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一、关系型数据库与非关系型数据库

1、数据库概述

（1）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。

（2）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、ElasticSearch、TSDB 等

2、 关系型数据库SQL 和 非关系型数据库NoSQL 的区别

	SQL	NoSQL
存储结构	二维表格结构	不是二维表格结构，不同的NoSQL采用不同的存储方式（比如键值对、文档、索引、图形结构、时间序列等）
扩展方式	纵向扩展（提升单机的硬件性能）	横向扩展（增加服务器节点数量）
事务支持	基于ACID原则，对事务控制更稳定，细粒度更高	基于BASE原则，对事务控制的稳定性和细粒度不如SQL
典型代表	MySQL Oracle PostgreSQL SQL-Server	Redis Memcached MongDB ElasticSearch Prometheus

 二、redis

1、redis的相关介绍

Redis 是 用C语言开发的，开源的，基于内存运行的NoSQL

 存储结构：键值对（Key/Value  KV） 

数据类型：

五大基础数据类型   string(字符串)   list(列表)   hash(哈希/散列)   set(集合/无序集合)   zset/sorted set(有序集合)

三种特殊的数据类型 ：HyperLogLogs(基数统计)  Bitmaps(位图)   geospatial(地理位置)

 端口号：TCP/6379

MySQL 和 Redist  的配合使用图

2、Redis 的几个优点                               
     

（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、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

                             

3、使用场景

（1）Redis作为基于内存运行的数据库，是一个高性能的缓存，一般应用在Session缓存、队列、排行榜、计数器、最近最热文章、最近最热评论、发布订阅等。

（2）Redis 适用于数据实时性要求高、数据存储有过期和淘汰特征的、不需要持久化或者只需要保证弱一致性、逻辑简单的场景。

（3）我们通常会将部分数据放入缓存中，来提高访问速度，然后数据库承担存储的工作。

4.哪些数据适合放入缓存中？

（1）即时性。例如查询最新的物流状态信息。

（2）数据一致性要求不高。例如门店信息，修改后，数据库中已经改了，五分钟后缓存中才是最新的，但不影响功能使用。

（3）访问量大且更新频率不高，例如网站首页的广告信息，访问量大，但是不会经常变化。

4、Redis读写速度快的原因

（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，不存在多线程切换而消耗CPU，不用考虑各种锁的问题，不存在加锁、释放锁的操作，没有因为可能出现死锁而导致性能消耗。

（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。

三、Redis 安装部署

1.初始化操作

systemctl stop firewalldsystemctl disable firewalldsetenforce 0sed -i 's/enforcing/disabled/' /etc/selinux/config

2.修改内核参数

vim /etc/sysctl.confvm.overcommit_memory = 1         #内核允许超量使用内存直到用完为止，防止OOM杀死进程
net.core.somaxconn = 2048        #指定处于监听状态的连接请求队列的最大长度sysctl -p

3.安装redis

yum install -y gcc gcc-c++ maketar zxvf /opt/redis-7.0.9.tar.gz -C /opt/cd /opt/redis-7.0.9makemake 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。

4.创建redis工作目录

mkdir /usr/local/redis/{conf,log,data}cp /opt/redis-7.0.9/redis.conf /usr/local/redis/conf/useradd -M -s /sbin/nologin redischown -R redis.redis /usr/local/redis/

5.设置环境变量

vim /etc/profile PATH=$PATH:/usr/local/redis/bin		#文件最底下增加一行source /etc/profile

6.修改配置文件

vim /usr/local/redis/conf/redis.confbind 127.0.0.1 192.168.10.10					
#87行，添加 监听的主机地址protected-mode no					
#111行，将本机访问保护模式设置no。
如果开启了，那么在没有设定bind ip且没有设密码的情况下，Redis只允许接受本机的响应port 6379										
#138行，Redis默认的监听6379端口daemonize yes									
#309行，设置为守护进程，后台启动pidfile /usr/local/redis/log/redis_6379.pid		
#341行，指定 PID 文件logfile "/usr/local/redis/log/redis_6379.log"	
#354行，指定日志文件dir /usr/local/redis/data						
#504行，指定持久化文件所在目录requirepass abc123								
#1037行，增加一行，设置redis密码

