在現(xiàn)在的互聯(lián)網(wǎng)大潮中，NoSQL可謂是家喻戶曉，Redis作為NoSQL中及其重要的一員，使我們走向架構(gòu)道路的一條必經(jīng)之路。作為運維工程師來說，是必須要掌握的！
既然提到了Redis數(shù)據(jù)庫是非關(guān)系型數(shù)據(jù)，并且需要掌握Redis數(shù)據(jù)庫。那么關(guān)于關(guān)系型數(shù)據(jù)庫與非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫的基本概念是必須要了解的。
數(shù)據(jù)庫按照其結(jié)構(gòu)可以分為關(guān)系型數(shù)據(jù)庫與其他數(shù)據(jù)庫，而這些其他數(shù)據(jù)庫，我們統(tǒng)稱為非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫。
關(guān)系型數(shù)據(jù)庫是一個結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)庫，創(chuàng)建在關(guān)系模型基礎(chǔ)上，一般面向記錄。它借助于集合代數(shù)等數(shù)學(xué)概念和方法來處理數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)。關(guān)系模型指二維表格模型，因而一個關(guān)系型數(shù)據(jù)庫就是由二維表及其之間的聯(lián)系組成的一個數(shù)據(jù)組織，現(xiàn)實世界中，各種實體與實體之間的各種聯(lián)系都可以用關(guān)系模型來表示。SQL（結(jié)構(gòu)化查詢語言）語句就是一種基于關(guān)系型數(shù)據(jù)庫的語言，用于執(zhí)行對關(guān)系型數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)的檢索和操作。
主流的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫包括Oracle、MySQL、SQL Server、Microsoft Access、DB2等。
NoSQL：意思是“不僅僅是SQL”，是非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫的總稱。主流的NoSQL數(shù)據(jù)庫有Redis、MongDB、Hbase、CouhDB等。這些數(shù)據(jù)庫，他們的存儲方式，存儲結(jié)構(gòu)以及使用場景都是完全不同的。所以我們認(rèn)為它是一個非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫的集合，而不是像關(guān)系型數(shù)據(jù)庫一樣，是一個統(tǒng)稱。簡單來說：主流的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫之外的數(shù)據(jù)庫，都可以成為非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫。NoSQL數(shù)據(jù)庫憑借著其非關(guān)系型、分布式、開源和橫向擴(kuò)展等優(yōu)勢，被認(rèn)為是下一代數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品。
關(guān)系型數(shù)據(jù)庫已經(jīng)誕生很久了，而且我們一直都在使用，沒有發(fā)生有什么問題，面對這樣的情況，為什么還能產(chǎn)生非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫？
隨著Web 2.0網(wǎng)站的興起，關(guān)系型數(shù)據(jù)庫在應(yīng)對Web 2.0網(wǎng)站，特別是海量數(shù)據(jù)和高并發(fā)的SNS（社交網(wǎng)絡(luò)服務(wù)）類型的Web 2.0網(wǎng)站時，暴露出很多難以解決的問題。主要的就是三高問題：
Web 2.0網(wǎng)站會根據(jù)用戶的個性化信息來實時生成動態(tài)頁面和提供動態(tài)信息。因此，無法使用動態(tài)頁面靜態(tài)化技術(shù)，所以數(shù)據(jù)庫的并發(fā)負(fù)載非常高，一般會達(dá)到10000次/s以上的讀寫請求。關(guān)系型數(shù)據(jù)庫對于上萬次的查詢請求還是可以勉強支撐的。當(dāng)出現(xiàn)上萬次的寫數(shù)據(jù)請求時，硬盤I/O就已經(jīng)無法承受了。對于普通的BBS網(wǎng)站，往往也會存在高并發(fā)的寫數(shù)據(jù)請求。比如：爆料明星等，就會有很多人評論。結(jié)果很有可能因為流量過大而引起網(wǎng)站癱瘓。
類似于大型的社交網(wǎng)站，比如：Facebook、Friendfeed等。每天都會產(chǎn)生大型的用戶動態(tài)信息。例如：Facebook一個月就會產(chǎn)生2.5億條用戶動態(tài)信息。對于關(guān)系型數(shù)據(jù)庫來說，在一個包含2.5億條記錄的表中執(zhí)行SQL查詢。效率是非常低的。
