redis

一、 数据库

1、数据库

  (1）关系型数据库SQL<MySQL、Oracle、DB2、SQLServer>：有表，而且表与表直接存在关系<主外键>；

（2）非关系型数据库No SQL（没有表），可以作为关系型数据库的一个很好的补充，不能替代；

2、NoSQl产生的原因

  对数据库高并发访问的需求；

3、NoSQl数据库的分类

(1) 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

(2)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

(3)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

(4)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。

二、redis

1、redis的介绍

  (1）什么是redis?

redis是用c语言开发的开源的高性能的key-value非关系型数据库，主要应用在缓存，目前支持的键值数据类型有五种

（2）redis的应用场景

  **缓存

  **分布式集群架构中的session分离。

  **任务队列。（秒杀、抢购、12306等等）

  **应用排行榜。（SortedSet）

  **网站访问统计。

  **数据过期处理。(expire) 

 

2、redis的五种数据类型

Key全都是字符串的！value有上述5种类型，最重要的是string！！！

redis命令不区分大小写，但是key区分的

redis中的数据都是字符串。

redis是单线程，（不适合存储比较大的数据）

  (1）String：key-value【使用最多，和json连用】

**set key value 设置值

**get key 获取值

**如果key对应value是整数

    incr key 加一 value+1

    decr key 减一 value-1

使用incr  命令，如果key 不存在，会自动创建key 并自动+1.

（2）Hash: key-field-value【一般用于存储JavaBean数据，但是被string+json形式完全替代】

**相当于一个key 对应一个map (map中又是key- value)，

**hset  key field value  设置值

**hget  key field       获取值

**hincrby key field num  设置增数量

（3）List【实时排名】

**List是有顺序可重复(数据结构中的：双链表，队列)，可作为链表 ，从左添加元素  也可以从右添加元素。

**lpush list a b c d    (从左添加元素)

**rpush list 1 2 3 4    (从右边添加元素)

**lrange list 0 -1 (从0 到 -1 元素查看：也就表示查看所有)

**lpop list （从左边取，删除）

**rpop list  (从右边取，删除)

（4）Set【唯一性，使用环境较少】

**Set无顺序，不能重复

**sadd set1 a b c d d (向set1中添加元素) 元素不重复

**smembers set1 （查询元素）

**srem set1 a （删除元素）

  (5) SortedSet（zset）【用于网站排名，竞价排名，变化不能太快】

**有顺序，不能重复【适合做排行榜 排序需要一个分数属性】

**zadd zset1 9 a 8 c 10 d 1 e   （添加元素 zadd key score member ）

**zrange key  0  -1  withscores 查看所有元素，如果要查看分数，加上withscores.

**zrange zset1 0 -1 (从小到大)

**zrevrange zset1 0 -1 (从大到小)

**zincrby zset2 score member (对元素member 增加 score)

3、key命令

**expire key second  (设置key的过期时间)

**ttl key (查看剩余时间)（-2 表示不存在，-1 表示已被持久化，正数表示剩余的时间）

**persist key (清除过期时间，也即是持久化 持久化成功体提示 1 不成功0)。

**del key: 删除key

**EXISTS key

       若key存在，返回1，否则返回0。

**select 0 表示：选择0号数据库。默认是0号数据库

4、redis持久化方案

Redis 数据都放在内存中。如果机器挂掉，内存的数据就不存在。

需要做持久化，把内存中的数据保存在磁盘，下一次启动的时候就可以恢复数据到内存中。

1、RDB   快照形式  （定期将当前时刻的数据保存磁盘中）会产生一个dump.rdb文件

              特点：会存在数据丢失，性能较好，数据备份。

 2、AOF   append only file  (所有对redis的操作命令记录在aof文件中)，恢复数据，重新执行一遍即可。

              特点：每秒保存，数据比较完整，耗费性能。     

3、同时开启两个持久化方案，则按照 AOF的持久化放案恢复数据。默认是按照rdb的方式恢复数据，如果开启了AOF，就是用AOF恢复数据，数据是存在于/usr/local/redis/bin/appendonly.aof文件中

5、redis集群【一台redis的并发量不够时就要用到redis集群】

（1）redis集群架构图

架构细节:

(1)redis间的通信：所有的redis节点彼此互联(PING-PONG机制),内部使用二进制协议优化传输速度和带宽.

(2)节点的fail是通过集群中超过半数的节点检测失效时才生效.通过投票机制【一台服务器挂了，他自己可能不知道】

(3)客户端与redis节点直连,不需要中间proxy层.客户端不需要连接集群所有节点,连接集群中任何一个可用节点即可

(4)redis-cluster把所有的物理节点映射到[0-16383]slot上,cluster 负责维护node<->slot<->value

Redis 集群中内置了 16384 个哈希槽，当需要在 Redis 集群中放置一个 key-value 时，redis 先对 key 使用 crc16 算法算出一个结果，然后把结果对 16384 求余数，这样每个 key 都会对应一个编号在 0-16383 之间的哈希槽，redis 会根据节点数量大致均等的将哈希槽映射到不同的节点

0-5000

5001-10000

10001-16383

server1

server2

server3

key1(98 slot)

三、jedis

1、什么是jedis？

集成了redis的一些命令操作，封装了redis的java客户端。提供了连接池管理

因为集群是比较消耗成本的，所以在公司中，一般生产环境使用集群，开发环境使用单机版。

我们在项目整合中都需要有。可以开发一个接口，有单机版的实现类和集群版的实现类。使用时可以面向接口开发，不影响业务逻辑，使用spring管理实现类，部署时切换实现类即可。

常用的操作redis的方法抽取出一个接口，分别对应单机版和集群版创建两个实现类。