一、关系型数据库与非关系型数据库
1. 关系型数据库
关系型数据库是一种结构化数据库，基于关系模型（二维表格模型），适合记录数据。通过 SQL（结构化查询语言）进行数据的检索和操作。主流的关系型数据库包括：
- Oracle
- MySQL
- SQL Server
- Microsoft Access
- DB2
- PostgreSQL
关系型数据库需要预先设计表结构，并且数据必须符合表结构才能存储。
2. 非关系型数据库（NoSQL）
非关系型数据库（NoSQL，Not Only SQL）包括所有非关系型的数据库。特点是无需预定义表结构，数据可以以不同的类型和字段存储。主流的 NoSQL 数据库包括：
- Redis
- MongoDB
- HBase
- Memcached
3. 关系型与非关系型数据库的主要区别
-
数据存储方式
- 关系型数据库：表格形式，行和列。
- 非关系型数据库：数据以文档、键值对或图结构存储。
-
扩展方式
- 关系型数据库：纵向扩展（提升硬件性能）。
- 非关系型数据库：横向扩展（添加更多节点）。
-
事务支持
- 关系型数据库：支持高事务性，细粒度控制和回滚。
- 非关系型数据库：支持事务操作，但稳定性和事务控制不如关系型数据库。
4. 非关系型数据库产生背景
为了应对Web2.0时代的“三高”问题：
- High Performance：高并发读写需求。
- Huge Storage：海量数据高效存储与访问。
- High Scalability & High Availability：高可扩展性与高可用性需求。
二、Redis 简介
Redis（远程字典服务器）是一个开源的、基于内存的 NoSQL 数据库，使用 C 语言编写，支持键值对存储。
1. Redis 的主要特点
- 极高的读写速度：读取速度高达 110000 次/s，写入速度高达 81000 次/s。
- 丰富的数据类型：支持 Strings、Lists、Hashes、Sets 及 Sorted Sets 等数据类型。
- 数据持久化：内存中的数据可以保存到磁盘，重启时可恢复使用。
- 原子性：所有操作都是原子性的。
- 数据备份：支持 master-slave 模式的数据备份。
2. Redis 的应用场景
- 缓存
- 获取最新N个数据
- 排行榜
- 计数器
- 存储关系
- 实时分析系统
- 日志记录
3. Redis 性能优势
- 内存结构：纯内存结构避免了磁盘 I/O 操作。
- 单线程处理：减少了锁竞争和线程上下文切换的消耗。
- I/O 多路复用：提升了并发效率。
注：Redis 6.0 引入了多线程，但仅用于处理网络请求过程，数据读写仍是单线程处理。
三、Redis 安装部署
1. redis部署
redis 下载地址：http://download.redis.io/releases/
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
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
----------------------------------------------------------------------------------------------------------
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 : /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 127.0.0.1 192.168.10.23 #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
2. redis 命令
------ redis-cli 命令行工具 ------
-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 192.168.10.23 -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。
-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 192.168.10.23、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 192.168.10.23 -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 192.168.10.161 -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：存放数据，命令格式为 set key value
get：获取数据，命令格式为 get key
127.0.0.1:6379> set teacher zhangsan
OK
127.0.0.1:6379> get teacher
"zhangsan"# 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。
127.0.0.1:6379> set k1 1
127.0.0.1:6379> set k2 2
127.0.0.1:6379> set k3 3
127.0.0.1:6379> set v1 4
127.0.0.1:6379> set v5 5
127.0.0.1:6379> set v22 5
127.0.0.1:6379> KEYS * #查看当前数据库中所有键
127.0.0.1:6379> KEYS v* #查看当前数据库中以 v 开头的数据
127.0.0.1:6379> 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
127.0.0.1:6379> KEYS v?? #查看当前数据库中以 v 开头 v 开头后面包含任意两位的数据
# exists 命令可以判断键值是否存在。
127.0.0.1:6379> exists teacher #判断 teacher 键是否存在
(integer) 1 # 1 表示 teacher 键是存在
127.0.0.1:6379> exists tea
(integer) 0 # 0 表示 tea 键不存在# del 命令可以删除当前数据库的指定 key。
127.0.0.1:6379> keys *
127.0.0.1:6379> del v5
127.0.0.1:6379> get v5
# type 命令可以获取 key 对应的 value 值类型。
27.0.0.1:6379> type k1
string
# 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。
127.0.0.1:6379> keys v*
1) "v1"
2) "v22"
127.0.0.1:6379> rename v22 v2
OK
127.0.0.1:6379> keys v*
1) "v1"
2) "v2"
127.0.0.1:6379> get v1
"4"
127.0.0.1:6379> get v2
"5"
127.0.0.1:6379> rename v1 v2
OK
127.0.0.1:6379> get v1
(nil)
127.0.0.1:6379> get v2
"4"
# 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）
127.0.0.1:6379> keys *
127.0.0.1:6379> get teacher
"zhangsan"
127.0.0.1:6379> get v2
"4"
127.0.0.1:6379> renamenx v2 teacher
(integer) 0
127.0.0.1:6379> keys *
127.0.0.1:6379> get teacher
"zhangsan"
127.0.0.1:6379> get v2
"4"
# 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
#使用config set requirepass yourpassword命令设置密码
127.0.0.1:6379> 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）
127.0.0.1:6379> auth 123456
127.0.0.1:6379> config get requirepass
127.0.0.1:6379> config set requirepass '' #取消设置的密码
---- 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。
#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。
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
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)
#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！
