，可以把經(jīng)常訪問的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)中，提升訪問速度。

MySQL高熱數(shù)據(jù)  ----》  redis

web  ----》  redis ----》  MySQL

CPU  ----》  內(nèi)存/緩存  ----》  磁盤

5、總結(jié)

關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)

實(shí)例 -> 數(shù)據(jù)庫(kù) -> 表（table）-> 記錄行（row）、數(shù)據(jù)字段（column）

非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)

梳理  ->  數(shù)據(jù)庫(kù) ->  集合（collection） ->  鍵值對(duì)（key-value）

• 非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)不需要手動(dòng)建數(shù)據(jù)庫(kù)和集合（表）

二、Redis簡(jiǎn)介

• Redis 是一個(gè)開源的、使用 C 語(yǔ)言編寫的 NoSQL 數(shù)據(jù)庫(kù)。
• Redis 基于內(nèi)存運(yùn)行并支持持久化（支持存儲(chǔ)在磁盤里），采用key-value（鍵值對(duì)）的存儲(chǔ)形式，是目前分布式架構(gòu)中不可或缺的一環(huán)。

1、Redis服務(wù)器的原理

• Redis服務(wù)器程序是單進(jìn)程模型，也就是在一臺(tái)服務(wù)器上可以同時(shí)啟動(dòng)多個(gè)Redis進(jìn)程，Redis的實(shí)際處理速度則是完全依靠于主進(jìn)程的執(zhí)行效率。
• 若在服務(wù)器上只運(yùn)行一個(gè)Redis進(jìn)程，當(dāng)多個(gè)客戶端同時(shí)訪問時(shí)，服務(wù)器的處理能力是會(huì)有一定程度的下降
• 若在同一臺(tái)服務(wù)器上開啟多個(gè)Redis進(jìn)程，Redis在提高并發(fā)處理能力的同時(shí)會(huì)給服務(wù)器的CPU造成很大壓力。
• 在實(shí)際生產(chǎn)環(huán)境中，需要根據(jù)實(shí)際的需求來決定開啟多少個(gè)Redis進(jìn)程。若對(duì)高并發(fā)要求更高一些，可能會(huì)考慮在同一臺(tái)服務(wù)器上開啟多個(gè)進(jìn)程。若 CPU 資源比較緊張，采用單進(jìn)程即可。

2、Redis的優(yōu)點(diǎn)

• （1）具有極高的數(shù)據(jù)讀寫速度：數(shù)據(jù)讀取的速度最高可達(dá)到 110000 次/s，數(shù)據(jù)寫入速度最高可達(dá)到 81000 次/s。
• （2）支持豐富的數(shù)據(jù)類型：支持 key-value、Strings、Lists、Hashes、Sets 及 Ordered Sets 等數(shù)據(jù)類型操作。

• （3）支持?jǐn)?shù)據(jù)的持久化|可以將內(nèi)存中的數(shù)據(jù)保存在磁盤中，重啟的時(shí)候可以再次加載進(jìn)行使用。

• （4）原子性：Redis 所有操作都是原子性的。

• （5）支持?jǐn)?shù)據(jù)備份|即 master-salve 模式的數(shù)據(jù)備份

• Redis作為基于內(nèi)存運(yùn)行的數(shù)據(jù)庫(kù)，緩存是其最常應(yīng)用的場(chǎng)景之一。

• 除此之外，Redis常見應(yīng)用場(chǎng)景還包括獲取最新N個(gè)數(shù)據(jù)的操作、排行榜類應(yīng)用、計(jì)數(shù)器應(yīng)用、存儲(chǔ)關(guān)系、實(shí)時(shí)分析系統(tǒng)、日志記錄。

3、為什么redis速度快

• redis是純內(nèi)存結(jié)構(gòu)，數(shù)據(jù)操作都是在內(nèi)存中完成的

• 采用I/0多路復(fù)用，提高線程處理更多的網(wǎng)絡(luò)連接請(qǐng)求

• 數(shù)據(jù)讀寫采用單線程模式，可以減少多線程切換的消耗，同時(shí)也不用考慮鎖的性能影響

• 注：在 Redis 6.0 中新增加的多線程也只是針對(duì)處理網(wǎng)絡(luò)請(qǐng)求過程采用了多線性，而數(shù)據(jù)的讀寫命令，仍然是單線程處理的。

