NoSQL值Redis配置与优化
文章目录
- 一、关系数据库与非关系型数据库
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- 1、关系型数据库
- 2、非关系型数据库
- 3、关系数据库与非关系型数据库区别
- 二、redis
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- 1、redis简介
- 2、redis的优点
- 3、Memcached与Redis的区别
- 4、redis速度快的原因
- 三、redis安装部署
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- 1、关闭防火墙和安全功能，下载依赖包
- 2、解压安装包，编译安装
- 3、把redis的可执行程序文件放入路径环境变量的目录便于系统识别
- 4、当install_server.sh 脚本运行完毕，redis服务就已经启动，默认监听端口为6379
- 5、redis服务控制
- 6、修改配置/etc/redis/6379.conf参数
- 四、redis命令工具
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- 1、redis-cli命令行工具
- 2、redis-benchmark测试工具
- 五、redis数据库常用命令
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- 1、keys 命令
- 2、判断键值是否存在exists
- 3、删除当前数据库的指定key del
- 4、获取key对应的value值类型 type
- 5、对已有key进行重命名 rename
- 6、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）
- 7、查看当前数据库中key的数目 dbsize
- 8、使用config set requirepass yourpassword命令设置密码
- 9、使用config get requirepass命令查看密码
- 10、删除密码
- 六、redis多数据库常用命令
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- 1、多数据库间切换
- 2、多数据库间移动数据
- 3、清除数据库内数据
一、关系数据库与非关系型数据库
1、关系型数据库
（1）一个结构化的数据库，创建在关系模型基础上
（2）一般面向于记录
（3）包括：Oracle、MySQL、SQL Server、Microsoft Access、DB2等
（4）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
2、非关系型数据库
（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 Avaiablity——对数据库高可扩展性与高可用性需求
关系型数据库和分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MYSQL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
3、关系数据库与非关系型数据库区别
（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放是的首要影响因素
（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数据库时纵向扩展，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歌表，这都需要通过提高计算机性能来克服。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线。
而NoSQL数据库时横向扩展的。因为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数据库支持对事物原子性细粒控制，并且易于回滚事务。
虽然SQL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。
二、redis
1、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，也就是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。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。
2、redis的优点
（1）具有极高的数据读写速度：速度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-values、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-slave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、存储关心、实时分析系统、日志记录。
3、Memcached与Redis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 |
4、redis速度快的原因
I/O多路复用程序虽然会同时监听多个socket连接，但是其会将监听的socket都放到衣蛾队列里面，然后通过这个队列有序的，同步的将每个socket对应的时间传送给文件事件分派器，再由文件事件分派器分派给对应的事件处理器进行处理，只有一个socket所对应的事件被处理完毕之后，I/O多路复用程序才会继续向文件事件分派器传送下一个socket所对应的事件，这也可以验证上面的结论，处理客户端的命令请求时单线程的方式逐个处理，但是事件处理器内并不是只有一个线程。
（1）redis是一款纯内存结构，避免了磁盘I/O等耗时操作
（2）redis命令处理的核心模块为单线程，减少了锁竞争，以及频繁创建线程和销毁线程的代价，减少了线程上下文切换的消耗
（3）采用了I\O多路复用机制，大大提升了并发效率
三、redis安装部署
1、关闭防火墙和安全功能，下载依赖包
systemctl stop firewalld
setenforce 0
yum -y install -y gcc gcc-c++ make
2、解压安装包，编译安装
tar zxvf redis-5.0.7.tar.gz -C /opt/
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，所以在解压完软件包后，不用先执行./configure进行配置，可直接执行make与make install命令进行安装
#执行软件包提供的install_server.sh脚本文件设置redis服务所需要的相关配置文件
cd /opt/redis-5.0.7/utils
./install_server.sh
..... #一直回车
Plesase select the redis executlable path [/usr/local/bin/redis-server] /usr/local/redis/bin/redis-server
#需要手动修改为usr/local/redis/bin/redis-server，注意要一次性正确输入
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 #日志文件路径
data dir :/car/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/loca/bin/redis-cli #客户端命令工具
3、把redis的可执行程序文件放入路径环境变量的目录便于系统识别
ln -s /usr/lcocal/redis/bin/* /usr/local/bin/
4、当install_server.sh 脚本运行完毕，redis服务就已经启动，默认监听端口为6379
netstat -natp | grep redis
5、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
6、修改配置/etc/redis/6379.conf参数
vim /etc/redis/6379.conf
bind 127.0.0.1 192.168.80.10 #70行，添加监听的主机地址
port 6379 #93行，redis默认的监听端口
daemonize yes #137，启用守护进程
pidfile /var/run/redis_6379.pid #159行，指定PID文件
loglevel notice #167行，日志级别
logfile /car/log/redis_6379.log #172行，指定日志文件
/etc/init.d/redis_6379 restart
四、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
1、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
redis-cli -h 192.168.142.20 -p 6379
2、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：指定服务器的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 0=reconnect
-r：SET/GET/INCR 使用随机key，SADD使用随机值
-p：通过管道传输请求
-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192.168.80.11、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 -h192.168.142.20 -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 192.168.142.20 -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
五、redis数据库常用命令
set：存放数据，命令格式 set key value
get：获取数据，命令格式 get key
redis-cli -h 192.168.142.20 -p 6379
192.168.142.20:6379> set name zhangsan
192.168.142.20:6379> get name
1、keys 命令
#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。
keys * #查看当前数据库中所有的数据
keys v* #查看当前数据库中以v开头的数据
keys v?? #查看当前数据库中以v开头后面包含任意一位的数据
keys v?? #查看当前数据库中以v开头后面包含任意两位的数据
2、判断键值是否存在exists
语法 exists [键]
返回值为1则存在，为0则不存在
3、删除当前数据库的指定key del
语法 del [键]
4、获取key对应的value值类型 type
语法 type [键]
5、对已有key进行重命名 rename
语法：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。
6、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
7、查看当前数据库中key的数目 dbsize
命令格式：dbsize
8、使用config set requirepass yourpassword命令设置密码
命令格式 config set requirepass 密码
9、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
auth 123456
config get requirepass
10、删除密码
auth 123456 #因为之前设置过密码，所以要先登录
config set requirepass '' #用''代表空密码
六、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
1、多数据库间切换
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
2、多数据库间移动数据
命令格式：move 键值 序号
3、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
#千万慎用！！！！
