非關系型資料庫NoSQL之Redis

1-1NoSQL的簡述

nosql非關系資料庫（redis mongodb）

優點：

去掉了關系資料庫的"關系特性" 易擴充有非常高的讀寫性能 尤其在大資料量下靈活的資料模型（無需提前履歷字段）高可用

缺點:

沒有統一的标準 層出不窮

四大分類：

一、鍵值對存儲 =>redis

優勢：查找速度比較快

劣勢：存儲資料缺少結構化

二、列存儲

優勢：查找速度比較快 擴充性強

劣勢：功能比較局限性

三、文檔資料庫 =>MongoDB

優勢：資料結構要求不嚴格

劣勢：查詢性能不是特别的高 

四、圖形資料庫 =>應用于社交網絡的資料庫

優勢：圖結構的算法

劣勢：不容易分布式叢集方案

2-1Redis概述

redis是用c語言開發的開源的高性能的鍵值對的資料庫，通過提供多種鍵值資料類型來适應不同場景下的需求

redis支援的鍵值對的資料類型：字元串類型、清單類型、有序集合類型、散列類型、集合類型

redis應用場景：緩存（搶購、搶紅包等高并發場景）、任務隊列、應用排行榜、網站通路統

讀取速度能到到11W/S  寫8.1W/S

Jedis

jedis是redis官方首選的java用戶端開發包

單連結模式和連接配接池模式

3-1Redis的資料結構之字元串

Redis中的資料類型

字元串（String），字元串清單(list)，有序字元串集合(sorted set)，哈希(hash)，字元串集合(set)

其中String，hash比較常用

常用指令：

getset  先取值再設定值

incr  數值增加 

decr 數值減少

擴充指令 incrby num 5

decrby num 5

append 追加字元串

3-2Redis的資料結構之哈希

存儲hash：類似于hashMap

hset hashname key value：向hashname中存儲一個鍵值對key-value

hset hashname key1 value1 key2 value2...：一次向hashname中存儲對個鍵值對

hget hashname key：擷取hashname中key的值

hmget hashname key1 key2...：一次擷取hashname中多個key的值

hgetall hashname：擷取hashname中所有的key和value

hdel hashname key1 key2：删除hashname中key的值

del hashname：删除hashname

hincryby hashname key value：給hashname中的key的值加上value的值，同理key的值應為int數字類型

hexists hashname key：判斷hashname中是否有key，存在傳回1，不存在傳回0

hlen hashname：傳回hashname中key的個數

hkeys hashname：傳回hashname中的所有key

hvals hashname：傳回hashname中所有的value

3-3Redis的資料結構之List

存儲list：

ArrayList使用數組方式

LinkedList使用雙向連結方式

雙向連結清單中增加資料

雙向連結清單中删除資料

存儲list常用指令：

兩端添加

lpush listname value1 value2 value3：如果listname不存在則建立listname并從左側添加，先添加的元素靠後，下标從0開始。如果listname存在則直接從左側添加

rpush listname value1 value2 value3：從右側添加，先添加的元素靠前，下标從0開始

檢視清單

lrange listname start end：左邊檢視指定範圍内的listname的元素，下标從0開始，如果end為-1代表是最後一個元素

兩端彈出

lpop listname：左邊彈出listname中的第一個元素。如果listname不存在元素則傳回nil，一旦做了彈出操作，被彈出的元素将在listname中消失

rpop listname：尾部(右部)彈出，與lpop同理

擷取清單元素個數

llen listname：擷取listname中元素的個數，如果listname不存在則傳回0

擴充指令

lpushx listname value1 value2...：如果listname存在則進行添加操作，如果listname不存在則添加失敗傳回0

rpushx listname value1 value2...：與lpushx同理

lrem listname count value：如果count大于0，則從左往右删除count個value；如果count小于0，則從右向左删除count個value；如果count等于0則表示删除所有的value

lset listname index value：将listname中下标為index的值修改為value

linsert listname before listvalue value：在listname中的listvalue前插入一個value

linsert listname after listvalue value：在listname中的listvalue之後插入一個value

rpoplpush listname1 listname2：将listname1中右邊的第一個元素進行彈出然後向listname2的左側進行添加彈出的元素

3-4Redis的資料結構之Set

Redis資料結構（Set）:List允許出現重複資料，Set不允許出現重複資料；Set最大元素數量是4294967295

指令：

  （1）存：sadd 列名 [值...]

  （2）删：srem 列名 [值...]

  （3）查全：smembers 列名

  （4）查是否存在：sismember 列名 值，1表示存在，0表示不存在

  （5）差集：sdiff 列名1 列名2 （與順序有關）

  （6）交集：sinter 列名1 列名2

  （7）并集：sunion 列名1 列名2

  （8）查數量：scard 列名

  （9）随機查：srandmember 列名

  （10）将差集存到新集合中：sdiffstore 新列名 列名1 列名2

  （11）将交集存到新集合中：sinterstore 新列名 列名1 列名2

  （12）将并集存到新集合中：sunionstore 新列名 列名1 列名2

3-5Redis的資料結構之Sorted Set

Redis資料結構（Sort-set）：可存儲有序但不重複的資料，根據分數指定存儲順序

指令：

  （1）存：zadd 列名 [分數 值]...

