NoSql数据库之--Redis

Posted 2021-10-24 kingofjava

什么是NoSql

概念

SQL:

       结构化查询语言 -- 用到关系型数据库

 

NoSQL(NoSQL = Not Only SQL )，意即“不仅仅是SQL”，它泛指非关系型的数据库。随着互联网2003年之后web2.0网站的兴起，传统的关系数据库在应付web2.0网站，特别是超大规模和高并发的交友类型的web2.0纯动态网站已经显得力不从心，暴露了很多难以克服的问题，而非关系型的数据库则由于其本身的特点得到了非常迅速的发展。

 

关系型数据库(mysql sqlserver oracle):以关系(由行和列组成二维表)来建模的数据库.

Redis是什么

Redis 是一个高性能的开源的、C语言写的Nosql（非关系型数据库），数据保存在内存中。

Redis 是以key-value形式存储的Nosql，和传统的关系型数据库不一样。不一定遵循传统数据库的一些基本要求，比如说，不遵循sql标准，事务，表结构等等，非关系型数据库严格上不是一种数据库，应该是一种数据结构化存储方法的集合。

 

数据结构:数组,list,set,map,tree等等

redis给我们提供了一堆方法,调用特定方法就能把数据保存为特定数据结构.

 

特点（优势）

1.数据保存在内存，存取速度快，并发能力强-- 作为缓存数据库

2.它支持存储的value类型相对memcached更多，包括string(字符串)、list(链表)、set(集合)、 zset(sorted set --有序集合)和hash（哈希类型）。

3.redis的出现，很大程度补偿了memcached这类key/value存储的不足，在部分场合可以对关系数据库（如MySQL）起到很好的补充作用。--推崇开源

4.它提供了Java，C/C++，C#，php，javascript等客户端，使用很方便。

5.Redis支持集群（主从同步）。数据可以主服务器向任意数量从的从服务器上同步，从服务器可以是关联其他从服务器的主服务器。

6.支持持久化，可以将数据保存在硬盘的文件中

7.支持订阅/发布（subscribe/publish）功能 QQ群

数据存储:

    存放到内存中,并且还能不定期持久化到硬盘.

Value类型:

     相较于memcached支持Value更多

客户端支持:

    支持多种客户端-跨语言

超大并发支持:

    支持集群

Mysql、Memcached和Redis的比较

	mysql	redis	memcached
类型	关系型	非关系型	非关系型
存储位置	磁盘	磁盘和内存	内存
存储过期	不支持	支持	支持
读写性能	低	非常高	非常高

 

存储过期:存储数据时设置一个有效期,时间到了就没了.

场景:订单,vip,短信验证码,游戏道具,优惠券,红包等等

 

Memcached和Redis的相同点和不同点? Memcached?

相同点:

都是key-value类型Nosql,都存放数据到内存中,读写效率高,而且都支持存储过期.

不同点:

redis相较于Memcached还支持持久化到磁盘,数据安全更高.

redis相较于Memcached支持value类型更多.

 

使用场景

中央缓存(常用场景)

经常查询数据，放到读速度很快的空间(内存)，以便下次访问减少时间。减轻压力，减少访问时间.而redis就是存放在内存中的。

Hibernte(JPA)二级缓存,mybatis二级缓存,这些缓存默认都不支持在集群环境使用.redis中央缓存就OK.

计数器应用

网站通常需要统计注册用户数，网站总浏览次数等等

新浪微博转发数、点赞数--MQ消息中间件

 

实时防攻击系统

暴力破解:（穷举法）使用工具不间断尝试各种密码进行登录。防：ip(账号)--->num,到达5次以后自动锁定IP,30分钟后解锁

解决方案：

     1、存数据库

 

  登录操作的访问量非常大

 2、static Map<String,int> longinFailNumMap;

          Map存储空间有限，大批量就不行，并且断电以后数据丢失。

问题：

    1、每次查询数据库,查询速度慢，多次写 内存

    2、断电会丢失数据,多个节点,不能共用   redis集群，容量可以无限大，可以共享数据、并且支持过期 

排行榜

总积分榜，今日积分榜，周积分，月积分，季度积分

方案：从数据库中查出来计算.

