Redis安装，性能优化

一，关系型数据库和非关系型数据库

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（二维表模型）基础上，一般面向记录。

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，用于执行关系型数据库中的数据的检索和操作。

主流的关系型数据库包括：oracle，mysql，sqlserver，Microsoft access,db2等

优点

易于维护：都是表结构，格式一致

使用方便：sql语言通用，可用于复杂查询

支持复杂操作：支持sql，可用于一个表以及多个表之间非常复杂的查询

缺点

读写性能比较差：尤其是海量数据的高效读写

固定的表结构：灵活度差

数据存储在磁盘：高并发读写容易遇到瓶颈

2，非关系型数据库

NoSQL（NoSQL = Not Only SQL），表示为不仅仅是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。

• 主流的NoSQL数据库有Redis，MongoDB，Hbase，CouhDB等

二，关系型数据库和非关系型数据库的区别

数据存储方式不同 扩展方式不同 对事务性的支持不同

1，数据存储格式不同

关系型数据库和非关系数据库的主要差异是数据存储的方式，关系型数据库是表格式的，因此在存储数据表的行和列中，数据表可以彼此关联协作存储，也很容易提权数据。

非关系型数据不适合在数据表的行和列中，而是大块组合在一起，非关系数据通常存储在数据集中，就像文档，键值对或者图结构，你的数据极其特征是现在数据存储和提权方式的首要因素。

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数据库是纵向扩展，也就是提高处理能力，使用速度更快的几断绝，这样查了相同的数据集就更快了，因为数据存储在关系表中，操作的信息瓶颈可能涉及多个表，这都需要通过计算机性能来克服，虽然SQL数据库有很大的扩展空间，但是最终肯定回达到纵向扩展的上限。

NoSQL数据库是横向扩展。因为非关系数据存储天然就是分布式的，NoSQL数据的扩展1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，对事物的支持不同

如果数据操作需要高事务性或者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方面考虑是你最佳选择，SQL数据库支持对事物原子性细粒度控制，并且易于回滚事务。

虽然NoSQL数据库也可以使用事务操作，但稳定方面没发和关系型数据库比较所以真正的优势还是在与扩展性和大数据量处理方面。

三，非关系型数据库产生的背景

关系型数据库和非关系型数据库都有各自的特点和应用场景，两者紧密结合将会给Web2.9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，可以把进程访问的数据存储在非关系型数据库中，提升访问速度。

可用于web纯动态网站类型的问题。高并发，高效存储，高扩展性，高可用

1、Hight performance ---- 对数据库高并发读写需求。

2、Huge Storage------ -对海量数据高效存储访问需求

3、Hight Scalability && Hight Availabity ----- 对数据高扩展性与高可用性需求。

1，总结

关系型数据库

实例（服务器）--》数据库--》表（table）--》记录行（row），数据字段（coulum）

非关系型数据库

实例（服务器）--》 数据库--》集合（collection）--》键值对 （key-value）

四，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，采用key-balues（键值对）的存储形式，是目前发布架构中不可或缺的一环。

Redis服务器程序时单进程模型，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：在实际成产环境中，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cop资源比较紧张，采用单进程即可。

1，Redis的单线程模式

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开启多个redis进程，redis实际处理速度则是完全依赖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，服务器的处理能力会有一点程度的下降。

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对服务器的CPU造成很大压力。

在实际生产环境中，需要根据实际的需求来决定开启多个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资源紧张，采用单线程即可。

2，Redis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kwy-values，string字符串，lists列表，hashes散列值，sets集合及ordered sets等数据类型操作。

3，支持数据的持久性：可以将内存中的数据保存在磁盘中，重启的时候可以再次进行加载进行使用。

4，原子性：redis所以操作都是原子性

5，支持数据备份：即master-salve模式的数据备份。

6，分布式

7，默认使用epoll+I/O多路复用来提高并发能力。

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

3，Redis的缺点

数据容量收到物理内存的限制，不能用于海量数据的高性能读取，因此Redis适合的场景主机局限在较小数据量的高性能操作和运算上。

五，Redis安装部署

systemctl stop firewalld
setenforce 0
#关闭防火墙
 
yum install -y gcc gcc-c++ make
#安装依赖环境
 
tar zxvf redis-5.0.7.tar.gz -C /opt/
#将redis包进行解压
 
cd /opt/redis-5.0.7/
make
make PREFIX=/usr/local/redis install
#进行编译安装

** 这边make之后，还需要进行make install，不然后面使用redis-cli时会有报错**

cd /opt/redis-5.0.7/utils
./install_server.sh
#进行安装（安装时，需要输入路径，具体看下图）

路径位置描述port：6379默认监听端口6379config file ：/etc/redis/6379.conf配置文件路径Log file ：/var/log/redis_6379.log日志文件路径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

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

/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

vim /etc/redis/6379.conf

bind 127.0.0.1 192.168.135.94                
#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
#重启redis

六，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

若不添加任何选项表示，则使用192.168.135.194:6379连接本机上的redis数据库
选项描述-h指定运程主机-p指定redis服务的端口-a指定密码，未设置数据库密码可以省略-a选项

redis-cli -h 192.168.135.194 -p 6379

2，redis-benchmark 测试工具

向ip地址为192.168.135.194 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
选项功能-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-k1=keep alive 0=reconnect-rSET/GET/INCR 使用随机key，SADD使用随机值-P通过管道传输-q强制退出redis，进显示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-lldle模式，仅打开N个idle连接并等待