三、Redis 安裝部署

1、環(huán)境準(zhǔn)備

systemctl stop firewalld
systemctl disable firewalld
setenforce 0
sed -i 's/enforcing/disabled/' /etc/selinux/config

2、修改內(nèi)核參數(shù)

vim /etc/sysctl.conf
vm.overcommit_memory = 1
net.core.somaxconn = 2048

sysctl -p

3、安裝redis

yum install -y gcc gcc-c++ make

tar zxvf /opt/redis-7.0.9.tar.gz -C /opt/
cd /opt/redis-7.0.9
make
make PREFIX=/usr/local/redis install
#由于Redis源碼包中直接提供了 Makefile 文件，所以在解壓完軟件包后，不用先執(zhí)行 ./configure 進(jìn)行配置，可直接執(zhí)行 make 與 make install 命令進(jìn)行安裝。

4、創(chuàng)建redis工作目錄

mkdir /usr/local/redis/{conf,log,data}

cp /opt/redis-7.0.9/redis.conf /usr/local/redis/conf/

useradd -M -s /sbin/nologin redis
chown -R redis.redis /usr/local/redis/

5、環(huán)境變量

vim /etc/profile 
PATH=$PATH:/usr/local/redis/bin		#增加一行

source /etc/profile

6、修改配置文件

vim /usr/local/redis/conf/redis.conf
bind 127.0.0.1 192.168.80.10					#87行，添加 監(jiān)聽的主機(jī)地址
protected-mode no					#111行，將本機(jī)訪問保護(hù)模式設(shè)置no。如果開啟了，那么在沒有設(shè)定bind ip且沒有設(shè)密碼的情況下，Redis只允許接受本機(jī)的響應(yīng)
port 6379										#138行，Redis默認(rèn)的監(jiān)聽6379端口
daemonize yes									#309行，設(shè)置為守護(hù)進(jìn)程，后臺(tái)啟動(dòng)
pidfile /usr/local/redis/log/redis_6379.pid		#341行，指定 PID 文件
logfile "/usr/local/redis/log/redis_6379.log"	#354行，指定日志文件
dir /usr/local/redis/data						#504行，指定持久化文件所在目錄
requirepass abc123								#1037行，增加一行，設(shè)置redis密碼

7、定義systemd服務(wù)管理腳本

vim /usr/lib/systemd/system/redis-server.service
[Unit]
Description=Redis Server
After=network.target

[Service]
User=redis
Group=redis
Type=forking
TimeoutSec=0
PIDFile=/usr/local/redis/log/redis_6379.pid
ExecStart=/usr/local/redis/bin/redis-server /usr/local/redis/conf/redis.conf
ExecReload=/bin/kill -s HUP $MAINPID
ExecStop=/bin/kill -s QUIT $MAINPID
PrivateTmp=true

[Install]
WantedBy=multi-user.target

#啟動(dòng)服務(wù)
systemctl start redis-server
systemctl enable redis-server

netstat -lntp | grep 6379

四、Redis 命令工具

• redis-server：Redis 服務(wù)器啟動(dòng)命令
• redis-benchmark：性能測(cè)試工具，用于檢測(cè) Redis 在本機(jī)的運(yùn)行效率
• redis-check-aof：修復(fù)有問題的 AOF 持久化文件
• redis-check-rdb：修復(fù)有問題的 RDB 持久化文件
• redis-cli：Redis 客戶端命令行工具
• redis-sentinel：Redis 哨兵集群使用

1、redis-cli 命令行工具

語(yǔ)法：redis-cli -h host -p port [-a password]

• -h ：指定遠(yuǎn)程主機(jī)
• -p ：指定 Redis 服務(wù)的端口號(hào)
• -a ：指定密碼，未設(shè)置數(shù)據(jù)庫(kù)密碼可以省略-a 選項(xiàng)

若不添加任何選項(xiàng)表示，則使用 127.0.0.1:6379 連接本機(jī)上的 Redis 數(shù)據(jù)庫(kù)

redis-cli -h 192.168.80.10 -p 6379 -a 'abc123'  

2、redis-benchmark 測(cè)試工具-----

redis-benchmark 是官方自帶的 Redis 性能測(cè)試工具，可以有效的測(cè)試 Redis 服務(wù)的性能。
基本的測(cè)試語(yǔ)法：redis-benchmark [選項(xiàng)] [選項(xiàng)值]。文章來源地址http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-526301.html

