NoSQL之Redis配置与优化
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非关系型数据库产生背景
可用于应对web2.0纯动态网站类型的三高问题。
(1）High performance——对数据库高并发读写需求
(2） Huge storage——对海量数据高效存储与访问需求
(3) High scalability && High Availability—对数据库高可扩展性与高可用性需求
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Neb2.O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RySgI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。
关系型数据库:
实例–>数据库–>表(table)–>记录行(row)、数据字段(column)
非关系型数据库:
实例–>数据库–>集合(collection)–>键值对(key-value)非关系型数据库不需要手动建数据库和集合(表)。
关系型数据库和非关系型数据库
关系型数据库
关系型数据库是一个结构化的数据库，创建在关系模型(二维表格模型）基础上，一般面向于记录。
SQL语句（标准数据查询语言）就是一种基于关系型数据库的语言，用于执行对关系型数据库中数据的检索和操作。
主流的关系型数据库包括Oracle、MysQL、sQL Server、Microsoft Access、DB2、PostgreSQL等。
以上数据库在使用的时候必须先建库建表设计表结构，然后存储数据的时候按表结构去存，如果数据与表结构不匹配就会存储失败。
非关系型数据库
NoSQL (NoSQL = Not Only SQL )，意思是"不仅仅是 SQL"，是非关系型数据库的总称。
除了主流的关系型数据库外的数据库，都认为是非关系型。
不需要预先建库建表定义数据存储表结构，每条记录可以有不同的数据类型和字段个数（比如微信群聊里的文字、图片、视频、音乐等)
主流的NoSQL数据库有Redis，MongBD，Hbase，Memcached。
Redis和Memcached的区别
| Memcached | Redis | |
|---|---|---|
| 类型 | Key-value数据库 | Key-value数据库 |
| 过期策略 | 支持 | 支持 |
| 数据类型 | 单一数据类型 | 五大数据类型 |
| 持久化 | 不支持 | 支持 |
| 主从复制 | 不支持 | 支持 |
| 虚拟内存 | 不支持 | 支持 |
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。
不同类型的非关系型数据库
elasticcsearch (ES) 索引型数据库（搜素引擎）
MongBD 文档类型数据库
redis 键值对类型 KV key-value
prometheus 容器，云原生 监控系统 TSDB 时序型数据库
LDAP/AD 图结构
2. 扩展方式不同
SQL和NoSQL数据厍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克服。虽然SgL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。因为非关系型数据存储天然就是分布式的，NMoSQL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。
Redis简介
Redis（远程字典服务器）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，采用key-value（键值对）的寸尺类型，使目前分布式架构中不可或缺的一环。
redis运行高速的原因。
redis 运行在内存中，并且使单线程模式，优点是简单不用考虑数据键竞争问题，各端口自己数据的收发是独立的，所以不存在数据冲突的可能。
使用IO多路复用技术，可以大大提升IO的利用率。
redis 6.0也开始支持多线程，多线程只针对处理网络请求过程采用了多线程，而数据的读写仍然是单线程处理。
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11009o 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、Sets 及 Sorted Sets等数据类型操作。
(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x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。
Redis安装部署
关闭防火墙
systemctl stop firewalld
setenforce 0
cd /opt/
yum install -y gcc gcc-c++ make
tar zxvf redis-5.0.7.tar.gz
cd /opt/redis-5.0.7/
make && make PREFIX=/usr/local/redis install
#由于redis源码包中直接提供了makefile文件，所以减压完后不需要执行./configure进行配置，可以直接执行make和make install进行安装
执行软件包自带的install_server.sh脚本文件设置redid服务相关配置
cd /opt/redis-5.0.7/utils
./install_server.sh
Please select the redis executable path []
手动输入 /usr/local/redis/bin/redis-server
#要一次性输入正确，不然还要重新执行
selected config:
Port : 6379 #默认侦听端口为6379
Config file: /etc/redis/6379.conf #配置文件路径
Log file: /var/log/redis_6379.log #曰志文件路径
Data dir: /var/lib/redis/6379 #数据文件路径
Executable: /usr/local/redis/bin/redis-server #可执行文件路径
cli Executable: /usr/ local/bin/redis-cli #客户端命令工具
把redis的可执行程序文件放入路径环境变量的目录中便于系统识别
ln -s /usr/local/redis/bin/* /usr/local/bin/
