這篇文章主要講解了“redis和NOSQL分別是什么？”，文中的講解內(nèi)容簡單清晰，易于學習與理解，下面請大家跟著小編的思路慢慢深入，一起來研究和學習“Redis和NoSQL分別是什么？”吧！

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Redis 是什么

Redis是開源的 內(nèi)存中的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)存儲系統(tǒng)，它可以用作 數(shù)據(jù)庫、 緩存和 消息中間件。 它支持多種類型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，如 字符串strings， 散列hashes， 列表lists， 集合sets， 有序集合sorted sets與范圍查詢， bitmaps， hyperloglogs 和 地理空間（geospatial） 索引半徑查詢。

Redis還內(nèi)置了 復制（replication），LUA腳本（Lua ing）， LRU驅(qū)動事件（LRU eviction），事務（transactions） 和不同級別的 磁盤持久化（persistence）， 并通過 Redis哨兵（Sentinel）和自動 分區(qū)（Cluster）提供高可用性（high availability）。

嗯，沒錯！這就是 redis中文官方網(wǎng)站上面的介紹，簡潔明了。

NoSQL 是什么

我們知道 redis是一種非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫 NoSQL。而為什么出現(xiàn) NoSQL？NoSQL又是什么呢？

單機數(shù)據(jù)庫的年代

在一個網(wǎng)站訪問量不大的時候，我們使用一個數(shù)據(jù)庫就足以應對流量請求。

緩存 + 拆分

隨著訪問量的上升，一個數(shù)據(jù)庫已經(jīng)不能滿足我們的需求了。為了更高的性能，我們在中間加上了一個緩存層并且將數(shù)據(jù)庫做了集群、結(jié)構(gòu)優(yōu)化和讀寫分離。

而這里的緩存就是 NoSQL，當然做緩存也只是 NoSQL的一種功能，就像 Redis并不僅僅有緩存這一種功能。比如它還能實現(xiàn) 簡單的消息隊列， 解決Session共享， 計數(shù)器， 排行榜， 好友關(guān)系處理等等功能，可見 Redis是一個非常強大工具，讓我們來學習它吧！

Redis 通用命令

首先我們拋開數(shù)據(jù)類型來講關(guān)于 Redis的通用命令。

操作 key 和 value

Redis是一種 keyvalue存儲的緩存數(shù)據(jù)庫，所有的數(shù)據(jù)都有一個自己唯一的key。

這里為了方便演示，我使用了字符串相關(guān)的設置命令

• keys [pattern] 獲取符合要求的所有key。 時間復雜度為 O(n) ，一般在生產(chǎn)環(huán)境中不使用，因為 Redis 是 單線程 的， 執(zhí)行耗時的任務會阻塞其他任務 。 一般會使用 scan 命令替代(非阻塞)。

• dbsize 獲取當前存儲數(shù)據(jù)個數(shù)。

• exists key 判斷是否存在該key

• del key 刪除指定數(shù)據(jù)

• type key 獲取指定key的數(shù)據(jù)類型

• rename key newkey 重命名

過期時間

Redis中很多數(shù)據(jù)都是用來作為 緩存數(shù)據(jù)的，而作為緩存就需要有過期時間，在 Redis中提供了很強大的 過期時間設置功能。

• expire key seconds 為某個 key 設置過期時間。

• ttl key 查看某個 key 的剩余時間，返回正數(shù)代表剩余的時間，-1代表永久，-2代表已過期或不存在。

Redis 的五種基本數(shù)據(jù)類型

在上面我說到了很多 Redis作為緩存能實現(xiàn)的其他功能，比如計數(shù)器，排行榜，好友關(guān)系等，這些實現(xiàn)的依據(jù)就是靠著 Redis的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。在整個 Redis中一共有五種基本的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(還有些高級數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)以后會講)，他們分別是 字符串strings， 散列hashes， 列表lists，集合sets， 有序集合sorted sets。