• -h ：指定服務(wù)器主機(jī)名。
• -p ：指定服務(wù)器端口。
• -s ：指定服務(wù)器 socket
• -c ：指定并發(fā)連接數(shù)。 ?
• -n ：指定請(qǐng)求數(shù)。
• -d ：以字節(jié)的形式指定 SET/GET 值的數(shù)據(jù)大小。
• -k ：1=keep alive 0=reconnect 。
• -r ：SET/GET/INCR 使用隨機(jī) key, SADD 使用隨機(jī)值。
  -P ：通過管道傳輸請(qǐng)求。
• -q ：強(qiáng)制退出 redis。僅顯示 query/sec 值。
• –csv ：以 CSV 格式輸出。
• -l ：生成循環(huán)，永久執(zhí)行測(cè)試。
• -t ：僅運(yùn)行以逗號(hào)分隔的測(cè)試命令列表。
• -I ：Idle 模式。僅打開 N 個(gè) idle 連接并等待。

#向 IP 地址為 192.168.80.10、端口為 6379 的 Redis 服務(wù)器發(fā)送 100 個(gè)并發(fā)連接與 100000 個(gè)請(qǐng)求測(cè)試性能
redis-benchmark -h 192.168.80.10 -p 6379 -c 100 -n 100000

#測(cè)試存取大小為 100 字節(jié)的數(shù)據(jù)包的性能
redis-benchmark -h 192.168.80.10 -p 6379 -q -d 100

#測(cè)試本機(jī)上 Redis 服務(wù)在進(jìn)行 set 與 lpush 操作時(shí)的性能
redis-benchmark -t set,lpush -n 100000 -q

五、Redis 數(shù)據(jù)庫(kù)常用命令

• set：存放數(shù)據(jù)，命令格式為 set key value
• get：獲取數(shù)據(jù)，命令格式為 get key

127.0.0.1:6379> set teacher zhangsan
OK
127.0.0.1:6379> get teacher
"zhangsan"

1、keys 命令

• 可以取符合規(guī)則的鍵值列表，通常情況可以結(jié)合*、？等選項(xiàng)來使用。

127.0.0.1:6379> set k1 1
127.0.0.1:6379> set k2 2
127.0.0.1:6379> set k3 3
127.0.0.1:6379> set v1 4
127.0.0.1:6379> set v5 5
127.0.0.1:6379> set v22 5

127.0.0.1:6379> KEYS *				#查看當(dāng)前數(shù)據(jù)庫(kù)中所有鍵

127.0.0.1:6379> KEYS v*				#查看當(dāng)前數(shù)據(jù)庫(kù)中以 v 開頭的數(shù)據(jù)

127.0.0.1:6379> KEYS v?				#查看當(dāng)前數(shù)據(jù)庫(kù)中以 v 開頭后面包含任意一位的數(shù)據(jù)

127.0.0.1:6379> KEYS v??				#查看當(dāng)前數(shù)據(jù)庫(kù)中以 v 開頭 v 開頭后面包含任意兩位的數(shù)據(jù)

2、exists 命令

• 可以判斷鍵值是否存在

127.0.0.1:6379> exists teacher		#判斷 teacher 鍵是否存在
(integer) 1							# 1 表示 teacher 鍵是存在
127.0.0.1:6379> exists tea
(integer) 0							# 0 表示 tea 鍵不存在

3、del 命令

• 可以刪除當(dāng)前數(shù)據(jù)庫(kù)的指定 key

127.0.0.1:6379> keys *
127.0.0.1:6379> del v5
127.0.0.1:6379> get v5

4、type、命令

• 可以獲取 key 對(duì)應(yīng)的 value 值類型。

127.0.0.1:6379> type k1
string

5、expire 命令

• 可以為給定的 key 設(shè)置過期時(shí)間

127.0.0.1:6379> expire k1 10		#設(shè)置 k1 鍵的過期時(shí)間為 10 秒

6、ttl 命令

• 可以查看 key 還有多少秒過期，-1表示永不過期，-2表示已過期

127.0.0.1:6379> ttl k1

7、rename 命令

• 是對(duì)已有 key 進(jìn)行重命名。（覆蓋）
• 命令格式：rename 源key 目標(biāo)key
• 使用rename命令進(jìn)行重命名時(shí)，無論目標(biāo)key是否存在都進(jìn)行重命名，且源key的值會(huì)覆蓋目標(biāo)key的值。在實(shí)際使用過程中，建議先用 exists 命令查看目標(biāo) key 是否存在，然后再?zèng)Q定是否執(zhí)行 rename 命令，以避免覆蓋重要數(shù)據(jù)。

