非关系数据库 Redis安装及常用命令

Posted 2021-08-05 噫噫噫呀呀呀

目 录

• 一.关系数据库与非关系型数据库
• • (1)关系型数据库
  • (2)非关系型数据库
  • (3)关系型数据库和非关系型数据库区别
  • • 1.数据存储方式不同
    • 2.扩展方式不同
    • 3.对事务性的支持不同
  • (4)非关系型数据库产生背景
• 二、Redis简介
• • （1）概述
  • （2）Redis具有以下几个优点
• 三、Redis部署步骤
• • (1)Redis安装部署
  • (2)Redis命令工具
  • (3)redis-cli命令行工具(远程登陆)
  • (4)redi s-benchmark 测试工具
  • (5)Redis数据库常用命令
  • (6)Redis 多数据库常用命令(16个0-15)
  • • 多数据库间切换
    • 多数据库间移动数据
    • 清除数据库内数据
• 总结:

一.关系数据库与非关系型数据库

(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等。

(2)非关系型数据库

NoSQL (NoSQL=NotOnlySQL)， 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、Memcached等。

(3)关系型数据库和非关系型数据库区别

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。

①关系型:依赖于关系模型E-R图，同时以表格式的方式存储数据
②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.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)

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，其价值点在于高扩展性和大数据量处理方面

(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。

(1) High performance-------对数据库高并发读写需求
(2) Hugestorag--------------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

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。

二、Redis简介

（1）概述

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(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。

建议可以开2个进程
原因:
①、备份
②、抗高并发的同时尽量不给CPU造成太大的压力

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具有以下几个优点

(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 ( 散列值)、Sets及OrderedSets等数据类型操作。

string 字符串(可以为整形、浮点和字符型，统称为元素)
list列表:(实现队列，元素不唯一，先入先出原则)
set 集合:(各不相同的元素)
hash hash散列值:( hash的key必须是唯一的)
set /ordered sets集合/有序集合

(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。

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。

三、Redis部署步骤

(1)Redis安装部署

安装包

systemctl stop firewalld
setenforce 0
yum install -y gcc gcc-c++ make
yum repolist

重新yum
yum install -y gcc*

#将redis-5.0.7.tar.gz压缩包上传到/opt目录中
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Redi s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_6379.1og	 			#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

#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
#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 127.0.0.1 192.168.110.20				#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

(2)Redis命令工具

redis-server:用于启动Redis的工具
redi s-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.

rdb和aof是redis服务中持久化功能的两种形式RDBAOF
redis-cli常用于登陆至redis数据库

(3)redis-cli命令行工具(远程登陆)

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 192.168.110.20 -p 6379

(4)redi s-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 (套接字)
-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192.168.110.20、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 192.168.110.20 -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 192.168.110.20 -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

(5)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

redis-cli
127.0.0.1:6379> set teacher zhangsan
OK
127.0.0.1:6379> get teacher
" zhangsan"

#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。
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 *				#查看当前数据库中所有键
1) "v5"
2) "myset :__rand_int__"
3) "v1"
4) "counter:__rand_int__"
5) "v22"
6) "teacher"
7) "k2"
8) "mylist"
9) "k3"
10) "key:__rand_int__”
11) "k1"

127.0.0.1:6379> KEYS v*		#查看当前数据库中以v开头的数据
1) "v5"
2) "v1"
3) "v22"

127.0.0.1:6379> KEYS v?			#查看当前数据库中以v开头后面包含任意一位的数据"
1) "v5"
2) "v1"

127.0.0.1:6379> KEYS v??		#查看当前数据库中以v开头v开头后面包含任意两位的数据
1) "v22"

#exists命令可以判断键值是否存在。
127.0.0.1:6379> exists teacher				#判断teacher键是否存在
(integer) 1									#1表示teacher键是存在
127.0.0.1:6379> exists tea .
(integer) 0									#0表示tea键不存在

#del命令可以删除当前数据库的指定key。
127.0.0.1:6379> keys *
127.0.0.1:6379> del v5
(integer) 1
127.0.0.1:6379> get v5
(nil)

#type 命令可以获取key对应的value值类型。
127.0.0.1:6379> type k1
string

#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。
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
127.0.0.1:6379> get v1
(nil)
127.0.0.1:6379> get v2
"4"

#renamenx
rename n不进行修改x进行修改
nx组合:先判断
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
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"

#dbsize命令的作用是查看当前数据库中key的数目。
127.0.0.1:6379> dbsize
(integer) 9

#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> auth 123456
127.0.0.1:6379> config get requi repass

#删除密码
127.0.0.1:6379> auth 123123
127.0.0.1:6379> config set requirepass ' '
#以上不设置，无法重启redis

(6)Redis 多数据库常用命令(16个0-15)

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

多数据库间移动数据

格式:move 键值 序号
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					#切换至目标数据库0
OK
127.0.0.1:6379> get k1						#查看目标数据是否存在
"100"
127 .0.0.1:6379> move k1 1					#将数据库0中k1移动到数据库1中
(integer) 1
127.0.0.1:6379> select 1					#切换至目标数据库1
OK
127.0.0.1:6379[1]> get k1					#查看被移动数据
"100"
127.0.0.1:6379[1]> select 0
OK
127.0.0.1:6379> get k1						#在数据库0中无法查看到k1的值
(nil)

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!

总结:

1、关系型数据库:
实例->数据库->表(table)->记录行(row)、数据字段(column)
2、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)。

3、Redis服务器程序是单进程模型，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、redis常用命令：
set——存放数据
get——获取数据
keys——查看数据
exists——判断键值是否存在
del——删除当前数据库指定的key
type——获取key对应的value值的类型
rename——对已有的key进行重命名
dbsize——查看当前数据库中key的数目

5、多数据库常用命令：
select——多数据库间切换
move——多数据库间移动数据
flushdb——清空当前数据库数据