关系型数据库与非关系型数据库概述，Redis部署及常用命令
关系型数据库与非关系型数据库概述，Redis部署及常用命令
一、关系数据库与非关系型数据库概述
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（二维表格模型）基础上，一般面向于记录。
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，用于执行对关系型数据库中数据的检索和操作。
主流的关系型数据库包括 Oracle、MySQL、SQL Server、Microsoft Access、DB2 等。
2、非关系型数据库
- NoSQL(NoSQL = Not Only SQL )，意思是“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、MongBD、Hbase、CouhDB 等。
二、关系数据库与非关系型数据库区别
1、数据存储方式不同
- 关系型和非关系型数据库的主要差异是数据存储的方式。
- 关系型数据天然就是表格式的，因此存储在数据表的行和列中。数据表可以彼此关联协作存储，也很容易提取数据。
- 与其相反，非关系型数据不适合存储在数据表的行和列中，而是大块组合在一起。非关系型数据通常存储在数据集中，就像文档、键值对或者图结构。你的数据及其特性是选择数据存储和提取方式的首要影响因素。
关系型:依赖于关系模型E-R图，同时以表格式的方式存储数据
非关系型:除了以表格形式存储之外，通常会以大块的形式组合在一起进行存储数据
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，也就是说提高处理能力，使用速度更快速的计算机，这样处理相同的数据集就更快了。因为数据存储在关系表中，操作的性能瓶颈可能涉及很多个表，这都需要通过提高计算机性能来客服。虽然SQL数据库有很大扩展空间，但最终肯定会达到纵向扩展的上限。
- 而NoSQL数据库是横向扩展的。因为非关系型数据存储天然就是分布式的，NoSQL数据库的扩展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。
关系数据库: 纵向(天然表格式)
非关系型数据库: 横向(天然分布式)
3、对事务性的支持不同
- 如果数据操作需要高事务性或者复杂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性方面考虑是你的最佳选择。SQL数据库支持对事务原子性细粒度控制，并且易于回滚事务。
- 虽然NoSQL数据库也可以使用事务操作，但稳定性方面没法和关系型数据库比较，所以它们真正闪亮的价值是在操作的扩展性和大数据量处理方面。
关系型: 特别适合高事务性要求和需要控制执行计划的任务
非关系型: 此处会稍显弱势，其价值点在于高扩展性和大数据量处理方面
三、非关系型数据库产生背景
1、可用于应对 Web2.0 纯动态网站类型的三高问题。
High performance——对数据库高并发读写需求
Huge Storage——对海量数据高效存储与访问需求
High Scalability && High Availability——对数据库高可扩展性与高可用性需求
- 关系型数据库和非关系型数据库都有各自的特点与应用场景，两者的紧密结合将会给Web2.0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,可以把经常访问的数据存储在非关系型数据库中，提升访问速度。
2、总结
（1）关系型数据库
- 实例–>数据库–>表(table)–>记录行(row)、数据字段(column)
（2）非关系型数据库
- 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建数据库和集合（表）。
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-value（键值对）的存储形式，是目前分布式架构中不可或缺的一环。
1、Redis服务器程序是单进程模型
- Redis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：在实际生产环境中，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 CPU 资源比较紧张，采用单进程即可。
2、建议开两个进程原因
1.备份
2.抗高并发的同时尽量不给cpu造成太大的压力
五、Redis 具备的特点
1、具有极高的数据读写速度：数据读取的速度最高可达到 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 key-value、Strings、Lists、Hashes、Sets 及 Ordered Sets 等数据类型操作。
ps :
string 字符串(可以为整形、浮点和字符型，统称为元素)
list列表:(实现队列，元素不唯一，先出先出原则)
set 集合:(各不相同的元素)
hash hash散列值: (hash的key必须是唯一的 )
set /ordered sets 集合/有序集合
3、支持数据的持久化：可以将内存中的数据保存在磁盘中，重启的时候可以再次加载进行使用。
4、原子性：Redis 所有操作都是原子性的。
5、支持数据备份：即master-salvs 模式的数据备份
Redis作为基于内存运行的数据库，缓存是其最常应用的场景之一。除此之外，Redis常见应用场景还包括获取最新N个数据的操作、排行榜类应用、计数器应用、存储关系、实时分析系统、日志记录。
六、Redis 编译安装部署
systemctl disable --now firewalld #关闭防火墙开机自启并且现在关闭防火墙
setenforce 0
1、源码编译安装
yum install -y gcc gcc-c++ make
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。
2、设置配置文件
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可以执行文件路径，注意要一次性正确输入，无法删除输错的字符
字段解析
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
3、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/
4、服务控制
#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 /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
5、修改配置 /etc/redis/6379.conf 参数
vim /etc/redis/6379.conf
bind 127.0.0.1 192.168.70.5 #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
systemctl restart redis_6379.service
netstat -natp | grep redis
七、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
语法：redis-cli -h host -p port -a password
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 192.168.70.5 -p 6379 # 此时无密码，不需要-a直接登录
2、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。
基本的测试语法：redis-benchmark [选项] [选项值]。
向 IP 地址为 192.168.70.5、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 192.168.70.5 -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 192.168.70.5 -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
八、Redis数据库常用命令
1.set: 存放数据，命令格式为 set key value
set: 存放数据，命令格式为 set key value
redis-cli
127.0.0.1:6379> set teacher zhangsan
OK
2、get: 获取数据，命令格式为 get key
redis-cli
127.0.0.1:6379> get teacher
"zhangsan"
3、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
1) "v5"
2) "myset:__rand_int__"
3) "v1"
4) "counter:__rand_int__"
5) "v22"
6) "teacher"
7) "k2"
8) "mylist"
9) "k3"
10) "key:__rand_int__"
11) "k1"
127.0.0.1:6379> KEYS v* #查看当前数据库中以v开头的数据
1) "v5"
2) "v1"
3) "v22"
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
1) "v5"
2) "v1"
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
1) "v22"
4、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
5、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
(integer) 1
127.0.0.1:6379> get v5
(nil)
6、type 命令可以获取key对应的 value 值类型
127.0.0.1:6379> type k1 strin
7、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
127.0.0.1:6379> get v1
(nil)
127.0.0.1:6379> get v2
"4"
8、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)
命令格式: renamenx 源key 目标key
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"
9、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 (integer) 9
10、使用config set requi repass yourpassword 命令设置密码
127.0.0.1:6379> config set requirepass 123456
11、使用auth查看验证密码（设置密码后需要验证否则无法进行任何操作）
127.0.0.1 : 6379> auth 123456
12、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
九、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。
1、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，为默认连接的数据库
2、多数据库间移动数据
- 命令格式：move 键值 序号
127.0.0.1:6379> move aaa 1 # 将键aaa移动到序号1数据库
(integer) 1
127.0.0.1:6379> select 1 # 切换到序号1的数据库
OK
127.0.0.1:6379[1]> keys *
3、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!
127.0.0.1:6379[1]> flushdb #清空当前数据库
OK
127.0.0.1:6379[1]> keys *
(empty list or set)
