Redis缓存数据库

Posted 2022-03-03 zszitman

第一章 

1.1NoSQL简介

传统关系型系统中的事务控制是一个很好的机制，但是本身有一个最大的缺点，处理速度慢。单节点的数据库即使再厉害，你所在的服务器的硬件性能再好，你也无法承受几亿条数据。

Nosql=Not Only SQL 不仅仅是SQL

特点：

采用数据集存储

动态结构定义

存储精简

可扩展性强

适合云计算

关系型数据库：

利用ACID保证数据完整性

行列的规范化存储

存储数据量小

结构化查询

 

首先在实际的开发中，关系型数据库不能被替代，因为它存储的数据都是结构化的数据，但是一些操作频繁较高的数据呢？在所有的电商平台上都会存在有一个购物车功能，那么现在的技术开发要求考虑PC端、移动端数据通用。

传统关系型数据库依然要进行保留，因为依然要保留原始的结构化数据，而NoSQL要负责处理那些高并发的用户操作。

NoSQL数据库分类

键值key-value存储数据库，采用hash表结构存储。

列存储数据库，应分布式存储的海量数据，采用列族的形式存储

图形数据库

对象存储，通过类似面向对象语言的语法操作数据库

xml数据库，高效的存储XML数据，并支持XML的内存查询语法

1.2认识Redis

 

首先Redis提供给用户的只是一个源代码的开发程序包。

Redis特点：

异常快速：Redis是非常快的，每秒可以执行大约11万设置操作，8万每秒的读取操作。

支持丰富的数据类型，String，List、Set、Sorte Set、Hash

原子性操作：所有的Reids操作都是原子的，从而确保当两个客户同时访问Redis服务器得到的是更新后的值。

MultiUtility工具：Redis是一个多功能适用的工具。

Redis执行的数据块，支持的数据类型多，但是并不是只有Redis具备这样的特点，Redis是属于缓存数据库的第二代产品，而第一代是Memcached。

面试题：

Redis与Memcached区别：

Redis比Memcached支持更多的数据类型

Redis支持主从结构，可以实现数据备份。

Redis支持数据持久化，可以将数据保存到磁盘上，重启数据依然可用。

 

第二章 Redis的安装与配置

2.1Redis编译与安装

1、将Redis开发包上传到系统中

Tar xzvf 、srv/ftp/redis-3.2.9.tar.gz -C /usr/local/src/

2、进入到Redis源代码所在的安装目录

3、进行程序的编译处理make 

4.编译完成之后要进行Redis安装 make install

5、Redis数据库属于内存缓存数据库，那么你现在是一台单独的Redis服务器，则应该考虑将所有的可用内存都分配给Redis。

2.2Redis数据库配置

Redis数据库，主要的配置文件就是redis.conf，所有的配置项一定要在此出完成

1、Redis支持持久化功能的数据库，所以其一定会有一个用于数据库存储的目录，那么Redis在存储的时候有三类文件需要保存：Redis运行时的pid,相关处理日志，Redis的数据文件。

2、修改Redis的配置文件redis.conf

配置端口号：port 6379

配置Redis是否为后台运行

设置进程保存路径

设置日志保存目录

该数据库支持的数据库数量

保存数据文件目录

3、启动Redis

第三章 Redis数据操作

3.1redis-benchmark测试与操作命令

范例：模拟1000一个客户端进行数据处理

/redis-benchmark -h 127.0.0.1 -p 6379 -c 1000 -n 10000

-h 连接服务器的地址 -p端口号 -c客户端数量 -d每一次操作的数据长度 -n每一个用户发出的请求数量

3.2字符串操作

在Redis中有一个特别重要的命令keys，可以进行全部数据的列出

set key keyvalue    get key

情况仓库：flushdb

不覆盖设置内容：setnx key keyvalue

设置数据的保存时间：setex key time keyvalue

查看当前有效时间：ttl key

让key取消过期时间：persist key

设置多个key：mset key value key2 value2

追加内容：append key value

取得key的内容长度：strlen key

删除指定的数据内存：delete key key2 key3

 

set username-jmldn hello

get username-mldn

 

3.3Hash数据操作

存放Hash类型：hset key username zsz

hset key age 28

取数据：hget key age

hash与对象转化

设置不重复的数据：hsetnx key name zsz

批量设置：hmset key name zsz age 28

判断某个key的某个属性是否存在：hexists key age

取得成员个数：hlen key

 删除指定的key的内容：hdel key age

取得所用的hash 的key：hkeys key

取得所用的key与value：hgetall key

取得全部的value：hvals key

3.4数字操作

自增：incr key

set num 100 ；incr num；

自增n：incrby num n；

自减：decr key；

自减n：decrby key n；

进行Hash类型的数字操作：hincr key age 1；

 

3.5List数据操作

创建一个描述关键字的List集合：lpush key value1 value2 value3 value4

进行指定范围的链表数据输出：lrange key 0 2

全部输出：lrange key 0 -1

右入栈：rpush key value1 value2 value3

在指定元素前追加内容：linsert key before value1

在指定元素后追加内容：rinsert key after value2

如果此时你存放的内容有重复数据以第一个为准

 

修改指定索引数据：lset key 0 value5

删除数据：lrem key 1 value6

保留指定范围的数据：ltrim key 0 10

元素从栈顶出栈：lpop key

元素从栈底出栈：rpop key

将移除的数据放到另一个集合：rpoplpush key key2

取得指定索引的数据：lindex key 8

取得集合个数：llen key；

 

