非关系型数据库NoSQL之Redis

1-1NoSQL的简述

nosql非关系数据库（redis mongodb）

优点：

去掉了关系数据库的"关系特性" 易扩展有非常高的读写性能 尤其在大数据量下灵活的数据模型（无需提前简历字段）高可用

缺点:

没有统一的标准 层出不穷

四大分类：

一、键值对存储 =>redis

优势：查找速度比较快

劣势：存储数据缺少结构化

二、列存储

优势：查找速度比较快 扩展性强

劣势：功能比较局限性

三、文档数据库 =>MongoDB

优势：数据结构要求不严格

劣势：查询性能不是特别的高 

四、图形数据库 =>应用于社交网络的数据库

优势：图结构的算法

劣势：不容易分布式集群方案

2-1Redis概述

redis是用c语言开发的开源的高性能的键值对的数据库，通过提供多种键值数据类型来适应不同场景下的需求

redis支持的键值对的数据类型：字符串类型、列表类型、有序集合类型、散列类型、集合类型

redis应用场景：缓存（抢购、抢红包等高并发场景）、任务队列、应用排行榜、网站访问统

读取速度能到到11W/S  写8.1W/S

Jedis

jedis是redis官方首选的java客户端开发包

单链接模式和连接池模式

3-1Redis的数据结构之字符串

Redis中的数据类型

字符串（String），字符串列表(list)，有序字符串集合(sorted set)，哈希(hash)，字符串集合(set)

其中String，hash比较常用

常用命令：

getset  先取值再设置值

incr  数值增加 

decr 数值减少

扩展命令 incrby num 5

decrby num 5

append 追加字符串

3-2Redis的数据结构之哈希

存储hash：类似于hashMap

hset hashname key value：向hashname中存储一个键值对key-value

hset hashname key1 value1 key2 value2...：一次向hashname中存储对个键值对

hget hashname key：获取hashname中key的值

hmget hashname key1 key2...：一次获取hashname中多个key的值

hgetall hashname：获取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：给hashname中的key的值加上value的值，同理key的值应为int数字类型

hexists hashname key：判断hashname中是否有key，存在返回1，不存在返回0

hlen hashname：返回hashname中key的个数

hkeys hashname：返回hashname中的所有key

hvals hashname：返回hashname中所有的value

3-3Redis的数据结构之List

存储list：

ArrayList使用数组方式

LinkedList使用双向链接方式

双向链表中增加数据

双向链表中删除数据

存储list常用命令：

两端添加

lpush listname value1 value2 value3：如果listname不存在则创建listname并从左侧添加，先添加的元素靠后，下标从0开始。如果listname存在则直接从左侧添加

rpush listname value1 value2 value3：从右侧添加，先添加的元素靠前，下标从0开始

查看列表

lrange listname start end：左边查看指定范围内的listname的元素，下标从0开始，如果end为-1代表是最后一个元素

两端弹出

lpop listname：左边弹出listname中的第一个元素。如果listname不存在元素则返回nil，一旦做了弹出操作，被弹出的元素将在listname中消失

rpop listname：尾部(右部)弹出，与lpop同理

获取列表元素个数

llen listname：获取listname中元素的个数，如果listname不存在则返回0

扩展命令

lpushx listname value1 value2...：如果listname存在则进行添加操作，如果listname不存在则添加失败返回0

rpushx listname value1 value2...：与lpushx同理

lrem listname count value：如果count大于0，则从左往右删除count个value；如果count小于0，则从右向左删除count个value；如果count等于0则表示删除所有的value

lset listname index value：将listname中下标为index的值修改为value

linsert listname before listvalue value：在listname中的listvalue前插入一个value

linsert listname after listvalue value：在listname中的listvalue之后插入一个value

rpoplpush listname1 listname2：将listname1中右边的第一个元素进行弹出然后向listname2的左侧进行添加弹出的元素

3-4Redis的数据结构之Set

Redis数据结构（Set）:List允许出现重复数据，Set不允许出现重复数据；Set最大元素数量是4294967295

命令：

  （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 （与顺序有关）

  （6）交集：sinter 列名1 列名2

  （7）并集：sunion 列名1 列名2

  （8）查数量：scard 列名

  （9）随机查：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的数据结构之Sorted Set

Redis数据结构（Sort-set）：可存储有序但不重复的数据，根据分数指定存储顺序

命令：

  （1）存：zadd 列名 [分数 值]...

