redits

关系型数据库和非关系型数据库的区别

(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。
①关系型:依赖于关系模型E-R图，同时以表格式的方式存储数据
②非关系型:除了以表格形式存储之外，通常会以大块的形式组合在一起进行存储数据
(2) 扩展方式不同
SQL和NoSQI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，SQI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克服。虽然SQI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NoSQI数据军是横向扩展的。因为非关系型数据存储天然就是分布式的，NoSQI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。
① 关系:纵向(天然表格式)
② 非关：横向（天然分布式）

(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SQI数据库从性能和稳定性方面考虑是最佳选择。SQI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NoSQI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。
①关系型:特别适合高事务性要求和需要控制执行计划的任务
②非关系:此处会稍显弱势，其价值点在于高扩展性和大数据量处理方面

（4）关系型数据库和非关系型数据库都有各自的特点与应用场景，两者的紧密结合将会给Web2.0的数据库发展带来新的思路。让关系数据库关注在关系上，非关系型数据库关注在存储上。例如，在读写分离的MySQI数据库环境中，可以把经常访问的数据存储在非关系型数据库中，提升访问速度。
关系数据库:保存位置 磁盘
非关数据库(内存/缓存数据库) :保存的位置 是缓存/内存(效率、速度块)特殊的是redis，因为redis可以将内存中的
数据保存在磁盘中

总结

关系型数据库
实例→数据库→表→记录行、数据字段→存储数据

非关系型数据库
实例→数据库→集合→键值对（key-value）
非关系数据库不需要手动建数据库和集合

Redis简介

Redis是一个开源的、使用c语言编写的NoSQL数据库。
Redis基于内存运行并支持持久化(支持存储在磁盘)，采用key-value(键值对)的存储形式，是目前分布式架构中不可或缺的一环。
Redis服务器程序是单进程模型
Redis服务在一.台服务器上可以同时启动多个Redis进程，Redis的实际处理速度则是完全依靠于主进程的执行效率。若在服务器.上只运行一个Redis进程， 当多个客户端同时访问时，服务器的处理能力是会有一-定程度的下降;若在同一台服务器上开启多个Redis进程，Redis在提高并发处理能力的同时会给服务器的CPU造成很大压力。即:在实际生产环境中，需要根据实际的需求来决定开启多少个Redis进程。
建议可以开2个进程
原因:
1、备份
2、抗高并发的同时尽量不给CPU造成太大的压力
若对高并发要求更高一- .些，可能会考虑在同一台服务器上开启多个进程。若CPU资源比较紧张，采用单进程即可。

不同的进程所用的资源池是相互独立的，当出现几个或多个redis就需要互相访问对方的资源池（上下文切换），这就非常占用cpu资源
频繁进行主进程之间的切换/通讯会很消耗cpu资源，所以redis默认开启的是单进程，并且需要根据并发量业务需求来开启对应的主进程数量，建议值为2

Redis的优点

(1) 具有极高的数据读写速度:数据读取的速度最高可达到110000 次/s，数据写入速度最高可达到81000 次/s。
(2) ★★支持丰富的数据类型:支持key-value、 Strings、 Lists、 Hashes (散列值)、Sets 及Ordered Sets等数据类型操作。
ps:
string 字符串(可以为整形、浮点和字符型，统称为元素)
list 列表: (实现队列，元素不唯-一， 先入先出原则)
set 集合: (各不相同的元素)
hash
hash散列值: (hash的key必须是唯- 的)
set /ordered sets 集合/有序集合
(3)★★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。
(4)原子性: Redis所有 操作都是原子性的。
(5)支持数据备份:即master-salve 模式的数据备份。

Redis作为基于内存运行的数据库，缓存是其最常应用的场景之一。 除此之外，Redis常见应用场景还包括获取最新N个数据的操作、排行榜类应用、计数器应用、存储关系、实时分析系统、日志记录。

部署Redis

安装redis

安装依赖包

yum install -y gcc gcc-c++ make

解压安装包

[root@localhost opt]# tar xzvf redis-5.0.7.tar.gz

由于安装包理由makefile文件不需要编译，直接安装

[root@localhost redis-5.0.7]# make
[root@localhost redis-5.0.7]# make prefix=/usr/local/redis install

执行安装脚本

[root@localhost redis-5.0.7]# cd utils/
[root@localhost utils]# ./install_server.sh	   #一直回车即可

创建软连接

ln -s /usr/local/redis/bin/* /usr/local/bin/

redis服务控制

/etc/init.d/redis_6379 stop		#停止
/etc/init.d/redis_6379 start	    #启动
/etc/init.d/redis_6379 restart	#重启
/etc/init.d/redis_6379 status      #查看状态

修改配置添加监听主机地址

vim /etc/redis/6379.conf

重启redis

Redis的命令工具

redis-server：用于启动Redis的工具
redis-benchmark：用于检测Redis在本机的运行效率
redis-check-aof：修复AOF持久化文件
redis-check-rdb：修复RDB持久化文件
redis-cli：Redis命令行工具
redis-cli -h 远程主机ip -p 服务端口号 -a 指定密码
如果没有设置数据库密码，可以省略-a选项，若不添加任何选项表示，这使用127.0.0.1:6379连接本机上的Redis数据库