在Web架構(gòu)中，數(shù)據(jù)庫是最難進(jìn)行橫向擴(kuò)展的。當(dāng)應(yīng)用系統(tǒng)的用戶量與訪問量與日俱增時，數(shù)據(jù)庫是沒辦法像Web服務(wù)器一樣，簡單得通過添加硬件和服務(wù)器節(jié)點來擴(kuò)展其性能和負(fù)載能力的。尤其對于一些需要24小時對外提供服務(wù)器的網(wǎng)站來說，數(shù)據(jù)庫的升級與擴(kuò)展往往會伴隨著停機維護(hù)與數(shù)據(jù)遷移，其工作量是非常龐大的。
關(guān)系型數(shù)據(jù)庫和非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫都有各自的特點與應(yīng)用場景。兩者的緊密結(jié)合將會給Web 2.0的數(shù)據(jù)庫發(fā)展帶來新的思路。讓關(guān)系型數(shù)據(jù)庫關(guān)注在關(guān)系上，非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫關(guān)注在存儲上。
通過以上內(nèi)容，大致可以了解到非關(guān)系的一些基本概念，接下來進(jìn)一步的了解——Redis數(shù)據(jù)庫。
Redis是一個開源的、使用C語言編寫、支持網(wǎng)絡(luò)、可基于內(nèi)存亦可持久化的日志型、key-value（鍵值對）數(shù)據(jù)庫，是目前分布式架構(gòu)中不可或缺的一環(huán)。
Redis服務(wù)器程序是單進(jìn)程模型，也就是在一臺服務(wù)器上可以同時啟動多個Redis進(jìn)程，而Redis的實際處理速度則完全依靠于主進(jìn)程的的執(zhí)行效率。若在服務(wù)器上只運行一個Redis進(jìn)程，當(dāng)多個客戶端同時訪問時，服務(wù)器的處理能力會有一定程度的下降，若在同一臺服務(wù)器上開啟多個Redis進(jìn)程，Redis在提高并發(fā)處理能力的同時會給服務(wù)器的CPU造成很大壓力。也就是說，在實際生產(chǎn)環(huán)境中，需要根據(jù)實際的需求來決定開啟多少個Redis進(jìn)程。若對高并發(fā)要求更高一些，可能會考慮在同一臺服務(wù)器上開啟多個進(jìn)程。若CPU資源比較緊張，采用單進(jìn)程即可。
redis具有以下顯著的優(yōu)點：
- 具有極高的讀寫速度，數(shù)據(jù)讀取的速度高可達(dá)到110000次/s；數(shù)據(jù)寫入速度高可達(dá)到81000次/s；
- 支持豐富的數(shù)據(jù)類型，不僅僅支持簡單的key-value數(shù)據(jù)類型，還支持Strings、Lists、Hashes、Sets及Ordered Sets等數(shù)據(jù)類型操作；
- 支持?jǐn)?shù)據(jù)的持久化，可以將內(nèi)存中的數(shù)據(jù)保存在硬盤中，重啟時可以再次加載使用；
- 原子性，Redis所有的操作都是原子性的；
- 支持?jǐn)?shù)據(jù)備份，及master-salve模式的數(shù)據(jù)備份；
Redis數(shù)據(jù)庫作為內(nèi)存運行的數(shù)據(jù)庫，緩存是其較常應(yīng)用的場景之一，除此之外，Redis常見應(yīng)用場景還包括獲取N個數(shù)據(jù)的操作、排行榜應(yīng)用、計數(shù)器應(yīng)用、存儲關(guān)系、實施分析系統(tǒng)、日志記錄等。
Redis數(shù)據(jù)庫的安裝相對于其他服務(wù)來說比較簡單，可以通過官網(wǎng)下載相應(yīng)的軟件包，也可以使用本人發(fā)布的網(wǎng)盤鏈接：https://pan.baidu.com/s/1bOhIr3yJmSVUpjTdv_x3Kw
提取碼：zp79
上傳到Linux服務(wù)器進(jìn)行解壓、安裝即可！
通常情況下在Linux系統(tǒng)中進(jìn)行源碼編譯安裝，需要執(zhí)行./configure進(jìn)行環(huán)境檢查與配置。從而生成Makefile文件，再執(zhí)行make && make install命令進(jìn)行編譯安裝，而Redis源碼包直接提供了Makefile文件，所以在解壓完軟件包后，可直接進(jìn)入解壓后的軟件包目錄，執(zhí)行make && make install命令進(jìn)行編譯安裝即可！如下：
重慶分公司
重慶分公司
[root@localhost ~]# tar zxf redis-3.2.9.tar.gz -C /usr/src
[root@localhost ~]# cd /usr/src/redis-3.2.9/
[root@localhost redis-3.2.9]# make && make install按照以上這樣的方式安裝，redis服務(wù)默認(rèn)的安裝位置是/usr/src/redis-3.2.9/src
在安裝過程中，如果想要安裝到指定目錄最好先進(jìn)入相應(yīng)的目錄，再執(zhí)行相應(yīng)的操作即可！也可以使用以下命令：
[root@localhost redis-3.2.9]# make && make PREFIX=/usr/local/ install
//安裝到/usr/local目錄make install 只是安裝了二進(jìn)制文件到系統(tǒng)中，并沒有啟動腳本和配置文件。軟件包中默認(rèn)提供了一個install_server.sh腳本文件。通過該腳本文件可以設(shè)置Redis服務(wù)所需要的相關(guān)配置文件。當(dāng)腳本執(zhí)行完畢，Redis服務(wù)就已經(jīng)啟動，默認(rèn)偵聽端口為6379。具體命令如下：
