【Redis】初识 Redis

文章目录

---

一、认识NoSQL

1.1 NoSQL 概念与发展

​​NoSQL​​指的是非关系型的数据库。​​NoSQL​​有时也称作​​Not Only SQL​​的缩写，是对不同于传统的关系型数据库的数据库管理系统的统称。

NoSQL用于超大规模数据的存储。（例如​​谷歌​​或​​Facebook​​每天为他们的用户收集万亿比特的数据）。这些类型的数据存储不需要固定的模式，无需多余操作就可以横向扩展。

NoSQL一词最早出现于1998年，是​​Carlo Strozzi​​开发的一个轻量、开源、不提供​​SQL​​功能的关系数据库。

2009年，​​Last.fm​​的​​Johan Oskarsson​​发起了一次关于分布式开源数据库的讨论，来自​​Rackspace​​的​​Eric Evans​​再次提出了​​NoSQL​​的概念，这时的​​NoSQL​​主要指非关系型、分布式、不提供ACID的数据库设计模式。

2009年在亚特兰大举行的​​"no:sql(east)"​​讨论会是一个里程碑，其口号是​​"select fun, profit from real_world where relational=false;"​​。因此，对​​NoSQL​​最普遍的解释是​​"非关联型的"​​，强调​​Key-Value Stores​​和​​文档数据库​​的优点，而不是单纯的反对​​RDBMS​​。

---

1.2 为什么使用NoSQL

今天我们可以通过第三方平台（如：​​Google​​,​​Facebook​​等）可以很容易的访问和抓取数据。用户的个人信息，社交网络，地理位置，用户生成的数据和用户操作日志已经成倍的增加。我们如果要对这些用户数据进行挖掘，那​​SQL数据库​​已经不适合这些应用了, ​​NoSQL​​数据库的发展却能很好的处理这些大的数据。

​​返回顶部​​

---

1.3 与SQL的联系与区别

• 结构化（表） & 非结构化（K-V、文档、图）

• 关联的 & 非关联

• SQL查询 & 非SQL

• ACID(事务) & BASE(无事务)

总结：

• 性能肯定是内存更高
• 垂直是指SQL设计之初没有考虑到数据的分片存储，都是存贮在本地机器上，虽然支持主从但是并没有提升数据的量（仅备份层面）；水平是指考虑到了分片需求，根据id通过哈希算法获取标识，将数据存储在指定的节点上

​​返回顶部​​

---

1.4 拓展 - CAP定理

在计算机科学中, CAP定理（CAP theorem）, 又被称作 布鲁尔定理（Brewer’s theorem）, 它指出对于一个分布式计算系统来说，不可能同时满足以下三点:

• 一致性(Consistency)(所有节点在同一时间具有相同的数据)
• 可用性(Availability)(保证每个请求不管成功或者失败都有响应)
• 分隔容忍(Partition tolerance)(系统中任意信息的丢失或失败不会影响系统的继续运作)

CAP理论的核心是：一个分布式系统不可能同时很好的满足一致性，可用性和分区容错性这三个需求，最多只能同时较好的满足两个。

因此，根据 CAP 原理将 NoSQL 数据库分成了满足 CA 原则、满足 CP 原则和满足 AP 原则三 大类：

• CA - 单点集群，满足一致性，可用性的系统，通常在可扩展性上不太强大。
• CP - 满足一致性，分区容忍性的系统，通常性能不是特别高。
• AP - 满足可用性，分区容忍性的系统，通常可能对一致性要求低一些。

​​返回顶部​​

---

1.5 拓展 - BASE & ACID

BASE：Basically Available, Soft-state, Eventually Consistent。 由 Eric Brewer 定义。

CAP理论的核心是：一个分布式系统不可能同时很好的满足一致性，可用性和分区容错性这三个需求，最多只能同时较好的满足两个。

BASE是NoSQL数据库通常对可用性及一致性的弱要求原则:

• Basically Available --基本可用
• Soft-state --软状态/柔性事务。 “Soft state” 可以理解为"无连接"的, 而 “Hard state” 是"面向连接"的
• Eventually Consistency – 最终一致性， 也是 ACID 的最终目的。

