redis 01-优快云博客

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文章介绍了Nosql数据库的基本概念，包括其与传统RDBMS的关系型数据库管理系统的区别，如数据存储方式、扩展方式和事务性支持的不同。Nosql数据库以MongoDB为例，强调其灵活性和扩展性。此外，文章详细阐述了Redis的特点，作为一款内存数据库，其高速性能、数据持久化和丰富的数据类型使其在键值存储领域具有优势。

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1. Nosql

1.1 nosql 简介

NoSQL 数据库（意即"不仅仅是SQL"）并非表格格式，其存储数据的方式与关系表不同。NoSQL 数据库的类型因数据模型而异。主要类型包括文档、键值、宽列和图形。它们提供了灵活的模式，可以随大量数据和高用户负载而轻松扩展。

1.2 nosql（非关系型数据库）和 rdbms（关系型数据库管理系统）的区别。

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。

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。

而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。

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，并且易于回滚事务。

虽然NoSQL数据库也可以使用事务操作，但稳定性方面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面。

图例

2. nosql 的产品

常见的NoSQL产品：redis、memcache、mongdb等 NoSQL产品的显著特点： 1、NoSQL产品一般不使用严格的表关系； 2、NoSQL产品的数据查询一般不用在sql上。

特点：

　　　　　　面向集合存储，易存储对象类型的数据。
　　　　　　基于文档的数据库系统，格式是以BSON（JSON，半结构化数据）存储。
　　　　　　性能的保证，基于C++研发，速度快。
　　　　　　支持完全索引（数据读取全靠索引）
　　　　　　不支持事务，意味每一个操作都是原子的且是强一致性。
　　　　　　操作在内存中进行，定义同步到磁盘。
　　　　　　支持很好的扩展性，比如复制，auto_sharding。
　　　　　　能基于复制自动完整故障转移。
　　　　　　支持文档的查询，可以返回一个文档也可以返回一个游标（结果集）。
　　　　　　支持查询性能分析。
　　　　　　支持动态查询，就是可以像MySQL那样自己书写查询条件，而有些NoSQL这不行。
　　　　　　支持使用Map Redure做分组聚合操作，处理大数据极强。
　　　　　　支持空间索引，用于地理数据表述的场景，如地图。
　　　　　　自动处理碎片，以支持云计算层次的扩展性。

3. redis简介

Redis（Remote Dictionary Server )，即远程字典服务，是一个开源的使用ANSI C语言编写、支持网络、可基于内存亦可持久化的日志型、Key-Value数据库，并提供多种语言的API。

3.1 特点：

        内存数据库，速度快，也支持数据的持久化，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。
        Redis不仅仅支持简单的key-value类型的数据，同时还提供list，set，zset，hash等数据结构的存储。
        Redis支持数据的备份，即master-slave模式的数据备份。
支持事务

3.2 redis 优势

性能极高 – Redis能读的速度是110000次/s,写的速度是81000次/s 。
丰富的数据类型 – Redis支持二进制案例的 Strings, Lists, Hashes, Sets 及 Ordered Sets 数据类型操作。
原子 – Redis的所有操作都是原子性的，同时Redis还支持对几个操作合并后的原子性执行。（事务）
丰富的特性 – Redis还支持 publish/subscribe, 通知, key 过期等等特性。

3.3 Redis为什么这么快

1、完全基于内存，绝大部分请求是纯粹的内存操作，非常快速。数据存在内存中，类似于HashMap，HashMap的优势就是查找和操作的时间复杂度都是O(1)；

2、数据结构简单，对数据操作也简单，Redis中的数据结构是专门进行设计的；

3、采用单线程，避免了不必要的上下文切换和竞争条件，也不存在多进程或者多线程导致的切换而消耗 CPU，不用去考虑各种锁的问题，不存在加锁释放锁操作，没有因为可能出现死锁而导致的性能消耗；

4、使用多路I/O复用模型，非阻塞IO；

5、使用底层模型不同，它们之间底层实现方式以及与客户端之间通信的应用协议不一样，Redis直接自己构建了VM 机制，因为一般的系统调用系统函数的话，会浪费一定的时间去移动和请求；

6.多路 I/O 复用模型

多路I/O复用模型是利用 select、poll、epoll 可以同时监察多个流的 I/O 事件的能力，在空闲的时候，会把当前线程阻塞掉，当有一个或多个流有 I/O 事件时，就从阻塞态中唤醒，于是程序就会轮询一遍所有的流（epoll 是只轮询那些真正发出了事件的流），并且只依次顺序的处理就绪的流，这种做法就避免了大量的无用操作。