[root@localhost redis-3.2.9]# cd /usr/src/redis-3.2.9/utils/
[root@localhost utils]# ./install_server.sh
//進(jìn)入指定的目錄，運行腳本
Welcome to the redis service installer
This script will help you easily set up a running redis server
Please select the redis port for this instance: [6379] //設(shè)置端口號
Selecting default: 6379
Please select the redis config file name [/etc/redis/6379.conf] //設(shè)置默認(rèn)的配置文件
Selected default - /etc/redis/6379.conf
Please select the redis log file name [/var/log/redis_6379.log] //設(shè)置日志文件
Selected default - /var/log/redis_6379.log
Please select the data directory for this instance [/var/lib/redis/6379] //設(shè)置數(shù)據(jù)目錄
Selected default - /var/lib/redis/6379
Please select the redis executable path [/usr/local/bin/redis-server] //執(zhí)行命令存放位置
Selected config:
Port : 6379
Config file : /etc/redis/6379.conf
Log file : /var/log/redis_6379.log
Data dir : /var/lib/redis/6379
Executable : /usr/local/bin/redis-server
Cli Executable : /usr/local/bin/redis-cli //這是客戶端命令
Is this ok? Then press ENTER to go on or Ctrl-C to abort. //確認(rèn)信息，回車即可！
Copied /tmp/6379.conf => /etc/init.d/redis_6379
Installing service...
Successfully added to chkconfig!
Successfully added to runlevels 345!
Starting Redis server...
Installation successful!
//以上這些信息選擇默認(rèn)即可！
[root@localhost ~]# netstat -anpt | grep redis
tcp 0 0 127.0.0.1:6379 0.0.0.0:* LISTEN 6396/redis-server 1
//確認(rèn)監(jiān)聽端口為6379安裝完成之后（服務(wù)器默認(rèn)已經(jīng)啟動）可以使用Redis的服務(wù)控制腳本對Redis服務(wù)進(jìn)行控制，命令如下：
[root@localhost ~]# /etc/init.d/redis_6379 status
Redis is running (6396)
[root@localhost ~]# /etc/init.d/redis_6379 stop
[root@localhost ~]# /etc/init.d/redis_6379 restartRedis主配置文件為/etc/redis/6379.conf，配置文件默認(rèn)就可以滿足需求，當(dāng)然也可根據(jù)實際情況對配置文件進(jìn)行修改， 配置文件大致內(nèi)容：
[root@localhost ~]# vim /etc/redis/6379.conf
……………… //省略部分內(nèi)容
bind 127.0.0.1 192.168.1.1 //監(jiān)聽的主機地址（最好加上自己的IP地址）
port 6379 //監(jiān)聽端口
daemonize yes //啟動守護(hù)進(jìn)程
pidfile /var/run/redis_6379.pid //指定PID文件
loglevel notice //日志級別
logfile /var/log/redis_6379.log //指定日志文件
//redis服務(wù)的配置文件幾乎不需要修改任何內(nèi)容就可直接工作！
//修改完配置文件重啟服務(wù)，這是常識，不要大意！??！
[root@localhost ~]# /etc/init.d/redis_6379 restart關(guān)于優(yōu)化Redis服務(wù)可以參考的參數(shù)有：
Redis軟件提供了多個命令工具，當(dāng)Redis安裝時，所包含的軟件工具會同時被安裝到系統(tǒng)中，在系統(tǒng)中可以直接使用。
Redis服務(wù)命令工具的作用：
- redis-server：用于啟動Redis服務(wù)的工具；
- redis-benchmark：用于檢測Redis在本機的運行效率；
- redis-check-aof：修復(fù)AOF持久化文件；
- redis-check-rdb：修復(fù)RDB持久化文件；
