Nosql redis

发布时间 2023-07-25 18:04:39作者: 纸签

NoSQL的Redis可以提高数据库的性能,现如今的企业是关系型和非关系型数据库一起使用,是最新的数据库。

目录

一、数据库

二、非关系型数据库应用场景

三、存储结构

四、redis

五、部署redis

六、redis命令工具

七、redis常用命令

八、总结

 

 

 

 

 

 

 

 

一、数据库

  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、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。

 

  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。
    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)。
    主流的 NoSQL 数据库有 Redis、MongBD、Hbase、Memcached 等。

  

  3.关系型和非关系型区别

      (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)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克服。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个表,这都需要通过提高计算机性能来。

          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 比如说硬件中添加内存
          非关:横向 天然分布式

      (3)对事务性的支持不同

          如果计数据操作需要高事务性或者复杂数据查询需要控制执行划,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。

 

二、非关系型数据库应用场景

   1.非关系型数据库应用场景 

      可用于应对 Web2.0 纯动态网站类型的三高问题。
      (1)High performance——对数据库高并发读写需求
      (2)Huge Storage——对海量数据高效存储与访问需求
      (3)High Scalability && High Availability——对数据库高可扩展性与高可用性需求

   

三、存储结构

    1.关系数据库

      实例--> 数据库-->表(table)-->记录行(row)、数据字段(column)-->存储数据

    2.非关系型数据库

      实例-->数据库-->集合(collection)-->键值对(key-value)

 

四、redis

    1.redis概述

      (1)Redis(远程字典服务器) 是一个开源的、使用 C 语言编写的 NoSQL 数据库。

      (2)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。

      (3)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.Redis 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(键值)、Strings(字符串)、Lists(列表)、Hashes(哈希散列值)、Sets(有序) 及 Sorted Sets(无序排序) 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,重启的时候可以再次加载进行使用。
      (4)原子性:Redis 所有操作都是原子性的。
      (5)支持数据备份:即 master-salve 模式的数据备份。

    3.redis性能快    

       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。

 

五、部署redis

    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 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
----------------------------------------------------------------------------------------------------------

#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  

六、redis命令工具

  1.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

  2.redis-cli  

    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

     redis-cli -h 192.168.10.23 -p 6379

  3.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<numreq>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 192.168.140.111、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 192.168.140.111 -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 192.168.140.111 -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 

七、redis常用命令

    1.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     

以下是 Redis 的基本命令:

SET key value:将值存储在给定的键中。
GET key:返回存储在给定键中的值。
DEL key:从 Redis 中删除给定的键。
exists 命令可以判断键值是否存在。 INCR key:将存储在给定键中的值递增 1。 DECR key:将存储在给定键中的值递减 1。 EXPIRE key seconds:将给定键的过期时间设置为给定的秒数。 TTL key:返回给定键的剩余过期时间(以秒为单位)。 KEYS pattern:查找与给定模式匹配的所有键。 FLUSHDB:删除当前数据库中的所有键。 FLUSHALL:删除所有 Redis 数据库中的所有键。 这些是 Redis 最常用的基本命令之一,还有其他命令可以用来操作 Redis,例如列表命令、哈希命令、集合命令和有序集合命令等。

    (1)get

      创建表,插入内容,查看内容

     (2)set

      创建表,插入内容,查看内容

     (3)keys

      查看以k开头所有,以k开头的两位数据库,以k开头三位数据库

     (4)exists 

      exists 命令可以判断键值是否存在。    

     (5)del

      # del 命令可以删除当前数据库的指定 key。     

     (6)type 

      # type 命令可以获取 key 对应的 value 值类型。

     (7) rename 

    # rename 命令是对已有 key 进行重命名。(覆盖)

    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。  

    命令格式:rename 源key 目标key 

     (8)renamenx 

      # 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

     (9) dbsize 

     # dbsize 命令的作用是查看当前数据库中 key 的数目。

     

    (10) 设置密码    

    #使用config set requirepass yourpassword命令设置密码

     (11)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。 

 

 

八、总结

    非关系数据库,数据保存在缓存中,利于读取速度/查询数据,架构位置灵活,分布式、扩展性高,关系数据库,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