 

问题：

1、实时查询，查询速度慢

2、还要进行各种计算。

设定有效期的应用

设定一个数据，到一定的时间失效。 自动解锁，购物券 优惠劵 红包

自动去重应用

Uniq 操作，获取某段时间所有数据排重值 这个使用 Redis 的 set 数据结构最合适了，只需要不断地将数据往 set 中扔就行了，set 意为 集合，所以会自动排重。

队列

MQ：解决高并发问题

构建队列系统 使用 list 可以构建队列系统，使用 sorted set 甚至可以构建有优先级的队列系统。

秒杀 抢购：可以把名额放到内存队列（redis）,内存就能处理高并发访问。

 

RabbitMQ ActiveMQ Kafaka

消息订阅系统

Pub/Sub 构建实时消息系统 Redis 的 Pub/Sub 系统可以构建实时的消息系统，比如很多用 Pub/Sub 构建的实时聊天系统 的例子。

 

比如QQ群消息

 

Linux下的安装和使用（了解）-oneinstack

1下载redis源码

wget http://download.redis.io/releases/redis-3.0.6.tar.gz

或者使用ftp上传redis-3.0.6.tar.gz

2安装redis

tar xf redis-3.0.6.tar.gz    //解压

cd redis-3.0.6

//不需要配置参数  不需要执行./configure

make && make install//编译&&安装

3将redis设置为系统服务

cp (redis源码目录)utils/redis_init_script /etc/init.d/redis

vim /etc/init.d/redis //修改红框处的代码

 

4修改redis.conf配置文件

mkdir /etc/redis //创建/etc/redis目录

cp redis.conf /etc/redis/redis.conf

vim /etc/redis.conf

//将redis配置文件复制到redis

 //设置为守护进程,以后台方式运行

使用service redis start命令启动redis服务.

 

5 将redis服务设置为开机启动

chkconfig –-add redis

chkconfig –level 35 redis on

 

使用redis-cli 客户端操作redis

redis是一个key-value的Nosql,我们能操作就只有String类型key以及各种类型value.但是一定要注意我们添加的一般都是字符串,只是会组织为特定数据结构.

 

set(key ,map,set)==>set(key ,1),set(key ,”2”)

 

对value为string类型的常用操作

set key value//将字符串值value关联到key

get key       //返回key关联的字符串值

 

mset //同时设置一个或多个 key-value 对

mget //返回所有(一个或多个)给定 key 的值

 

 

incr key //将 key 中储存的数字值增1(key不存在,则初始化为0,再加1)

decr key //将 key 中储存的数字值减1(key不存在,则初始化为0,再减1)

incrBy key num//自增多少

decrBy key num//自减多少

 

 

 

对key的常用操作

keys *  //获取所有key列表

del key  //删除key

expire key xx //设置key的过期时间(xx秒后过期)

ttl key //查看key的过期时间

 

select 0-15 选择库  默认16个数据库

flushall //清空整个redis服务器数据，所有的数据库全部清空

flushdb  //清除当前库，redis中默认有16个数据库，名称分别为0,1,2.。。15

 

 

对list集合的常用操作

        redis怎么实现栈和队列?

              FIFO  FILO

 都用list,控制一边进同一边出就是栈,一边进另一边出就是队列.

list集合可以看成是一个左右排列的队列(列表)

lpush key value //将一个或多个值 value 插入到列表 key 的表头(最左边)

rpush key value //将一个或多个值 value 插入到列表 key 的表尾(最右边)