测试存取大小为100字节的数据包性能

redis-benchmark -h 192.168.135.194 -p 6379 -q -d 100

测试本机上redis服务在进行set和lpush操作时的性能

redis-benchmark -t set,lpush -n 10000 

3，Redis数据库常用命令

set存放数据，命令格式为 set key valueget
获取数据，命令格式为get key
keys命令可以取符合规则的键值规则，通常情况可以结合* ？等选项来使用exists命令可以判断键值是否存在del命令可以删除当前数据库的指点keytype命令可以获取key对应的value值类型

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
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
exists 命令可以判断键值是否存在
del   命令可以删除当前数据库的指点 key
type  命令可以获取 key 对应的 value 值类型。

存放，获取数据

#登入redis数据库
redis-cli -p 6379
 
set yy good
get yy
 
set k1 1
set k2 2
set k3 3
set k4 4
set k5 5
set k6 6

查看以（）开头的键

keys *  #查看当前数据据库所有的键
keys k*  #查看以k开头的所有键
keys k?  #查看以k开头，后面包含一个任意字符的键
keys k?? #查看以k开头，后面包含两个任意字符的键

删除数据

keys *
del 
keys *

判断数据是否存在

exists可以判断键是否存在，1表示存在，0表示不存在

exists cxk
exists z22

重命名rename（覆盖）

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。

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

验证rename的覆盖性

** 对已有key进行重命名-renamenx（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存在不进行重命名（不覆盖）

#命令格式
renamenx 源key 目标key

查看当前数据库中key的数目-dbsize命令

** type获取值类型**

String数据类型
String是redis最基本的类型，最大能存储512MB的数据，String类型是二进制安全对的，即可以存储任何数据，比如数字、图片、序列化对象等
 
List数据类型
列表的元素类型为string，按照插入顺序排序，再列表的头部或尾部添加元素
 
Hash数据类型（散列类型）
hash用于存储对象。可以采用这样的命名方式：对象类别和ID构成键名，使用字段表示对象的属性，而字段值则存储属性值。如：存储ID为2的对象
如果Hash中包含很少的字段，那么该类型的数据也将仅占用很少的磁盘空间。每一个Hash可以存储4294967295个键值对。
 
Set数据类型（无序集合）
无序集合，元素类型为String类型，元素具有唯一性，不允许存在重复的成员。多个集合类型之间可以进行并集、交集和差集运算。
应用范围：
1.可以使用Redis的Set数据类型跟踪一些唯一性数据，比如访问某一博客的唯一IP地址信息。对于此场景，我们仅需在每次访问该博客时将访问者的IP存入Redis中，Set数据类型会自动保证IP地址的唯一性。
2.充分利用Set类型的服务端聚合操作方便、高效的特性，可以用于维护数据对象之间的关联关系。比如所有购买某一电子设备的客户ID被存储在一个指定的Set中，而购买另外一种电子产品的客户ID被存储在另外一个Set中，如果此时我们想获取有哪些客户同时购买了这两种商品时，Set的intersections命令就可以充分发挥它的方便和效率的优势了。
 
Sorted Set数据类型（zset、有序集合）
a、有序集合，元素类型为Sting，元素具有唯一性，不能重复。
b、每个元素都会关联一个double类型的分数score(表示权重)，可以通过权重的大小排序，元素的score可以相同。
 
应用范围：
1)可以用于一个大型在线游戏的积分排行榜。每当玩家的分数发生变化时，可以执行ZADD命令更新玩家的分数，此后再通过ZRANGE命令获取积分TOP10的用户信息。当然我们也可以利用ZRANK命令通过username来获取玩家的排行信息。最后我们将组合使用ZRANGE和ZRANK命令快速的获取和某个玩家积分相近的其他用户的信息。
2)Sorted-Set类型还可用于构建索引数据。
 

设置密码

#使用config set requirepass [password] 
config set requirepass 123456
 
#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）
conifg get requirepass   #不认证所以会报错
 
auth 123456 #auth认证
 
config get requirepass

** 删除密码**

config set requirepass ''

4，redis多数据库常用命令

多数据库之间的切换

命令格式：select 序号 最多只有16个库
使用redis-cli连接redis数据库后，默认使用的是序号为0的是数据库
select 1

多数据库间移动数据

** 清除数据库内的数据**

FLUSHDB:清空当前数据库数据
FLUSHALL :清空所有数据库的数据，慎用!

总结

本章主要讲了关系型数据库和非关系型数据的区别，已经redis简介，部署安装，操作命令的基本使用。

数据库

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键数据库和集合（表）

redis测试工具

1. Redis命令工具中的 rdb 和 aof 是redis服务中持久化功能的两种形式！
2. redis-cli命令行工具（远程登录）
3. redis-benchmark 测试工具（有效的测试 Redis 服务的性能）

redis数据库命令

• set,get和del:存放，获取和删除数据
• keys：获取key，可以结合通配符*和？
• 3，exists和type：判断key是否存在和判断类型
• rename和renamenx：重命名的两种，后者会进行判断，存在则不改
• dbsize:查看当前数据量中key的数目

redis多数据库常用命令

• select 序号：切换库名（16个数据库，数据库名称是用数据0-15）
• move 键值 序号：多数据库间移动数据
• FLUSHDB ：清空当前数据库数据
• FLUSHALL ：清空所有数据库的数据，慎用!