Redis

Posted 2022-12-13 他和晚风一样温柔

NoSQL 之 Redis（一）（关系数据库与非关系数据库、Redis 的简介、安装部署及常用工具）

文章目录

• NoSQL 之 Redis（一）（关系数据库与非关系数据库、Redis 的简介、安装部署及常用工具）
• • 关系数据库和非关系数据库
  • • 1.关系型数据库
    • 2.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.非关系型数据的产生背景
  • 小结
  • Redis 简介
  • • 1.Redis 概述
    • 2.Redis 的优点
    • 3.Redis 与 Memcached 的区别
  • Redis 安装部署
  • • 解压软件包和源码编译安装
    • 设置 Redis 相关配置文件
    • 查看运行状态
    • 修改配置 /etc/redis/6379.conf 参数
  • Redis 命令工具
  • • redis-cli 命令行工具
    • redis-benchmark 测试工具
    • Redis 数据库常用命令
  • Redis 多数据库常用命令
  • • 多数据库间切换
    • 多数据库间移动数据

关系数据库和非关系数据库

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 Ocacle、mysql、SQL Server、Microsoft、Access、DB2 等

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

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

ps:

• 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
• 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

ps:

• 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，并且易于回滾事务
• 虽然 NoSQL 数据库也可以使用事务操作，但稳定性方而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而

ps

• 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.非关系型数据的产生背景

• 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
• 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
• 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)HugeStorage--------------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

ps:mysql高热数据—>redis
磁盘—>内存/缓存

小结

• 关系型数据库：
  • 实例–>数据库–>表（table）–>记录行(（row）、数据字段（column）
• 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）

Redis 简介

1.Redis 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，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，也就是说，在一台服务器上可以同时启动多个 Redis 进程，但 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，但有多个客户端同时访问时，服务器的处理能力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也会给服务器的 CPU 造成很大压力
• 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，而若 CPU 资源比较紧张，采用单进程即可

2.Redis 的优点

• 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
• 支持丰富的数据类型：支持 key-value、Strings、Lists、Hashes、Sets 及 Ordered Sets 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，先出先出原则)
  • 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
• 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
• 原子性：Redis 所有操作都是原子性的
• 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最之一
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

3.Redis 与 Memcached 的区别

/	Memcached	Redis
类型	Key-value 数据库	Key-value 数据库
过期策略	支持	支持
数据类型	单一数据类型	五大数据类型
持久化	不支持	支持
主从复制	不支持	支持
虚拟内存	不支持	支持

Redis 安装部署

解压软件包和源码编译安装

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

设置 Redis 相关配置文件

cd /opt/redis-5.0.7/utils
./install_server.sh
……
慢慢回车
Please select the redis executable path []
手动输入
/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/bin/redis-cli			#客户端命令工具

Selected config：
Port：	/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

查看运行状态

ln -s /usr/local/redis/bin/* /usr/local/bin/

/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

70行，添加 监听的主机地址
bind 127.0.0.1 192.168.184.10				

93行，Redis默认的监听端口
port 6379									

137行，启用守护进程
daemonize yes							

159行，指定 PID 文件
pidfile /var/run/redis_6379.pid				

167行，日志级别
loglevel notice								

172行，指定日志文件
logfile /var/log/redis_6379.log				

/etc/init.d/redis_6379 restart

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

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

redis-cli -h 192.168.184.10 -p 6379

此时无密码，不需要-a直接登陆

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
-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 192.168.184.10、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 192.168.184.10 -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 192.168.184.10 -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

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
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。
exists 	命令可以判断键值是否存在。
del 	命令可以删除当前数据库的指定 key。
type 	命令可以获取 key 对应的 value 值类型。

例：
redis-cli -p 6379

set teacher zhangsan
get teacher

set h1 1
set h2 2
set h3 3
set a1 4
set a2 5
set a22 5

keys *
keys h*
keys a?
keys a??

keys *
del a2
keys *

exists teacher
exists haha

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。

例：
keys a*
rename a22 a2
keys a*
get a1
get a2
rename a1 a2
keys a*
get a2

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
例:
keys h*
renamenx h1 h2
keys h*
renamenx h1 h4
keys h*

dbsize 命令的作用是查看当前数据库中 key 的数目。
例：
keys *
dbsize

使用config set requirepass password命令设置密码
使用config get requirepass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）
例：
config set requirepass 123123
auth 123123
config get requirepass
quit
redis-cli
keys *
auth 123123
keys *

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

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
例：
set lic kiki
get lic

select 5
get lic

select 0
move lic 5
get lic

select 5
get lic

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！