 

lpop key //移除并返回列表 key 的头(最左边)元素。

rpop key //移除并返回列表 key 的尾(最右边)元素。

 

lrange key start stop//返回列表 key 中指定区间内的元素，查询所有的stop为-1即可

lrem key count value//根据count值移除列表key中与参数 value 相等的元素count > 0 : 从表头开始向表尾搜索，移除与 value 相等的元素，数量为 count 。count < 0 : 从表尾开始向表头搜索，移除与 value 相等的元素，数量为 count 的绝对值。count = 0 : 移除表中所有与 value 相等的值。

 

lindex key index //返回列表 key 中，下标为 index 的元素

ltrim key start stop //对一个列表进行修剪

 

 

对set集合的常用操作

set集合是一个无序的不含重复值的队列

sadd  key member //将一个或多个 member 元素加入到集合 key 当中，已经存在于集合的 member 元素将被忽略

srem key member//移除集合 key 中的一个或多个 member 元素，不存在的 member 元素会被忽略

smembers key    //返回集合 key 中的所有成员。

 

 

对SortedSet（有序集合）的操作(了解)

 

对hash类型的常用操作

hash类型类似于php的数组

hset key name value//添加一个name=>value键值对到key这个hash类型

例如: HSET sit redis xx

hget key name //获取hash类型的name键对应的值

例如:HGET sit redis

hmset key name1 key1 name2 key2 //批量添加name=>value键值对到key这个hash类型

hmget key name1 name2//批量获取hash类型的键对应的值

hkeys //返回哈希表 key 中的所有键

hvals //返回哈希表 key 中的所有值

hgetall //返回哈希表 key 中，所有的键和值

我们将user:1(name:zhangsan,age:18,sex:nv)的信息保存在hash表.

 

事务(了解)

强事务：全部成功全部失败 -- >对数据要求很严格

弱事务：插入日志

multi  //标记一个事务块的开始。

exec   //执行所有事务块内的命令。

 

 

discard //取消事务，放弃执行事务块内的所有命令。

Redis的事务在执行exec指令时,才批量执行操作,没有回滚操作

订阅/发布(了解)

SUBSCRIBE channel [channel ...] //订阅给定的一个或多个频道的信息。

PUBLISH channel message //将信息 message 发送到指定的频道 channel 。

新开一个客户端订阅tv频道

 

发布nihao!消息到tv频道

 

订阅tv频道的客户端可以收到nihao!消息

 

 

设置密码(了解)

1.      通过命令动态调整密码-临时设置

CONFIG SET 命令可以动态地调整 Redis 服务器的配置而无须重启,重启后失效

CONFIG SET requirepass 123456 //将密码设置为123456

CONFIG SET requirepass "" //清除密码

AUTH 123456  //输入密码进行认证

 

2.      通过配置文件设置密码-长久设置

在配置文件redis.conf中增加一行代码

requirepass 123456

将密码123456设置到配置文件中,redis启动时加载该文件,即可启用密码

重新启动服务端

鉴权

AUTH 123456  //输入密码进行认证

 

 

Redis持久化配置

 

简介

 

 

 

Redis 提供了两种不同级别的持久化方式：RDB和AOF,可以通过修改redis.conf来进行配置.

 

 

RDB模式

 

RDB 持久化可以在指定的时间间隔内生成数据集的时间点快照,默认开启该模式.

 

如何关闭 rdb 模式:

 

save ""

 

# save 900 1        //至少在900秒的时间段内至少有一次改变存储同步一次

 

# save xxx

 

# save 60 10000

 

save 1 1 ；

 

如果这种方式 在1S之内操作完，持久化就无法做..可能要丢失1s的数据

 

AOF追加模式

 

AOF 持久化记录服务器执行的所有写操作命令，并在服务器启动时，通过重新执行这些命令来还原数据集,默认关闭该模式。

 

如何开启aof模式:

 

appendonly yes         //yes 开启,no 关闭

 

# appendfsync always //每次有新命令时就执行一次fsync 

 

#这里我们启用 everysec

 

appendfsync everysec //每秒 fsync 一次

 

# appendfsync no      //从不fsync(交给操作系统来处理,可能很久才执行一次fsync)

 

其它的参数请大家看redis.conf配置文件详解