ACID	BASE
原子性(Atomicity)	基本可用(Basically Available)
一致性(Consistency)	软状态/柔性事务(Soft state)
隔离性(Isolation)	最终一致性 (Eventual consistency)
持久性 (Durable)

​​返回顶部​​

---

1.6 NoSQL数据库分类

类型	部分代表	特点
列存储	Hbase Cassandra Hypertable	顾名思义，是按列存储数据的。最大的特点是方便存储结构化和半结构化数据，方便做数据压缩， 对针对某一列或者某几列的查询有非常大的IO优势。
文档存储	MongoDB CouchDB	文档存储一般用类似json的格式存储，存储的内容是文档型的。这样也就有机会对某些字段建立索引， 实现关系数据库的某些功能。
K-V存储	Tokyo Cabine t / Tyrant BerkeleyDB MemcacheDB Redis	可以通过key快速查询到其value。一般来说，存储不管value的格式，照单全收。（Redis包含了其他功能）
图存储	Neo4J FlockDB	图形关系的最佳存储。使用传统关系数据库来解决的话性能低下，而且设计使用不方便。
对象存储	db4o Versant	通过类似面向对象语言的语法操作数据库，通过对象的方式存取数据。
xml数据库	Berkeley DB XMLBaseX	高效的存储XML数据，并支持XML的内部查询语法，比如XQuery,Xpath。

​​返回顶部​​

---

二、认识Redis

​​Redis​​诞生于2009年全称是​​Remote Dictionary Server​​，远程词典服务器，是一个基于内存的键值型NoSQL数据库。

“兄弟们，SQL性能不太好，咱们来重新写一个~”

特征:

• 键值（key-value）型，value支持多种不同数据结构，功能丰富
• 单线程，每个命令具备原子性 (6.0单纯网络请求部分为多线程)
• 低延迟，速度快（基于内存、IO多路复用、良好的编码）。
• 支持数据持久化
• 支持主从集群、分片集群
• 支持多语言客户端

​​返回顶部​​

---

三、安装Redis

大多数企业都是基于Linux服务器来部署项目，而且Redis官方也没有提供Windows版本的安装包。因此课程中我们会基于Linux系统来安装Redis. 此处选择的Linux版本为CentOS 7.

Redis的官方网站地址：​​https://redis.io/​​

1.单机安装Redis

1.1 安装Redis依赖

Redis是基于C语言编写的，因此首先需要安装Redis所需要的gcc依赖：

yum install

1.2 上传安装包并解压

然后将课前资料提供的Redis安装包上传到虚拟机的任意目录：

例如，我放到了/usr/local/src 目录：

解压缩：

tar -xzf redis-6.2.6.tar.gz

解压后：

进入redis目录：

cd redis-6.2.6

运行编译命令：

make && make install

如果没有出错，应该就安装成功了。

默认的安装路径是在 ​​/usr/local/bin​​目录下：

该目录以及默认配置到环境变量，因此可以在任意目录下运行这些命令。其中：

• ​​redis-cli​​：是 redis 提供的命令行客户端
• ​​redis-server​​：是 redis 的服务端启动脚本
• ​​redis-sentinel​​：是 redis 的哨兵启动脚本

​​返回顶部​​

---

1.3 启动

redis的启动方式有很多种，例如：

• 默认启动
• 指定配置启动
• 开机自启

1.3.1 默认启动

安装完成后，在任意目录输入​​redis-server​​命令即可启动​​Redis​​：

redis-server

如图：

这种启动属于​​前台启动​​，会阻塞整个会话窗口，窗口关闭或者按下​​CTRL + C​​则Redis停止。不推荐使用。

​​返回顶部​​

---

1.3.2 指定配置启动

如果要让Redis以​​后台​​方式启动，则必须修改Redis配置文件，就在我们之前解压的redis安装包下（​​/usr/local/src/redis-6.2.6​​），名字叫​​redis.conf​​：