127.0.0.1:6379> keys v*
1) "v1"
2) "v22"
127.0.0.1:6379> rename v22 v2
OK
127.0.0.1:6379> keys v*
1) "v1"
2) "v2"
127.0.0.1:6379> get v1
"4"
127.0.0.1:6379> get v2
"5"
127.0.0.1:6379> rename v1 v2
OK
127.0.0.1:6379> get v1
(nil)
127.0.0.1:6379> get v2
"4"

8、renamenx 命令

• 是對(duì)已有 key 進(jìn)行重命名，并檢測(cè)新名是否存在，如果目標(biāo) key 存在則不進(jìn)行重命名。（不覆蓋）
  命令格式：renamenx 源key 目標(biāo)key

127.0.0.1:6379> keys *
127.0.0.1:6379> get teacher
"zhangsan"
127.0.0.1:6379> get v2
"4"
127.0.0.1:6379> renamenx v2 teacher
(integer) 0
127.0.0.1:6379> keys *
127.0.0.1:6379> get teacher
"zhangsan"
127.0.0.1:6379> get v2
"4"

9、dbsize 命令

• 是查看當(dāng)前數(shù)據(jù)庫(kù)中 key 的數(shù)目。

127.0.0.1:6379> dbsize

10、設(shè)置密碼

#使用config set requirepass yourpassword命令設(shè)置密碼
127.0.0.1:6379> config set requirepass 123456

#使用config get requirepass命令查看密碼（一旦設(shè)置密碼，必須先驗(yàn)證通過密碼，否則所有操作不可用）
127.0.0.1:6379> auth 123456
127.0.0.1:6379> config get requirepass

六、Redis 多數(shù)據(jù)庫(kù)常用命令

• Redis 支持多數(shù)據(jù)庫(kù)，Redis 默認(rèn)情況下包含 16 個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)，數(shù)據(jù)庫(kù)名稱是用數(shù)字 0-15 來依次命名的。
  多數(shù)據(jù)庫(kù)相互獨(dú)立，互不干擾。

1、多數(shù)據(jù)庫(kù)間切換

命令格式：select 序號(hào)
使用 redis-cli 連接 Redis 數(shù)據(jù)庫(kù)后，默認(rèn)使用的是序號(hào)為 0 的數(shù)據(jù)庫(kù)。

127.0.0.1:6379> select 10			#切換至序號(hào)為 10 的數(shù)據(jù)庫(kù)

127.0.0.1:6379[10]> select 15		#切換至序號(hào)為 15 的數(shù)據(jù)庫(kù)

127.0.0.1:6379[15]> select 0			#切換至序號(hào)為 0 的數(shù)據(jù)庫(kù)

2、多數(shù)據(jù)庫(kù)間移動(dòng)數(shù)據(jù)

格式：move 鍵值 序號(hào)

127.0.0.1:6379> set k1 100
OK
127.0.0.1:6379> get k1
"100"
127.0.0.1:6379> select 1
OK
127.0.0.1:6379[1]> get k1
(nil)
127.0.0.1:6379[1]> select 0			#切換至目標(biāo)數(shù)據(jù)庫(kù) 0
OK
127.0.0.1:6379> get k1				#查看目標(biāo)數(shù)據(jù)是否存在
"100"
127.0.0.1:6379> move k1 1			#將數(shù)據(jù)庫(kù) 0 中 k1 移動(dòng)到數(shù)據(jù)庫(kù) 1 中
(integer) 1
127.0.0.1:6379> select 1				#切換至目標(biāo)數(shù)據(jù)庫(kù) 1
OK
127.0.0.1:6379[1]> get k1			#查看被移動(dòng)數(shù)據(jù)
"100"
127.0.0.1:6379[1]> select 0
OK
127.0.0.1:6379> get k1				#在數(shù)據(jù)庫(kù) 0 中無法查看到 k1 的值
(nil)

3、清除數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)數(shù)據(jù)

FLUSHDB ：清空當(dāng)前數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)
FLUSHALL ：清空所有數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)，慎用！

到了這里，關(guān)于Redis 數(shù)據(jù)庫(kù)的概念、常用命令的文章就介紹完了。如果您還想了解更多內(nèi)容，請(qǐng)?jiān)谟疑辖撬阉鱐OY模板網(wǎng)以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章，希望大家以后多多支持TOY模板網(wǎng)！