#当install_server.sh 脚本运行完毕，Redis服务就已经启动，默认侦听端口为6379
netstat -natp | grep redis
#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 #状态
修改配置 /etc/redis/6379.conf 参数
vim /etc/redis/6379.conf
#70行;添加;监听的主机地址
bind 127.0.0.1 192.168.10.5
#93行;Redis默认的监听端口
port 6379
#137行;启用守护进程
daemonize yes
#159行;指定 PID 文件
pidfile /var/run/redis_6379.pid
#167行;日志级别
loglevel notice
#172行;指定日志文件
logfile /var/log/redis_6379.log
/etc/init.d/redis_6379 restart
Redis 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 命令行工具
语法:redis-cli -h host -p port -a password
-h :指定远程主机
-p :指定Redis 服务的端口号
-a :指定密码，未设置数据库密码可以省略-a 选项
若不添加任何选项表示，则使用127.0.0.1:6379连接本机上的 Redis 数据库
例：
redis-cli -h 192.168.10.5 -p 6379
redis-benchmark 测试工具
redis-benchmark是官方自带的 Redis性能测试工具，可以有效的测试Redis服务的性能。
基本的测试语法: redis-benchmark[选项][选项值]。
-h :指定服务器主机名。
-p :指定服务器端口。-s :指定服务器socket-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 O=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。仅显示query/sec 值。--csv :以csv 格式输出。
-l :生成循环，永久执行测试。
-t :仅运行以逗号分隔的测试命令列表。
-I : Idle模式。仅打开N个idle 连接并等待。
-
向 IP 地址为 192.168.10.5、端口为 6379 的 Redis 服务器发送 100 个并发连接与 100000 个请求测试性能
redis-benchmark -h 192.168.10.5 -p 6379 -c 100 -n 100000
-
测试存取大小为 100 字节的数据包的性能
redis-benchmark -h 192.168.10.5 -p 6379 -q -d 100
-
测试本机上 Redis 服务在进行 set 与 lpush 操作时的性能
redis-benchmark -t set,lpush -n 100000 -q
Redis 数据库常用命令
set/get 存放/获取数据
set 存放数据，命令格式为 set key value
get 获取数据，命令格式为 get key
例：
redis-cli -p 6379 #登录本地数据库
set name zhangsan
get name
key取值
keys #命令可以取符合规则的键值列表，通常情况可以结合*、?等选项来使用。
set a1 1
set a2 2
set a33 3
set b1 4
set b2 5
set b33 6
keys *
keys b*
keys b?
keys b??
exists 判断值是否存在
exists 命令可以判断键值是否存在。
exists name
exists aaaa
del 删除key
del 命令可以删除当前数据库的指定 key。
keys *
del name
keys *
type 获取值的类型
type 命令可以获取 key 对应的 value 值类型
type a2
rename 重命名（覆盖）
rename 命令是对已有 key 进行重命名。（覆盖）
命令格式：rename 源key 目标key
使用rename命令进行重命名时，无论目标key是否存在都进行重命名，且源key的值会覆盖目标key的值。在实际使用过程中，建议先用 exists 命令查看目标 key 是否存在，然后再决定是否执行 rename 命令，以避免覆盖重要数据。
例：
keys a*
rename a2 a22
keys a*
get a3
rename a3 a333
get a1
keys a*
get a3
renamenx 重命名（不覆盖）
renamenx 命令的作用是对已有 key 进行重命名，并检测新名是否存在，如果目标 key 存在则不进行重命名。（不覆盖） 命令格式：renamenx 源key 目标key
例:
keys a*
renamenx a33 a233
keys a*
dbsize 查看库中key的数量
dbsize 命令的作用是查看当前数据库中 key 的数目。
例：
keys *
dbsize
设置密码
- 使用config set requirepass password命令设置密码
- 使用config get requirepass命令查看密码（一旦设置密码，必须先验证通过密码，否则所有操作不可用）
例：
config set requirepass 123456
auth 123456
config get requirepass
quit
redis-cli
keys *
auth 123456
keys *
Redis 多数据库常用命令
Redis 支持多数据库，Redis 默认情况下包含 16 个数据库，数据库名称是用数字 0-15 来依次命名的。
多数据库相互独立，互不干扰。
命令格式：select 序号
使用 redis-cli 连接 Redis 数据库后，默认使用的是序号为 0 的数据库。
多数据库间切换
127.0.0.1:6379> select 10 #切换至序号为 10 的数据库
127.0.0.1:6379[10]> select 15 #切换至序号为 15 的数据库
127.0.0.1:6379[15]> select 0 #切换至序号为 0 的数据库
多数据库间移动数据
格式：move 键值 序号
例：
set name zhangsan
get name
select 3
get name
select 0
move name 3
get name
select 3
get name
清除数据库内数据
FLUSHDB ：清空当前数据库数据
FLUSHALL ：清空所有数据库的数据，慎用！
