(1)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。
(2)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。
(3) 主流的关系型数据库包括 Oracle、MySQL、SQL Server、Microsoft Access、DB2、PostgreSQL 等。
(1)除了主流的关系型数据库外的数据库,都认为是非关系型。
(2)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)。
(3)主流的 NoSQL 数据库有 Redis、MongBD、Hbase、Memcached 等。
(1)数据存储方式不同
(2)扩展方式不同
因为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,提高处理能力,使用速度更快速的计算机,处理相同的数据集更快。因为数据存储在关系表中,操作的性能瓶颈可能涉及很多克服。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限个表,这都需要通过提高计算机性能来。
NoSQL数据库是横向扩展的。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。
总:
关系:纵向 比如说硬件中添加内存
非关:横向 天然分布式
(3)对事务性的支持不同
如果计数据操作需要高事务性或者复杂数据查询需要控制执行划,
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Web2.0的数据库发展带来新的思路。
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。
Mysql 高热数据——redis
web——redis——mysql
CPU——内存/缓存—磁盘
(1)Redis是一个开源的、使用 C 语言编写的 NoSQL 数据库。
(2)基于内存运行并支持持久化,采用key-value(键值对)的存储形式。
(3)单进程模型,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。
(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(键值)、Strings(字符串)、Lists(列表)、Hashes(哈希散列值)、Sets(有序) 及 Sorted Sets(无序排序) 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。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。
(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。
注:在 Redis 6.0 中新增加的多线程也只是针对处理网络请求过程采用了多线性,而数据的读写命令,仍然是单线程处理的。
#关闭防火墙、安全机制
systemctl stop firewalld
setenforce 0
#安装编译 C 和 C++ 程序所需的工具和库
yum install -y gcc gcc-c++ make
#将redis移到/opt下,解压
tar zxvf redis-5.0.7.tar.gz -C /opt/
#编译安装
cd /opt/redis-5.0.7/
make -j2 && make install
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
Please select the redis executable 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
注:
Selected config:
#默认侦听端口为6379
Port : 6379
#配置文件路径
Config file : /etc/redis/6379.conf
#日志文件路径
Log file : /var/log/redis_6379.log
#数据文件路径
Data dir : /var/lib/redis/6379
#可执行文件路径
Executable : /usr/local/redis/bin/redis-server
#客户端命令工具
Cli Executable : /usr/local/bin/redis-cli
#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,默认监听端口为 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
bind 127.0.0.1 192.168.245.116 #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行,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 /var/log/redis_6379.log #172行,指定日志文件
/etc/init.d/redis_6379 restart
命令工具 | 注解 |
---|---|
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)语法
redis-cli -h host -p port -a password
命令 | 注释 |
---|---|
-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
(2)示例
redis-cli -h 192.168.245.116 -p 6379
#默认本虚拟机上的redis数据库
redis-cli -h 127.0.0.1 -p 6379
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。
(1)基本的测试语法
redis-benchmark [选项] [选项值]。
命令 | 注释 |
---|---|
-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 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。 |
(2)示例
#向 IP 地址为 192.168.245.116、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
[root@test3 bin]# redis-benchmark -h 192.168.245.116 -p 6379 -c 100 -n 100000
注释:
====== MSET (10 keys) ======
100000 requests completed in 0.61 seconds
100 parallel clients
3 bytes payload
keep alive: 1
97.77% <= 1 milliseconds
100.00% <= 1 milliseconds
163132.14 requests per second
MSET(10个键)
0.61秒内完成100000次请求100个并行客户端
3字节负载保持活力:1
97.77%<=1毫秒
每秒100.00%<=1毫秒163132.14个请求
#测试存取大小为 100 字节的数据包的性能
redis-benchmark -h 192.168.245.116 -p 6379 -q -d 100
注释:
MSET (10 keys): 153139.36 requests per second
MSET(十个键):每秒15313936次请求
#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
注释:
SET: 184162.06 requests per second
LPUSH: 190114.06 requests per second
设置:每秒184162.06次请求
LPUSH:每秒190114.06次请求
(1)语法格式
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
(2)示例
[root@test3 bin]# redis-cli -h 127.0.0.1 -p 6379
127.0.0.1:6379> set test zjf
OK
127.0.0.1:6379> get test
"zjf"
#准备测试数据
127.0.0.1:6379> set h1 1
127.0.0.1:6379> set h2 2
127.0.0.1:6379> set h3 3
127.0.0.1:6379> set c1 4
127.0.0.1:6379> set c5 5
127.0.0.1:6379> set c66 5
127.0.0.1:6379> set c88 8
#查看当前数据库中所有键
127.0.0.1:6379> keys *
1) "myset:__rand_int__"
2) "h3"
3) "c5"
4) "key:__rand_int__"
5) "mylist"
6) "h1"
7) "c1"
8) "c88"
9) "c66"
10) "h2"
11) "counter:__rand_int__"
12) "test"
#查看当前数据库中以 c 开头的数据
127.0.0.1:6379> keys c*
1) "c5"
2) "c1"
3) "c88"
4) "c66"
5) "counter:__rand_int__"
#查看当前数据库中以 c 开头后面包含任意一位的数据
127.0.0.1:6379> keys c?
