redis的介绍与安装

Posted 2021-11-10 eyes++

一：redis介绍

当程序遇到海量用户，出现高并发时，关系型数据库会遇到两个瓶颈：

• 性能瓶颈：磁盘IO性能低下
• 扩展瓶颈：数据关系复杂，扩展性差，不便于大规模集群

瓶颈的解决思路如下：

• 降低磁盘IO次数，越低越好 ———— 即使用内存存储
• 去除数据间的关系，越简单越好 ———— 即不存储关系，仅存储数据

以上两点解决方案便催生了一种新的数据库类型：Nosql(not only sql)，即非关系型数据库。nosql可以作为关系型数据库的补充。作用是应对基于海量用户和海量数据前提下的数据处理问题。

特征：

• 可扩容，可伸缩
• 大数据量下高性能
• 灵活的数据模型
• 高可用

常见 Nosql 数据库：

• Redis
• memcache
• HBase
• MongoDB

数据库主要通过数据的保存格式进行分类，现阶段主要分为以下几种类型：

• 层次数据库（Hierarchical Database，HDB）：层次数据库是最早研制成功的数据库系统，它把数据通过层次结构（树形结构）的方式表现出来。层次数据库曾经是数据库的主流，但随着关系数据库的出现和普及，现在已经很少使用了。比较具有代表性的层次数据库是 IMS（Information Management System）数据库，由 IBM 公司研制成功。
• 关系型数据库（Relational Database，RDB）：关系型数据库是现在应用最广泛的数据库。关系型数据库在 1969 年诞生，可谓历史悠久。和 Excel 工作表一样，关系型数据库也采用由行和列组成的二维表来管理数据，所以简单易懂。同时，它还使用 SQL（Structured Query Language，结构化查询语言）对数据进行操作。传统的关系型数据库采用表格的存储方式，数据以行和列的方式进行存储，要读取和查询都十分方便。 比较具有代表性的关系型数据库有 Oracle Database、SQL Server、DB2、PostgreSQL 和mysql。
• 面向文档（Document-Oriented）数据库：文档型数据库的灵感来自于 Lotus Notes 办公软件，和最后一种键值存储数据库类似。文档型数据库可以看作是键值数据库的升级版，允许之间嵌套键值。而且文档型数据库比键值数据库的查询效率更高。面向文档数据库会将数据以文档的形式存储。每个文档都是一系列数据项的集合。每个数据项都有一个名称与对应的值，值既可以是简单的数据类型，如字符串、数字和日期等；也可以是复杂的类型，如有序列表和关联对象。数据存储的最小单位是文档，同一个表中存储的文档属性可以是不同的，数据可以使用XML、JSON或者JSONB等多种形式存储。具有代表性的面向文档数据库有 MongDB 和 CouchDB。
• 列存储（Column-oriented）数据库：列存储数据库将数据存储存在列族（column family）中，一个列族用来存储经常被一起查询的相关数据。例如，如果有一个 Person 类，我们经常会一起查询他们的姓名和年龄而不是薪资。这种情况下，姓名和年龄就会被放入一个列族中，而薪资则在另一个列族中。列存储数据库通常用来应对分布式存储的海量数据。具有代表性的列存储数据库有 Cassandra 和 HBase。
• XML 数据库（XML Database，XMLDB）：XML 数据库是一种支持对 XML（标准通用标记语言下的一个应用）格式文档进行存储和查询等操作的数据管理系统。在系统中，开发人员可以对数据库中的 XML 文档进行查询、导出和指定格式的序列化。
• 键值存储数据库（Key-Value Store，KVS）：键值存储数据库是用来保存查询所使用的主键（Key）和值（Value）的组合的数据库。具有编程语言知识的读者可以把它想象成关联数组或者散列（hash）。近年来，随着键值存储数据库被应用到 Google 等需要对大量数据进行超高速查询的 Web 服务当中，它正逐渐为人们所关注。具有代表性的键值存储数据库有 Redis、Memcached 和 MemcachedDB。

下图是大型项目的一种解决方案：

Redis (REmote DIctionary Server) 是用 C 语言开发的一个开源的高性能键值对（key-value）数据库。

特征：

1. 数据间没有必然的关联关系
2. 内部采用单线程机制进行工作
3. 高性能。官方提供测试数据，50个并发执行100000 个请求,读的速度是110000 次/s,写的速度是81000次/s。
4. 多数据类型支持
   • 字符串类型 string
   • 列表类型 list
   • 散列类型 hash
   • 集合类型 set
   • 有序集合类型 sorted_set
5. 持久化支持。可以进行数据灾难恢复

redis的应用：

• 为热点数据加速查询（主要场景），如热点商品、热点新闻、热点资讯、推广类等高访问量信息等
• 任务队列，如秒杀、抢购、购票排队等
• 即时信息查询，如各位排行榜、各类网站访问统计、公交到站信息、在线人数信息（聊天室、网站）、设备信号等
• 时效性信息控制，如验证码控制、投票控制等
• 分布式数据共享，如分布式集群架构中的 session 分离
• 消息队列
• 分布式锁

二：redis的下载与启动

这里介绍的是在 windows 上安装 Redis。Redis 官方不建议在 windows 下使用 Redis，所以官网没有 windows 版本可以下载。但是微软团队维护了开源的 windows 版本，虽然只有 3.2 版本，对于普通测试使用足够了。下载链接：windows版Redis下载。下载后解压即可使用，无需安装，但我们还需要进行配置。

解压后的目录：

其中redis-server.exe为启动redis服务的可执行文件，redis-cli.exe是redis客户端， redis-check-aof.exe是做持久化用的，redis-benchmark.exe是用来做性能测试的。

双击redis-server.exe即可运行redis，其中的Port是redis开启的端口号，PID是redis实例的ID，开启多个redis服务时用以区分。
然后我们开启客户端，即双击redis-cli.exe：
我们还可以配置 Redis 为 windows 下的服务，只要cmd进入解压后的目录，输入：

redis-server --service-install redis.windows.conf

就可以了，右击我的电脑 → 管理 → 服务和应用程序 → 服务：
默认是自动，即开机自启，但一般都是设置为手动启动，原因如下，大佬博客：去吧猫头夜鹰

如果有兴趣了解更多相关知识，可以来我的个人网站看看：eyes++的个人空间