  （2）查分数：zscore 列名 值

  （3）查数量：zcard 列名

  （4）单删：zrem 列名 值...；范围删除：zremrangebyrank 列名 [begin,end]

  （5）升序查值：zrange 列名 [begin,end] <withscores>（两者可为正负数，负数则从反方向开始计数，正数从0开始，负数从-1开始）（withscores带分数，可选项）

  （6）降序查值：zrevrange 列名 [begin,end] <withscores>（两者可为正负数，负数则从反方向开始计数，正数从0开始，负数从-1开始）（withscores带分数，可选项）

  （7）分数查值：zrangebyscore 列名 [begin,end] <withscores> 

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

4-1Redis的Keys通用操作

keys *：查询所有key

keys str? ：查询以字符串str开头的key

del key1 key2 key3 ... ：删除多个key

exists key：判断key是否存在，存在返回1不存在返回0

rename key newkey ：对key进行重命名

expire  key times(秒) ：设置过期的时间

ttl key：查看key所剩的时间，若没有设置，则返回-1

type key ：获取指定key的类型

5-1Redis特性

Redis特性：

  （1）每个Redis实例有16个数据库，角标从0~15，默认为0，也可以通过select来选择数据库。比如：select 1，选择1号数据库

move用于移动数据库。比如：move myset 1,表示移动myset这个key到1号数据库。

  （2）开启事务会将任务放到queue中，当提交事务时逐个执行

命令：

  （1）切换数据库：select [0~15]

  （2）开启事务：multi

  （3）提交事务：exec

  （4）回滚事务：discard

6-1Redis的持久化概述

Redis持久化

数据从内存同步到硬盘

两种持久化方式：

RDB方式

AOF方式

持久化使用的方式：

1.RDB方式：

默认支持，在指定的时间间隔内，将内存中的数据集快照写入到磁盘

2.AOF方式：

日志的形式记录服务器处理的每一个操作，服务器启动之初，读取文件，重新构建数据库

3.无持久化

通过配置继用Redis持久化功能，Redis缓存机制

4.同时使用RDB和AOF

6-2Redis的RDB数据持久化方式

RDB

优势：

1.数据库只包含一个文件，通过文件备份策略，定期配置，恢复系统灾难

2.压缩文件转移到其他介质上

3.性能最大化，redis开始持久化时，分叉出进程，由子进程完成持久化的工作

，避免服务器进程执行I/O操作，启动效率高

劣势：

1.无法高可用：系统一定在定时持久化之前宕机，数据还没写入，数据已经丢失

2.通过fock分叉子进程完成工作，数据集大的时候，服务器需要停止几百毫秒甚至1秒

配置：

cd /usr/local/redis

vim redis.conf

默认：

save 900 1 #每900秒至少1个key变化，持久化一次，到内存一个快照

save 300 10 #每300秒至少10个key变化，往硬盘写一次

save 60 10000 #每60秒至少10000个key变化，写一次

dbfilename dump.rdb #数据的文件名

dir ./ #保存的路径，redis路径下

6-3Redis的AOF数据持久化方式

AOF

优势：

1.同步：

a.每秒同步：异步完成，效率高，一旦系统宕机，修改的数据丢失

b.每修改同步：同步持久化，每分钟发生的变化记录到磁盘中，效率低，安全

c.不同步

2.日志写入操作追加模式append

a.系统宕机，不影响存在的内容

b.写入一半数据，若系统崩溃，下次启动redis，redis-check-aof工具解决数据一致性

3.如果日志过大，自动重写机制，修改的数据写入到到磁盘文件，创建新文件，记录产生的修改命令，重写切换时，保证数据安全

4.格式清晰的日志文件，完成数据的重建

劣势：

1.对于相同数据文件，相比RDB，AOF文件较大

2.效率低

配置：

vim  redis.conf

默认：

appendonly no #AOF方式默认关闭  

appendfilename appendonly.aof #配置文件

#appendfsync always #每修改一次，同步到磁盘上

appendsync everysec 每秒同步到磁盘一次

#appensync no 不同步

实践打开AOF：

appendonly yes

appendfsync always

终端2：先断开redis

./bin/redis-cli

shutdown

启动redis：

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

终端1：set name 100

终端2：产生appendonly.aof文件

终端1：flushall 清空数据库

终端2：

./bin/redis-cli shutdown

vim appendonly.aof

删除flushall

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

./bin/redis-cli

keys *

数据还原

7-1中文乱码问题 

在启动redis数据库之前加上chcp 65001

在启动时用 redis-cli --raw

防止中文乱码