- redis-cli：Redis命令工具；
這篇博文主要介紹redis-cli、redis-benchmark命令工具的使用。
Redis數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)也是一個典型的C/S（客戶端/服務(wù)器端）架構(gòu)的應(yīng)用，要訪問Redis數(shù)據(jù)庫需要使用專門的客戶端軟件。Redis服務(wù)的客戶端軟件就是自帶的redis-cli命令行非法操作。使用redis-cli連接到指定數(shù)據(jù)庫，連接成功后會進(jìn)入提示符為“遠(yuǎn)程主機IP地址：端口號>”的數(shù)據(jù)庫操作環(huán)境。用戶就可以輸入各種操作語句對數(shù)據(jù)庫進(jìn)行管理。比如：
[root@localhost ~]# redis-cli //連接到本機的Redis數(shù)據(jù)庫
127.0.0.1:6379> ping //檢測Redis服務(wù)是否為啟動狀態(tài)
PONG在進(jìn)行數(shù)據(jù)庫連接操作時，客戶端（前提是支持redis命令工具）可以通過選項來指定遠(yuǎn)程主機上的Redis數(shù)據(jù)庫（Redis服務(wù)器配置文件中必須有真實的IP地址），實驗環(huán)境，我就把Redis服務(wù)器的防火墻強行關(guān)閉了，實際環(huán)境中，肯定是要開啟相應(yīng)端口。命令格式如下：
[root@localhost ~]# redis-cli -h 192.168.1.1 -p 6379
192.168.1.1:6379> info //登錄成功，使用“info”可以查看Redis服務(wù)器的詳細(xì)信息
//“-h”指定遠(yuǎn)程主機、“-p”指定Redis服務(wù)的端口號、“-a”指定redis數(shù)據(jù)庫的密碼（如果沒有密碼即可省略）在數(shù)據(jù)庫操作環(huán)境中，使用help命令可以獲取命令的相應(yīng)幫助。
有三種獲取命令幫助的方式：
- help @
：獲取 中的命令列表 - help
：獲取某個命令的幫助 - help
：獲取可能幫助的主題列表
具體操作方法如下：
[root@localhost ~]# redis-cli
127.0.0.1:6379> help @list //查看所有與list數(shù)據(jù)類型相關(guān)的命令
………… //內(nèi)容太多，這里就省略了
127.0.0.1:6379> help set //查看set命令的命令格式及幫助
SET key value [EX seconds] [PX milliseconds] [NX|XX]
summary: Set the string value of a key
since: 1.0.0
group: stringredis-benchmark 是官方自帶的Redis性能測試工具，可以有效地測試Redis服務(wù)的性能。常用的選項如圖：
根據(jù)以上 選項可以針對某臺Redis服務(wù)器進(jìn)行性能檢測，命令格式如下：
[root@localhost ~]# redis-benchmark -h 192.168.1.1 -p 6379 -c 100 -n 10000
……………… //省略部分內(nèi)容
====== MSET (10 keys) ======
10000 requests completed in 0.26 seconds
100 parallel clients
3 bytes payload
keep alive: 1
16.44% <= 1 milliseconds
95.07% <= 2 milliseconds
96.67% <= 3 milliseconds
97.93% <= 4 milliseconds
99.24% <= 5 milliseconds
99.44% <= 6 milliseconds
99.67% <= 7 milliseconds
99.92% <= 8 milliseconds
100.00% <= 9 milliseconds
38759.69 requests per second
//針對IP地址為192.168.1.1、端口號為6379的Redis服務(wù)器發(fā)送100個并發(fā)連接與10000個請求測試性能
[root@localhost ~]# redis-benchmark -h 192.168.1.1 -p 6379 -q -d 100
//針對IP地址為192.168.1.1、端口號為6379的Redis服務(wù)器測試存取大小為100B的數(shù)據(jù)包的性能
[root@localhost ~]# redis-benchmark -h 192.168.1.1 -p 6379 -t set,lpush -n 10000 -q
SET: 37313.43 requests per second
LPUSH: 45248.87 requests per second
//針對IP地址為192.168.1.1、端口號為6379的Redis服務(wù)器在進(jìn)行set與lpush操作時的性能
//實驗環(huán)境，性能較差，多多諒解！通過博文前面的介紹，已經(jīng)知道Redis數(shù)據(jù)庫采用key-value（鍵值對）的數(shù)據(jù)存儲形式。
使用的命令大致是：
- set：存放數(shù)據(jù)，基本格式：set key value；
- get：獲取數(shù)據(jù)，基本格式：get key；