字符串 string

在絕大部分編程語言中都有 String字符串類型，對于作為數(shù)據(jù)庫的 Redis也是必不可少的。

• set key value 設置值

• get key 獲取某個key的值

• mset key1 value1 key2 value2 批量設置并且是 原子 的，可以用來減少網(wǎng)絡時間消耗

• mget key1 key2 批量獲取并且是 原子 的，可以用來減少網(wǎng)絡時間消耗

• incr key 自增指定key的值

• decr key 自減指定key的值

• incrby key value 自增指定數(shù)值

• decrby key value 自減指定數(shù)值

• incrbyfloat key floatvalue 增加指定浮點數(shù) 前面幾個操作就可以用來實現(xiàn) 計數(shù)器 的功能。

• setnx key value 如果不存在該key則可以設置成功，否則會失敗， 加上過期時間限制，則是redis實現(xiàn)分布式鎖的一種方式 （后面會提到） 。

• set key value xx 與前面相反，如果存在則設置成功，否則失敗(相當于更新操作)

• getset key newvalue 設置新值并返回舊值

• append key value 為原本內(nèi)容追加內(nèi)容

• strlen key 獲取字符串長度

• getrange key start end 獲取指定范圍的內(nèi)容

• setrange key index value 設置指定范圍的內(nèi)容

• setex key seconds value 設置值且設置過期時間

• set key value ex seconds nx 為不存在的key設置值且設置過期時間， 分布式鎖的實現(xiàn)方式 。

hash

其實我們可以理解 hash為 小型Redis， Redis在底層實現(xiàn)上和 Java中的 HashMap差不多，都是使用 數(shù)組 + 鏈表的二維結(jié)構(gòu)實現(xiàn)的。

不同的是，在 Redis中字典的值 只能是字符串，而且他們 rehash的方式不一樣，在 Redis中使用的是 漸進式rehash。

在 rehash 的時候會保留新舊兩個 hash 字典，在數(shù)據(jù)遷移的時候會將舊字典中的內(nèi)容一點一點遷移到新字典中，查詢的同時會查詢兩個 hash 字典，等數(shù)據(jù)全部遷移完成才會將新字典代替就字典。

下面我們來看一下關(guān)于 hash的基本操作。

• hset key field value 設置字典中某個key的值

• hsetnx key field value 設置字典中某個key的值(不存在的)

• hmset key field1 value1 field2 value2 ... 批量設置

• hget key field 獲取字典中某個key的值

• hmget key field1 field2 批量獲取

• hgetall key 獲取全部

• hdel key field 刪除某個key

• hexists key field 判斷是否存在

• hlen key 獲取指定key對應的字典中的存儲個數(shù)

• hvals key 返回所有的value

• hkeys key 返回所有的key

• hincrby key field increValue 增加某個value的值(也可以增加負數(shù))

• hincrbyfloat key field floatValue 增加某個value的值(浮點數(shù))

list

Redis中的列表相當于 Java中的 LinkedList(雙向鏈表) ，也就是底層是通過 鏈表來實現(xiàn)的，所以對于 list來說 插入刪除操作很快，但 索引定位非常慢。

Redis提供了許多對于 list的操作，如 出， 入等操作，你可以充分利用它們來實現(xiàn)一個 棧或者 隊列。

下面我們來看一下關(guān)于 list的基本操作。

• lpush key item1 item2 item3... 從左入棧

• rpush key item1 item2 item3... 從右入棧

• lpop key 從左出棧

• rpop key 從右出棧

• lindex key index 獲取指定索引的元素 O(n)謹慎使用

• lrange key start end 獲取指定范圍的元素 O(n)謹慎使用

• linsert key before|after item newitem 在指定元素的前面或者后面添加新元素

• lrem key count value 刪除指定個數(shù)值為value的元素

• count = 0 :刪除所有值為value的元素

• count > 0 :從左到右刪除 count 個值為 value 的元素

• count < 0 :從右到做刪除 |count| 個值為 value 的元素

• ltrim key start end 保留指定范圍的元素

• lset key index newValue 更新某個索引的值

• blpop key timeout 沒有則阻塞(timeout指定阻塞時間 為0代表永久)

• brpop key timeout 沒有則阻塞(timeout指定阻塞時間 為0代表永久) 這兩個可以用來實現(xiàn) 消費者生產(chǎn)者

總結(jié)來說我們可以使用 左入又出或者右入左出 來實現(xiàn)隊列，左入左出或者右入右出 來實現(xiàn)棧。

• lpush + lpop = Stack

• rpush + rpop = Stack **

• lpush + rpop = Queue

• rpush + lpop = Queue

• lpush/rpush + ltrim = Capped List (定長列表)