7.定义systemd服务管理脚本

vim /usr/lib/systemd/system/redis-server.service[Unit]
Description=Redis Server
After=network.target[Service]
User=redis
Group=redis
Type=forking
TimeoutSec=0
PIDFile=/usr/local/redis/log/redis_6379.pid
ExecStart=/usr/local/redis/bin/redis-server /usr/local/redis/conf/redis.conf
ExecReload=/bin/kill -s HUP $MAINPID
ExecStop=/bin/kill -s QUIT $MAINPID
PrivateTmp=true[Install]
WantedBy=multi-user.target启动服务systemctl start redis-serversystemctl enable redis-servernetstat -lntp | grep 6379

8.启动服务 

systemctl start redis-server
systemctl enable redis-servernetstat -lntp | grep 6379

四、Redis 命令工具

redis-server：Redis     服务器启动命令redis-benchmark：       性能测试工具，用于检测 Redis 在本机的运行效率redis-check-aof：       修复有问题的 AOF 持久化文件redis-check-rdb：       修复有问题的 RDB 持久化文件redis-cli：Redis         客户端命令行工具redis-sentinel：Redis    哨兵集群使用

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 192.168.80.10 -p 6379 -a 'abc123'  

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 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<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 192.168.80.10、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 192.168.80.10 -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 192.168.80.10 -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

3.Redis 数据库常用命令

String数据类型 

set：存放数据，命令格式为 set key valueget：获取数据，命令格式为 get key

（1）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键keys my????      #查看当前数据库中以 my 开头后面包含任意4位的数据keys my?????     #查看当前数据库中以 my 开头 my 开头后面包含任意五位的数据keys my*         #查看当前数据库中以 my 开头的数据

（2） exists 命令可以判断键值是否存在

 exists myclass		     #判断 myclass 键是否存在
(integer) 1				 # 1 表示 myclass 键是存在exists myschool
(integer) 0				 # 0 表示 myschool 键不存在

（3）type 命令可以获取 key 对应的 value 值类型

（4）expire 命令可以为已存在的 key 设置过期时间

expire 键 秒数 值expire myclass 20

（5）ttl 命令可以查看 key 还有多少秒过期，-1表示永不过期，-2表示已过期

ttl 键名

（6）rename 命令是对已有 key 进行重命名。（覆盖）

rename 旧键 新键

（7）expire 命令创建 key 和 值，并设置过期时间

setex  键  秒数  值

（8）del 命令可以删除当前数据库的指定 key

del 键

（9）rename 命令是对已有 key 进行重命名。（覆盖） 

rename 键 新键

（10）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）

renamenx 键 新键

（11）dbsize 命令的作用是查看当前数据库中 key 的数目

127.0.0.1:6379> dbsize

（12）使用config set requirepass yourpassword命令设置密码

127.0.0.1:6379> config set requirepass 123456

（13）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）

127.0.0.1:6379> auth 123456
127.0.0.1:6379> config get requirepass

4.Redis 多数据库常用命令

（1）多数据库间切换

命令格式：select 序号

注意：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。

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

（2）多数据库间移动数据

格式：move 键名 序号

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)
127.0.0.1:6379[1]> select 0            #切换至目标数据库 0
OK
127.0.0.1:6379> get k1                #查看目标数据是否存在
"100"
127.0.0.1:6379> move k1 1            #将数据库 0 中 k1 移动到数据库 1 中
(integer) 1
127.0.0.1:6379> select 1                #切换至目标数据库 1
OK
127.0.0.1:6379[1]> get k1            #查看被移动数据
"100"
127.0.0.1:6379[1]> select 0
OK
127.0.0.1:6379> get k1                #在数据库 0 中无法查看到 k1 的值
(nil)

（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，慎用！