非关系数据库之——redis，关系数据库redis

非关系数据库之——redis，关系数据库redis

最近用到了redis,感觉有些知识点有些模糊了，因此决定回顾一下。

首先我们应该了解是什么，才能更好地理解。本篇播客将从redis的以下几个方面进行阐述：

关系型数据库与非关系型数据库的区别
NOSQL与关系型数据库的区别
redis的概念
redis的数据结构
redis的操作数据的常用命令
redis的存储化机制

我们都知道redis是一款NOSQL系列的关系型数据库。在说redis之前，我们先说一下NOSLQ与非关系型数据库指的是什么？

要说非关系型数据库，首先得从关系型数据库说起。关系型数据库包含oracle,mysql等。在关系型数据库中，数据是存储在表里面，表与表之间可以存在关联关系，并且数据是存储于硬盘上。

而非关系型数据库没有表的概念，他以键值对的形式存储数据。 并且数据之间不存在任何联系，数据存储在内存中。

                              key   value

到这里，我们还是不知道redis到底有什么好处？接下来我们一起探讨一下。现在我们都处于一个大数据的时代，通常网络中传输的数据量都是十分庞大的。如果客户端向服务器发送了一次请求，服务器需要从数据库得到数据然后响应给客户端。这期间需要进行一些列的IO操作，数据量大的时候，是非常耗时的，用户体验不好。而其中的大量数据都是固定的，或者说不经常发生变化的，那么我们可不可以将这些不会经常发生变化的数据存储到内存中呢，这样客户端在请求数据的时候就不需要在从数据库中读取了，大大提升了访问效率，这种思想便是缓存思想，也就是非关系型数据库的核心思想。

我们知道了关系型数据库与非关系型数据库的区别，NOSQL又是什么呢？
它是Not Only SQL的简写，意为“不仅仅是SQL”，是一项全新的数据库理念。在web1.0时代，都是靠工作人员发布数据，数据规模有限，仅仅依靠关系型数据库即可。但随着互联网web2.0网站的兴起，传统的关系数据库在应付web2.0网站，特别是超大规模和高并发的SNS类型的web2.0纯动态网站已经显得力不从心，暴露了很多难以克服的问题，而非关系型的数据库则由于其本身的特点得到了非常迅速的发展。NoSQL数据库的产生就是为了解决大规模数据集合多重数据种类带来的挑战，尤其是大数据应用难题。

NOSQL和关系型数据库比较

• 优点：*
    		1）成本：nosql数据库简单易部署，基本都是开源软件，不需要像使用oracle那样花费大量成本购买使用，相比关系型数据库价格便宜。
    		2）查询速度：nosql数据库将数据存储于缓存之中，关系型数据库将数据存储在硬盘中，自然查询速度远不及nosql数据库。
    		3）存储数据的格式：nosql的存储格式是key,value形式、文档形式、图片形式等等，所以可以存储基础类型以及对象或者是集合等各种格式，而数据库则只支持基础类型。
    		4）扩展性：关系型数据库有类似join这样的多表查询机制的限制导致扩展很艰难。
  缺点：
    		1）维护的工具和资料有限，因为nosql是属于新的技术，不能和关系型数据库10几年的技术同日而语。
    		2）不提供对sql的支持，如果不支持sql这样的工业标准，将产生一定用户的学习和使用成本。
    		3）不提供关系型数据库对事务的处理。
  

非关系型数据库与关系型数据库的对比

•   非关系型数据库的优势：*
    	1）性能NOSQL是基于键值对的，可以想象成表中的主键和值的对应关系，而且不需要经过SQL层的解析，所以性能非常高。
    	2）可扩展性同样也是因为基于键值对，数据之间没有耦合性，所以非常容易水平扩展。
  
    *关系型数据库的优势：*
    	1）复杂查询可以用SQL语句方便的在一个表以及多个表之间做非常复杂的数据查询。
    	2）事务支持使得对于安全性能很高的数据访问要求得以实现。对于这两类数据库，对方的优势就是自己的弱势，反之亦然。
  

需要注意的是关系型数据库与NoSQL数据库并非对立而是互补的关系，即通常情况下使用关系型数据库，在适合使用NoSQL的时候使用NoSQL数据库，让NoSQL数据库对关系型数据库的不足进行弥补。一般会将数据存储在关系型数据库中，在nosql数据库中备份存储关系型数据库的数据。

现在市场上主流的NOSQL产品有：

•   	键值(Key-Value)存储数据库
    		相关产品： Tokyo Cabinet/Tyrant、Redis、Voldemort、Berkeley DB
    		典型应用： 内容缓存，主要用于处理大量数据的高访问负载。 
    		数据模型： 一系列键值对
    		优势： 快速查询
    		劣势： 存储的数据缺少结构化
    •	列存储数据库
    		相关产品：Cassandra, HBase, Riak
    		典型应用：分布式的文件系统
    		数据模型：以列簇式存储，将同一列数据存在一起
    		优势：查找速度快，可扩展性强，更容易进行分布式扩展
    		劣势：功能相对局限
    •	文档型数据库
    		相关产品：CouchDB、MongoDB
    		典型应用：Web应用（与Key-Value类似，Value是结构化的）
    		数据模型： 一系列键值对
    		优势：数据结构要求不严格
    		劣势： 查询性能不高，而且缺乏统一的查询语法
    •	图形(Graph)数据库
    		相关数据库：Neo4J、InfoGrid、Infinite Graph
    		典型应用：社交网络
    		数据模型：图结构
    		优势：利用图结构相关算法。
    		劣势：需要对整个图做计算才能得出结果，不容易做分布式的集群方案。
  