  （2）查分數：zscore 列名 值

  （3）查數量：zcard 列名

  （4）單删：zrem 列名 值...；範圍删除：zremrangebyrank 列名 [begin,end]

  （5）升序查值：zrange 列名 [begin,end] <withscores>（兩者可為正負數，負數則從反方向開始計數，正數從0開始，負數從-1開始）（withscores帶分數，可選項）

  （6）降序查值：zrevrange 列名 [begin,end] <withscores>（兩者可為正負數，負數則從反方向開始計數，正數從0開始，負數從-1開始）（withscores帶分數，可選項）

  （7）分數查值：zrangebyscore 列名 [begin,end] <withscores> 

  （8）分頁查值：zrangebyscore 列名 [begin,end] <withscores limit [begin,end]>

4-1Redis的Keys通用操作

keys *：查詢所有key

keys str? ：查詢以字元串str開頭的key

del key1 key2 key3 ... ：删除多個key

exists key：判斷key是否存在，存在傳回1不存在傳回0

rename key newkey ：對key進行重命名

expire  key times(秒) ：設定過期的時間

ttl key：檢視key所剩的時間，若沒有設定，則傳回-1

type key ：擷取指定key的類型

5-1Redis特性

Redis特性：

  （1）每個Redis執行個體有16個資料庫，角标從0~15，預設為0，也可以通過select來選擇資料庫。比如：select 1，選擇1号資料庫

move用于移動資料庫。比如：move myset 1,表示移動myset這個key到1号資料庫。

  （2）開啟事務會将任務放到queue中，當送出事務時逐個執行

指令：

  （1）切換資料庫：select [0~15]

  （2）開啟事務：multi

  （3）送出事務：exec

  （4）復原事務：discard

6-1Redis的持久化概述

Redis持久化

資料從記憶體同步到硬碟

兩種持久化方式：

RDB方式

AOF方式

持久化使用的方式：

1.RDB方式：

預設支援，在指定的時間間隔内，将記憶體中的資料集快照寫入到磁盤

2.AOF方式：

日志的形式記錄伺服器處理的每一個操作，伺服器啟動之初，讀取檔案，重新建構資料庫

3.無持久化

通過配置繼用Redis持久化功能，Redis緩存機制

4.同時使用RDB和AOF

6-2Redis的RDB資料持久化方式

RDB

優勢：

1.資料庫隻包含一個檔案，通過檔案備份政策，定期配置，恢複系統災難

2.壓縮檔案轉移到其他媒體上

3.性能最大化，redis開始持久化時，分叉出程序，由子程序完成持久化的工作

，避免伺服器程序執行I/O操作，啟動效率高

劣勢：

1.無法高可用：系統一定在定時持久化之前當機，資料還沒寫入，資料已經丢失

2.通過fock分叉子程序完成工作，資料集大的時候，伺服器需要停止幾百毫秒甚至1秒

配置：

cd /usr/local/redis

vim redis.conf

預設：

save 900 1 #每900秒至少1個key變化，持久化一次，到記憶體一個快照

save 300 10 #每300秒至少10個key變化，往硬碟寫一次

save 60 10000 #每60秒至少10000個key變化，寫一次

dbfilename dump.rdb #資料的檔案名

dir ./ #儲存的路徑，redis路徑下

6-3Redis的AOF資料持久化方式

AOF

優勢：

1.同步：

a.每秒同步：異步完成，效率高，一旦系統當機，修改的資料丢失

b.每修改同步：同步持久化，每分鐘發生的變化記錄到磁盤中，效率低，安全

c.不同步

2.日志寫入操作追加模式append

a.系統當機，不影響存在的内容

b.寫入一半資料，若系統崩潰，下次啟動redis，redis-check-aof工具解決資料一緻性

3.如果日志過大，自動重寫機制，修改的資料寫入到到磁盤檔案，建立新檔案，記錄産生的修改指令，重寫切換時，保證資料安全

4.格式清晰的日志檔案，完成資料的重建

劣勢：

1.對于相同資料檔案，相比RDB，AOF檔案較大

2.效率低

配置：

vim  redis.conf

預設：

appendonly no #AOF方式預設關閉  

appendfilename appendonly.aof #配置檔案

#appendfsync always #每修改一次，同步到磁盤上

appendsync everysec 每秒同步到磁盤一次

#appensync no 不同步

實踐打開AOF：

appendonly yes

appendfsync always

終端2：先斷開redis

./bin/redis-cli

shutdown

啟動redis：

./bin/redis-server ./redis.conf

終端1：set name 100

終端2：産生appendonly.aof檔案

終端1：flushall 清空資料庫

終端2：

./bin/redis-cli shutdown

vim appendonly.aof

删除flushall

./bin/redis-server ./redis.conf

./bin/redis-cli

keys *

資料還原

7-1中文亂碼問題 

在啟動redis資料庫之前加上chcp 65001

在啟動時用 redis-cli --raw

防止中文亂碼