1) "c5"
2) "c1"
#查看当前数据库中以 c 开头后面包含任意两位的数据
127.0.0.1:6379> keys c??
1) "c88"
2) "c66"
#判断 test 键是否存在
127.0.0.1:6379> exists test
# 1 表示 teacher 键是存在
(integer) 1
127.0.0.1:6379> exists test1
# 0 表示 tea 键不存在
(integer) 0
#查看库
127.0.0.1:6379> keys *
1) "myset:__rand_int__"
2) "h3"
3) "c5"
4) "key:__rand_int__"
5) "mylist"
6) "h1"
7) "c1"
8) "c88"
9) "c66"
10) "h2"
11) "counter:__rand_int__"
12) "test"
#删除c1
127.0.0.1:6379> del c1
(integer) 1
127.0.0.1:6379> get c1
#空值,删除成功
(nil)
127.0.0.1:6379> type h3
string
(1)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。
127.0.0.1:6379> keys h*
1) "h3"
2) "h1"
3) "h2"
127.0.0.1:6379> rename h2 h22
OK
127.0.0.1:6379> keys h*
1) "h3"
2) "h1"
3) "h22"
127.0.0.1:6379> get c66
"5"
127.0.0.1:6379> get c88
"8"
127.0.0.1:6379> rename c66 c88
OK
127.0.0.1:6379> get c66
(nil)
127.0.0.1:6379> get c88
"5"
(1)格式
renamenx 源key 目标key
(2)示例
127.0.0.1:6379> get test
"hh"
127.0.0.1:6379> get c88
"5"
127.0.0.1:6379> rename c88 text
OK
127.0.0.1:6379> get text
"5"
127.0.0.1:6379> get c88
(nil)
127.0.0.1:6379> rename test text
OK
127.0.0.1:6379> get text
"hh"
127.0.0.1:6379> get test
(nil)
127.0.0.1:6379> dbsize
(integer) 8
127.0.0.1:6379> keys *
1) "myset:__rand_int__"
2) "h3"
3) "key:__rand_int__"
4) "mylist"
5) "h1"
6) "h22"
7) "text"
8) "counter:__rand_int__"
127.0.0.1:6379> config set requirepass 123456
OK
#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)
[root@test3 bin]# redis-cli -h 127.0.0.1 -p 6379
127.0.0.1:6379> keys *
(error) NOAUTH Authentication required.
127.0.0.1:6379> auth 123456
OK
127.0.0.1:6379> config get requirepass
1) "requirepass"
2) "123456"
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)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)示例
#切换至序号为 10 的数据库
127.0.0.1:6379> select 10
OK
#切换至序号为 15 的数据库
127.0.0.1:6379[10]> select 15
OK
#切换至序号为 0 的数据库
127.0.0.1:6379[15]> select 0
OK
(1)格式
move 键值 序号
(2)示例
127.0.0.1:6379> set k1 100
OK
127.0.0.1:6379> get k1
"100"
127.0.0.1:6379> select 1
OK
127.0.0.1:6379[1]> get k1
(nil)
#切换至目标数据库 0
127.0.0.1:6379[1]> select 0
OK
#查看目标数据是否存在
127.0.0.1:6379> get k1
"100"
#将数据库 0 中 k1 移动到数据库 1 中
127.0.0.1:6379> move k1 1
(integer) 1
#切换至目标数据库 1
127.0.0.1:6379> select 1
OK
#查看被移动数据
127.0.0.1:6379[1]> get k1
"100"
127.0.0.1:6379[1]> select 0
OK
#在数据库 0 中无法查看到 k1 的值
127.0.0.1:6379> get k1
(nil)
FLUSHDB :清空当前数据库数据
FLUSHALL :清空所有数据库的数据,慎用!——需仔细确认
#FLUSHDB只会清除当前在的数据库
127.0.0.1:6379> flushdb
OK
127.0.0.1:6379> keys *
(empty list or set)
#其他的数据库中未被清楚
127.0.0.1:6379> select 1
OK
127.0.0.1:6379[1]> keys *
1) "k1"
127.0.0.1:6379[1]> get k1
"100"
#FLUSHALL清除所有
127.0.0.1:6379[4]> keys *
1) "4"
127.0.0.1:6379[4]> select 2
OK
127.0.0.1:6379[2]> keys *
1) "4"
2) "2"
127.0.0.1:6379[2]> flushall
OK
127.0.0.1:6379[2]> keys *
(empty list or set)
127.0.0.1:6379[2]> select 4
OK
127.0.0.1:6379[4]> keys *
(empty list or set)
非关系数据库
1、数据保存在缓存中,利于读取速度/查询数据
2、架构位置灵活
3、分布式、扩展性高
关系数据库
1、安全性高(持久化)
2、事务处理能力强
3、任务控制能力强
4、可以做日志备份、恢复、容灾的能力更强一点
关系数据库
实例-----》 数据库-----》表(table)----》记录行(row)、数据字段(column)—》存储数据
非关系型数据库
实例—》数据库—》 集合(collection)—》键值对(key-value)