3.6Set数据操作 无序、弹出为自动删除

用来实现数据的集合对比处理：实现数据的交集、并集、差集。

向集合追加新元素：sadd key value1 value2 value3 value4

查询set集合：smembers key；

删除集合元素：srem key value1

从集合中随机弹出一个数据：spop key

两个集合的差集：diff key1 key2 (key1-key2)

将差集放到另一个集合中:sdiffstore key1 key2 key3

交集：sinter key1 key2

将交集保存到指定的集合中：sinterstore key1 key2 key3

并集：sunion key1 key2 

将并集保存到指定的集合中：sunionstore key1 key2 key3

弹出数据到另外的集合中：smove key1 key2 value1

返回集合个数：scard key

判断指定的集合中是否包含指定的元素：sismember key value1

随机返回key中的数据 返回的数据个数 不删除：srandmember key number

 

 

 

3.7SortedSet数据操作

增加数据：zadd key 分数 内容

取出有序集合内容：zrange key 0 -1 withscores

删除有序集合数据：zrem key 内容

数据增长：zincrby key 分数 内容

返回集合中指定元素的索引值：zrank key 内容

反转数据：zrevrank key 内容

反转后取得数据：zrevrange key 开始分数 结束分数 withscores

根据索引取得指定范围的数据：zrangebyscore key 开始分数 结束分数 withscore

取得集合中指定分数范围的数量：zcout key 开始分数 结束分数

取得指定集合中的元素个数：zcard key

根据下标排序，删除指定范围的数据：zremrangebyrank key 0 1 5

 

3.8Redis数据类型总结

Redis严格来讲由于其处理速度很快，某种程度上已经不完全属于数据库的支持了，所以对于数据类型：

1、基本类型：string int 基本类型的基本操作更加适合用户进行短期的数据存储，因为在实际开发中，可以进行各种复杂的操作，而且字符串也可以描述各种数据的含义。那么在实际的开发中，可以利用此类型实现nginx的集群数据保存，springData数据保存。

2、hash类型：hash类型更多的情况下是一个结构化的信息，但是这种结构化的信息个人认为不如对象序列化好用，但是至少需要知道hash这样的类型可以进行内容的详细分类；

3、List在实际的开发中可以实现消息队列的功能，或者进行缓冲的功能，好多公司不用消息中间件，而用List实现。

4、set数据类型：最大的支持功能在于集合的运算上，例如：相似度检测、好友推荐、都可以通过这种方式来完成。

5.SortdSet：主要进行数据的流式分析；

 

第四章 Redis进阶操作

4.1Redis事务处理

Redis本身支持事务处理，但是这种支持的事务处理本身是存在有设计缺陷的，而且与传统的事务处理有些不同，首先看一下Redis中的事务支持命令：

打开事务：multi

取消事务：discard

提交事务：exec

一旦开启了Redis的事务控制，则表示所有的更新操作都要追加到一个更新的队列之中。由于现在在执行完更新之后发现数据本身出现了问题，所以选择了关闭事务，一旦事务关闭之后那么该操作将会回滚到之前的状态。

如果在事务开启状态下进行了更新处理，随后只有执行了exec指令后才表示事务真正的提交，才会影响真实的数据，但是需要提醒的是，Redis设计之初就是不考虑事务的，所以以上的事务只能够说是Redis的玩笑，因为这种设计并不完善。

 

4.2Redis乐观锁

在数据库执行操作的时候，为了保证数据的一致性，A用户更新数据的时候B用户不能够更新。

悲观锁：基于数据库的实现，

乐观锁：基于算法的实现，在数据表上追加一个锁的处理列。

在Redis里面直接支持有乐观锁，如果想要观察乐观锁的处理，可以打开两个不同的Session来进行我们的处理。

 

4.3Redis密码配置

1、修改redis. conf配置文件

2、关闭redis服务，重新启动

3、登录redis

Redis-cli -h 127.0.0.1 -p 6379 -a passwd

Auth mldnjava

 

4.4Redis性能监控

 

redis-stat工具监控

1、为了更加清楚的发现redis-stat特点，下面通过建立三个redis运行进程，模拟方式很简单，配置不同的redis端口即可；

2、建立redis数据的保存目录，要求可以保存三个Redis进程：

3、将我们之前的redis.conf配置拷贝三份

4、编辑每一个配置文件，修改端口号、保持密码相同，取消外网访问设置，设置后台运行，设置日志

5、启动redis

6、通过GITHUB下载redis-stat开发包

7、下载下来的redis-stat只有一个指令，如果要想使用这个命令必须使用ruby进行命令的处理。

 

 

第五章 使用java操作Redis数据库

5.1连接Redis数据库

Ok

5.2Jedis数据操作

1.设置字符串数据

1、设置过期时间

3.操作Hash数据

4、操作List数据

 

5.3Jedis连接池

第六章 Redis主从模式

6.1主从模式概述

断电 机房网络故障 服务器崩溃，数据丢失

离线备份 

在线备份：在数据做出任何处理操作的时候都进行及时的备份

主从设计：

6.2.主从模式实现

 

1、如果要进行主从模式的匹配，主服务器上不需要做出任何的变化

2、所有的从服务器配置文件上必须要求明确的设计出对于的主服务器

配置主服务器的IP/端口号 设置主服务器的密码

3、启动所有的服务器

4、登录主服务器查看所有副本信息

5、操作主节点的数据

读写分离 便于备份

主从设计的优点：便于备份

主从设计的缺点：只能够做备份，当出现灾难的时候(主服务器挂了)不无法立即恢复，不能把从服务器当做主服务器用，服务暂停。