我们先将这个配置文件备份一份：

cp

然后修改redis.conf文件中的一些配置：

# 允许访问的地址，默认是127.0.0.1，会导致只能在本地访问。修改为0.0.0.0则可以在任意IP访问，生产环境不要设置为0.0.0.0
bind 0.0.0.0
# 守护进程，修改为yes后即可后台运行
daemonize yes 
# 密码，设置后访问Redis必须输入密码
requirepass 123456

Redis的其它常见配置：

# 监听的端口
port 6379
# 工作目录，默认是当前目录，也就是运行redis-server时的命令，日志、持久化等文件会保存在这个目录
dir .
# 数据库数量，设置为1，代表只使用1个库，默认有16个库，编号0~15
databases 1
# 设置redis能够使用的最大内存
maxmemory 512mb
# 日志文件，默认为空，不记录日志，可以指定日志文件名
logfile "redis.log"

启动Redis：

# 进入redis安装目录 
cd /usr/local/src/redis-6.2.6
# 启动

查看Redis启动进程：

ps -ef | grep

停止服务：

# 利用redis-cli来执行 shutdown 命令，即可停止 Redis 服务，
# 因为之前配置了密码，因此需要通过 -u 来指定密码
redis-cli -u 123456 shutdown

​​返回顶部​​

---

1.3.3 开机自启

我们也可以通过配置来实现开机自启。

首先，新建一个系统服务文件：

vi

内容如下：

[Unit]
Description=redis-server
After=network.target

[Service]
Type=forking
ExecStart=/usr/local/bin/redis-server /usr/local/src/redis-6.2.6/redis.conf
PrivateTmp=true

[Install]
WantedBy=multi-user.target

然后重载系统服务：

systemctl daemon-reload

现在，我们可以用下面这组命令来操作redis了：

# 启动
systemctl start redis
# 停止
systemctl stop redis
# 重启
systemctl restart redis
# 查看状态

执行下面的命令，可以让redis开机自启：

systemctl enable

​​返回顶部​​

---

2.Redis客户端

安装完成Redis，我们就可以操作Redis，实现数据的CRUD了。这需要用到Redis客户端，包括：

• 命令行客户端
• 图形化桌面客户端
• 编程客户端

2.1 Redis命令行客户端

Redis安装完成后就自带了命令行客户端：redis-cli，使用方式如下：

redis-cli [options] [commonds]

其中常见的options有：

• ​​-h 127.0.0.1​​：指定要连接的​​edis​​节点的IP地址，默认是​​127.0.0.1​​
• ​​-p 6379​​：指定要连接的​​redis​​节点的端口，默认是​​6379​​
• ​​-a 123456​​：指定​​redis​​的访问密码

其中的commonds就是Redis的操作命令，例如：

• ​​ping​​​：与redis服务端做心跳测试，服务端正常会返回​​pong​​

不指定commond时，会进入​​redis-cli​​的交互控制台：

​​返回顶部​​

---

2.2 图形化桌面客户端

GitHub上的大神编写了Redis的图形化桌面客户端，地址：https://github.com/uglide/RedisDesktopManager

不过该仓库提供的是RedisDesktopManager的源码，并未提供windows安装包。

在下面这个仓库可以找到安装包：https://github.com/lework/RedisDesktopManager-Windows/releases

2.2.1 安装

在课前资料中可以找到Redis的图形化桌面客户端：

解压缩后，运行安装程序即可安装：

安装完成后，在安装目录下找到rdm.exe文件：

双击即可运行：

​​返回顶部​​

---

2.2.2 建立连接

点击左上角的​​连接到Redis服务器​​按钮：

在弹出的窗口中填写Redis服务信息：

点击确定后，在左侧菜单会出现这个链接：

点击即可建立连接了：

Redis默认有16个仓库，编号从0至15. 通过配置文件可以设置仓库数量，但是不超过16，并且不能自定义仓库名称。

如果是基于redis-cli连接Redis服务，可以通过select命令来选择数据库：

# 选择 0号库
select 0

​​返回顶部​​

---

2.2.3 简单使用

使用图形化界面，点击 + 创建键值对数据进行存储。

在命令行客户端进行数据的访问，首先选择库编号为1，然后使用get key去获取键名:

​​返回顶部​​

---