比如：
127.0.0.1:6379> set k1 qq
OK
127.0.0.1:6379> get k1
"qq"使用keys命令可以獲取符合規(guī)則的鍵值列表，通?？梢越Y(jié)合“*”、“?”等選項使用。例如：
127.0.0.1:6379> keys * //查看當(dāng)前數(shù)據(jù)庫的所有鍵
1) "mylist"
2) "k2"
3) "k11"
4) "counter:__rand_int__"
5) "key:__rand_int__"
6) "k1"
7) "k3"
//不光是自己設(shè)置的鍵，還有系統(tǒng)默認(rèn)的鍵
127.0.0.1:6379> keys k* //查看當(dāng)前數(shù)據(jù)庫中以“k”開頭的鍵
1) "k2"
2) "k11"
3) "key:__rand_int__"
4) "k1"
5) "k3"
127.0.0.1:6379> keys k? //查看當(dāng)前數(shù)據(jù)庫中以“k”開頭后面包含任意一位的鍵
1) "k2"
2) "k1"
3) "k3"
127.0.0.1:6379> keys k?? //查看當(dāng)前數(shù)據(jù)庫中以“k”開頭后面包含任意兩位的鍵
1) "k11"使用exists命令可以判斷鍵值是否存在，例如：
127.0.0.1:6379> exists k1
(integer) 1
127.0.0.1:6379> exists k0
(integer) 0
//返回值1表示存在；0表示不存在使用del命令可以刪除當(dāng)前數(shù)據(jù)庫的指定key，例如：
127.0.0.1:6379> del k1
(integer) 1
127.0.0.1:6379> get k1
(nil)
//刪除之后，k1鍵對應(yīng)的數(shù)據(jù)也就消失了使用type命令可以獲取key對應(yīng)的value值類型，例如：
127.0.0.1:6379> type k2
string
//字符串類型rename命令是對已有key進(jìn)行重命名，格式為：“rename 源key 目標(biāo)key”。使用rename命令進(jìn)行重命名操作時，無論目標(biāo)key是否存在都進(jìn)行重命名，而且源key的值會覆蓋目標(biāo)key的值。在實際使用過程中，建議使用exists命令查看目標(biāo)key是否存在，再決定是否執(zhí)行rename命令，避免覆蓋重要數(shù)據(jù)。例如：
127.0.0.1:6379> get k2
"1qq"
127.0.0.1:6379> get k3
"1q"
127.0.0.1:6379> rename k2 k3
OK
127.0.0.1:6379> get k3
"1qq"renamenx命令語法格式、作用與rename命令相同，不同點在于使用renamex命令進(jìn)行重命名是，如果目標(biāo)key存在則不進(jìn)行重命名。例如：
127.0.0.1:6379> keys k??
1) "k11"
127.0.0.1:6379> renamenx k3 k11
(integer) 0
//返回值是0，表示失敗dbsize命令的作用是查看當(dāng)前數(shù)據(jù)庫中key的數(shù)目，例如：
127.0.0.1:6379> dbsize
(integer) 5Redis支持多數(shù)據(jù)庫，默認(rèn)有16個數(shù)據(jù)庫，數(shù)據(jù)庫名稱是用數(shù)字0-15來表示的。切換數(shù)據(jù)庫的操作，如下：
127.0.0.1:6379> select 1
OK
127.0.0.1:6379[1]> select 0
OK
127.0.0.1:6379>
//使用select命令進(jìn)行切換，端口號后面什么都沒有，則表示0號數(shù)據(jù)庫Redis的多數(shù)據(jù)庫在一定程度上是相對獨立的。例如：
127.0.0.1:6379> set q1 1
OK
127.0.0.1:6379> select 1
OK
127.0.0.1:6379[1]> get q1
(nil)Redis數(shù)據(jù)庫提供了一個“move”命令，可以進(jìn)行多數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)移動。例如：
127.0.0.1:6379> move q1 1
(integer) 1
127.0.0.1:6379> select 1
OK
127.0.0.1:6379[1]> get q1
"1"
//將0號數(shù)據(jù)庫中“q1”的數(shù)據(jù)移動到1號數(shù)據(jù)庫Redis數(shù)據(jù)庫的整庫數(shù)據(jù)刪除主要分為兩個部分：
- 清空當(dāng)前數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)，使用“flushdb”命令可以實現(xiàn)；
- 清空所有數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)，使用“flushall”命令可以實現(xiàn)。
但是，數(shù)據(jù)清空操作比較危險，生產(chǎn)環(huán)境下，一般不建議使用。
———————— 本文至此結(jié)束，感謝閱讀 ————————
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