• lpush + brpop = Message Queue (消息隊列)

• rpush + blpop = Message Queue (消息隊列)

set

Redis中的 set相當于 Java中的 HashSet(無序集合)，其中里面的元素 不可以重復，我們可以利用它實現(xiàn)一些去重的功能。 我們還有對幾個集合進行 取交集， 取并集等操作，這些操作就可以獲取不同用戶之間的共同好友，共同愛好等等。

下面我們就來看一下關(guān)于 set的一些基本操作。

• sadd key value 添加元素

• sdel key value 刪除某個元素

• sismember key value 判斷是否是集合中的元素

• srandmember key count 隨機獲取指定個數(shù)的元素(不會影響集合結(jié)構(gòu))

• spop key count 從集合中隨機彈出元素(會破壞結(jié)合結(jié)構(gòu))

• smembers key 獲取集合所有元素 O(n)復雜度

• scard key 獲取集合個數(shù)

• sinter set1 set2 ... 獲取所有集合中的交集

• sdiff set1 set2 ... 獲取所有集合中的差集

• sunion set1 set2 ... 獲取所有集合中的并集

zset

Redis中的 zset是一個 有序集合，通過它可以實現(xiàn)很多有意思的功能，比如學生成績排行榜，視頻播放量排行榜等等。

zset中是使用 跳表來實現(xiàn)的，我們知道只有數(shù)組這種連續(xù)的空間才能使用 二分查找進行快速的定位，而鏈表是不可以的。 跳表幫助鏈表查找的時候節(jié)省了很多時間(使用跳的方式來遍歷索引來進行有序插入)，如果不了解跳表的同學可以補習一下。

下面我們來看一下關(guān)于 zset的一些基本操作。

• zadd key score element 添加，score用于排序，value需要唯一，由于使用的跳表，時間復雜度為 O(logn)。

• zrem key element 刪除某元素 O(1)時間復雜度

• zscore key element 獲取某個元素的分數(shù)

• zincrby key incrScore element 增加某個元素的分數(shù)

• zrange key start end [withscores] 獲取指定索引范圍的元素 加上 withscores 則返回分數(shù) O(logn + m)時間復雜度

• zrangebyscore key minScore maxScore [withscores] 獲取指定分數(shù)范圍的元素 加上 withscores 則返回分數(shù)， O(logn + m)時間復雜度

• zcard key 獲取有序集合長度

Redis 中的事務和管道管道 Pipeline

在某些場景下我們在 一次操作中可能需要執(zhí)行多個命令，而如果我們只是一個命令一個命令去執(zhí)行則會浪費很多網(wǎng)絡消耗時間，如果將命令一次性傳輸?shù)?nbsp;Redis中去再執(zhí)行，則會減少很多開銷時間。但是需要注意的是 pipeline中的命令并不是原子性執(zhí)行的，也就是說管道中的命令到達 Redis服務器的時候可能會被其他的命令穿插。

事務

關(guān)系型數(shù)據(jù)庫具有 ACID特性，Redis能保證A（原子性）和I（隔離性），D（持久性）看是否有配置 RDB或者 AOF持久化操作，但無法保證一致性，因為 Redis 事務不支持回滾 。

我們可以簡單理解為 Redis中的事務只是比 Pipeline多了個原子性操作，也就是不會被其他命令給分割，如上圖。

• multi 事務開始的標志

• exec 事務執(zhí)行

• discard 清除在這個事務中放入隊列的所有命令，即解除整個事務。

• watch key 在事務開始前監(jiān)控某個元素，如果在提交事務的時候發(fā)現(xiàn)這個元素的值被其他客戶端更改了則事務會運行失敗。

• unwatch key 解除監(jiān)控

Redis常用命令總結(jié)

感謝各位的閱讀，以上就是“Redis和NoSQL分別是什么？”的內(nèi)容了，經(jīng)過本文的學習后，相信大家對Redis和NoSQL分別是什么？這一問題有了更深刻的體會，具體使用情況還需要大家實踐驗證。這里是創(chuàng)新互聯(lián)，小編將為大家推送更多相關(guān)知識點的文章，歡迎關(guān)注！