Redis测试工具redis-benckmark

不需要安装，redis自带
redis-benckmark选项

-h ：指定服务器主机名
-P ：指定服务器端口
-s ：指定服务器socket（套接字）
-c ：指定并发连接数
-n ：指定请求数
-d ：以字节的形式指定SET/GET值的数据大小
-k ：1=keep alive 0=reconnect
-r ：SET/GET/INCR 使用随机key，SADD使用随机值
-p ：通过管道传输<numreq>请求
-q ：强制退出redis
-l ：生成循环，永久执行测试
-t ：仅运行以逗号分割的测试命令列表
-I ：Idle模式，仅打开N哥idle连接并等待

向主机发送100个并发连接和1W个请求测试性能

[root@redis utils]# redis-benchmark -h 192.168.59.129 -p 6379 -c 100 -n 10000

测试存储大小为100字节的数据包的性能

[root@redis utils]# redis-benchmark -h 192.168.59.129 -p 6379 -q -d 100

测试本机redis在进行set和lpush操作时的性能

[root@redis utils]# redis-benchmark -t set,lpush -n 10000 -q

Redis数据库常用命令

存放和获取数据

set key ：存放数据   
get key ： 获取数据
keys n?   查询键
keys n*

redis-cli命令行工具

redis-cli -h host -p port -a password   #若不添加host默认使用本地127.0.0.1：6379连接redis数据库

*代表多个字符 ？代表一个字符

重命名

rename 旧key名 新key名   无论新key名是否存在都会进行重命名并覆盖
renamenx 旧key名 新key名     如果新key已经存在就取消这个操作

判断值是否存在以及键值类型

查看当前库里key的数目

设置密码 、删除密码

追加数据

key值的递增、递减

返回原有的值并设置新值

设置键并指定过期时间

批量创建、批量查看

多数据库

默认情况下只能选择16个数据库 0-15

多数据库之间移动数据

move 键值 数据库序号

清空数据库数据

性能管理

查看内存的使用

查看cpu的使用

内存碎片率

操作系统分配的内存值used_memory_rss除以Redis使用的内存值used_memory计算得出内存碎片是由操作系统低效的分配/回收物理内存导致的(不连续的物理内存分配)
跟踪内存碎片率对理解Redis实例的资源性能是非常重要的:

内存碎片率稍大于1是合理的，这个值表示内存碎片率比较低
内存碎片率超过1.5，说明Redis消耗了实际需要物理内存的150号，其中50号是内存碎片率。需要在redis-cli工具上输入shutdown save命令，并重启Redis服务器。
内存碎片率低于1的，说明Redis内存分配超出了物理内存，操作系统正在进行内存交换。需要增加可用物理内存或减少Redis内存占用

内存使用率

redis实例的内存使用率超过可用最大内存，操作系统将开始进行内存与swap空间交换
避免内存交换发生的方法:

针对缓存数据大小选择安装Redis实例(云平台里面使用RDS服务，ECS云主机选择内存、缓存型配置)
尽可能的使用Hash数据结构存储
设置key的过期时间

内回收key

保证合理分配redis有限的内存资源。
当达到设置的最大阀值时，需选择–种key的回收策略，默认情况下回收策略是禁止删除。
配置文件中修改maxmemory- policy属性值

[root@localhost ~]# vim /etc/redis/6379.conf
598 maxmemory-policy noenviction
volatile-lru //使用LRU算法从已设置过期时间的数据集合中淘汰数据
volatile-ttl  //从已设置过期时间的数据集合中挑选即将过期的数据淘汰
volatile-random //从已设置过期时间的数据集合中随机挑选数据淘汰
allkeys-lru  //使用LRU算法从所有数据集合中淘汰数据
allkeys-random  //从数据集合中任意选择数据淘汰
noenviction     //禁止淘汰数据

总结

1、redis是一种非关数据库(内存/缓存)
redis相比于其他非关数据库优势的地方主要在于:
①数据类型丰富
mysql:整型、文本、图片、字符、浮点(单精度/双精度)、char、vachar、decimal (5,2)
redis: key-value hashes strings sets(有序、无序) list

②持久化(可以将内存种的数据保存在磁盘中)形式为: RDB与AOF
2、redis 集群模式:哨兵、主从、cluster (集群)
redis的集群模式，同时也可以理解为是redis的高可用模式
主从:提供了备份冗余，缺点:无法针对故障进行自动修复，写操作无法负载均衡
哨兵:以主从为基础提供了故障自动修复的功能，写操作无法负载均衡
集群:基于主从基础，解决了故障自动修复、写操作负载均衡的问题，同时对于资源需求相较于前两种集群得到了一定的改善

3、高可用中的持久化
RDB和AOF
(1)持久化方式:
① RDB :周期性的快照
② AOF :接近实时的持久化(以everysec方式)基于日志文件持久化
(2) redis 启用的优先级
AOF>RDB,同时仅当AOF功能关闭的情况下，redis才会在重新启动时使用RDB的方式进行恢复
(3) RDB和AOF中持久化模式
①RDB:
由redis主进程(周期性) fork 派生出子进程对redis内存中的数据进行持久化(二进制压缩)，生成到. rdb文件中
②AOF:
根据持久化策略(always、 no、 everysec (默认) )，先将redis中的语句保存在缓冲区中，再从缓冲区同步到.aof文件中.
4、redis的恢复策略/优势
redis与其他常用非关数据库类似，都是将数据保存在内存中,而保存在内存中时，当redis 重启，内存数据丢失，但redis 通过RDB或AOF的持久化功能可以在redis
进行重启之后，优先读取AOF文件，基于AOF文件进行数据恢复/加载这种方式来正常运行