说了这么多，终于到redis了，哈哈哈哈…
Redis是用C语言开发的一个开源的高性能键值对（key-value）数据库，官方提供测试数据，50个并发执行100000个请求,读的速度是110000次/s,写的速度是81000次/s 。
由于不同的场景对于储存需求是不一致的，因此redis提供了多种键值数据类型来满足不同场景的存储需求，目前为止Redis支持的键值数据类型有以下五种：

•     1) 字符串类型 string
    	2) 哈希类型 hash
    	3) 列表类型 list
    	4) 集合类型 set
    	5) 有序集合类型 sortedset
  

而目前redis主要的应用场景:

•   	•	缓存（数据查询、短连接、新闻内容、商品内容等等）
    	•	聊天室的在线好友列表
    	•	任务队列。（秒杀、抢购、12306等等）
    	•	应用排行榜
    	•	网站访问统计
    	•	数据过期处理（可以精确到毫秒
    	•	分布式集群架构中的session分离
  

下面我们就开始正式学习一下redis
redis的数据结构：

• redis存储的是：key,value格式的数据，其中key都是字符串，value有5种不同的数据结构

  •   	value的数据结构：
      	1) 字符串类型 string
      	2) 哈希类型 hash ： map格式  
      	3) 列表类型 list ： linkedlist格式。支持重复元素
      	4) 集合类型 set  ： 不允许重复元素
      	5) 有序集合类型 sortedset：不允许重复元素，且元素有顺序
    

命令操作
以下仅仅一些常用的命名操作，如果你想了解更多，可以上redis官网上学习。

字符串 string类型
1.存储： set key value
2. 获取： get key
3. 删除： del key

哈希类型 hash
1. 存储： hset key field value
2. 获取：
* hget key field: 获取指定的field对应的值
* hgetall key：获取所有的field和value
3. 删除： hdel key field

**列表类型 list:**可以添加一个元素到列表的头部（左边）或者尾部（右边）

•   1. 添加：
    	1. lpush key value: 将元素加入列表左表
    	2. rpush key value：将元素加入列表右边
    2. 获取：
    	* lrange key start end ：范围获取（start代表开始索引，end代表结束索引，获取所有的value值，可以写成   lrange key 0  -1）
    3. 删除：
    	* lpop key： 删除列表最左边的元素，并将元素返回
    	* rpop key： 删除列表最右边的元素，并将元素返回
  

集合类型 set ： 以上都允许存储重复元素，但set类型不允许重复元素

•   1. 存储：sadd key value
    2. 获取：smembers key:获取set集合中所有元素
    3. 删除：srem key value:删除set集合中的某个元素	
  

  
  .有序集合类型 sortedset：也不允许重复元素，且元素有顺序.每个元素都会关联一个double类型的分数。redis正是通过分数来为集合中的成员进行从小到大的排序。

•   1. 存储：zadd key score value
    2. 获取：zrange key start end [withscores]
    	127.0.0.1:6379> zrange mysort 0 -1（查询结果包含scores）
    	127.0.0.1:6379> zrange mysort 0 -1 withscores（查询结果不包含scores）
    3. 删除：zrem key value
  

最后讲几个通用的命令操作

接下来我们来讲解一下redis持久化存储，我们都知道redis是将数据存储在内存中的，但是内存中的数据是不能够持久化存储的，但是redis将数据存储到硬盘上，这就不得不谈谈redis的持久化机制了，redis有两种持久化机制，分别是RDB与AOF,下面我们分别来讲解一下：

RDB
默认方式，不需要进行配置，默认就使用这种机制

• 在一定的间隔时间中，检测key的变化情况，然后持久化数据,对性能影响小。

在redis的安装目录中，有一个redis.windows.conf配置文件，第98行开始有三条数据。我们可以根据业务需求或机器性能对值进行修改

•   		save 900 1
    		在900毫秒(15分钟)之内至少有一个key改变，就持久化存储一次
    		save 300 10
    		在300毫秒(5分钟)之内至少有10个key改变，就持久化存储一次
    		在300毫秒(1分钟)之内至少有10000key改变，就持久化存储一次
  

AOF
同样在redis.windows.conf配置文件中392行，有一个appendonly,默认关闭，想要开启，将no改为yes即可。

•   appendonly no（关闭AOF） --> appendonly yes （开启AOF）
  

当开启AOF后，将默认每秒进行一次持久化，如果想要修改，找到420行，有三条相关的配置信息，将注释打开即可生效。

			# appendfsync always ： 每一次操作都进行持久化
			appendfsync everysec ： 每隔一秒进行一次持久化
			# appendfsync no	 ： 不进行持久化

今天就先说到这里了，下次再来讲解一下如何通过java代码操作redis，也就是jedis,和jedis连接池的相关使用，溜了溜了…