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关系型数据库
关系型数据库是一个结构化的数据库#xff0c;创建在关系模型#xff08;二维表格模型#xff09;基础上#xff0c;一般面向于记录。 SQL 语句#xff08;标准数据查询语言#xff09;就是一种基于关系型数据库的语言#x…关系数据库与非关系型数据库
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、PostgreSQL 等。 以上数据库在使用的时候必须先建库建表设计表结构然后存储数据的时候按表结构去存如果数据与表结构不匹配就会存储失败。 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。 不需要预先建库建表定义数据存储表结构每条记录可以有不同的数据类型和字段个数比如微信群聊里的文字、图片、视频、音乐等。 主流的 NoSQL 数据库有 Redis、MongBD、Hbase、Memcached、ElasticSearch、TSDB 等。
关系型数据库和非关系型数据库区别
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。 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克服。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。
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。 非关系型数据库产生背景
可用于应对 Web2.0 纯动态网站类型的三高问题高并发、高性能、高可用。 1High performance——对数据库高并发读写需求 2Huge Storage——对海量数据高效存储与访问需求 3High 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。让关系型数据库关注在关系上和对数据的一致性保障非关系型数据库关注在存储和高效率上。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。
总结
关系型数据库 实例--数据库--表(table)--记录行(row)、数据字段(column)
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。 Redis简介
Redis远程字典服务器 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。
Redis服务器程序是单进程模型也就是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。 Redis 优点
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 Sorted Sets 等数据类型操作。 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-salve 模式的数据备份。
Redis缺点
缓存和数据库双写一致性问题
缓存雪崩问题
缓存击穿问题
缓存的并发竞争问题
Redis使用场景
Redis作为基于内存运行的数据库是一个高性能的缓存一般应用在Session缓存、队列、排行榜、计数器、最近最热文章、最近最热评论、发布订阅等。 Redis 适用于数据实时性要求高、数据存储有过期和淘汰特征的、不需要持久化或者只需要保证弱一致性、逻辑简单的场景。
我们通常会将部分数据放入缓存中来提高访问速度然后数据库承担存储的工作。
哪些数据适合放入缓存中
●即时性。例如查询最新的物流状态信息。 ●数据一致性要求不高。例如门店信息修改后数据库中已经改了五分钟后缓存中才是最新的但不影响功能使用。 ●访问量大且更新频率不高例如网站首页的广告信息访问量大但是不会经常变化。 Redis为什么这么快
1、Redis是一款纯内存结构避免了磁盘I/O等耗时操作。 2、Redis命令处理的核心模块为单线程不存在多线程切换而消耗CPU不用考虑各种锁的问题不存在加锁、释放锁的操作没有因为可能出现死锁而导致性能消耗。 3、采用了 I/O 多路复用机制大大提升了并发效率。
注在 Redis 6.0 中新增加的多线程也只是针对处理网络请求过程采用了多线性而数据的读写命令仍然是单线程处理的。
Redis 部署
#关闭防火墙 、安全机制
systemctl stop firewalld
setenforce 0#解压软件包
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。#执行软件包提供的 install_server.sh 脚本文件设置 Redis 服务所需要的相关配置文件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]
#需要手动修改为 /usr/local/redis/bin/redis-server 注意要一次性正确输入----------------------------------------------------------------------------------------------------------
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
----------------------------------------------------------------------------------------------------------#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/#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 6379netstat -natp | grep redis#修改配置 /etc/redis/6379.conf 参数
vim /etc/redis/6379.conf
bind 127.0.0.1 20.0.0.50 #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#重启redis
/etc/init.d/redis_6379 restartRedis服务控制
#Redis 服务控制/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
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-cliRedis 命令行工具
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]。
-h 指定服务器主机名。
-p 指定服务器端口。
-s 指定服务器 socket
-c 指定并发连接数。
-n 指定请求数。
-d 以字节的形式指定 SET/GET 值的数据大小。
-k 1keep alive 0reconnect 。
-r SET/GET/INCR 使用随机 key, SADD 使用随机值。
-P 通过管道传输numreq请求。
-q 强制退出 redis。仅显示 query/sec 值。
--csv 以 CSV 格式输出。
-l 生成循环永久执行测试。
-t 仅运行以逗号分隔的测试命令列表。
-I Idle 模式。仅打开 N 个 idle 连接并等待。#向 IP 地址为 20.0.0.50、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 20.0.0.50 -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 20.0.0.50 -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 -qredis-cli 命令行工具
语法redis-cli -h host -p port -a password-h 指定远程主机
-p 指定 Redis 服务的端口号
-a 指定密码未设置数据库密码可以省略-a 选项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#连接本机
redis-cli -h 20.0.0.50 -p 6379
Redis 数据库常用命令 存放、获取数据
set存放数据命令格式为 set key value
get获取数据命令格式为 get key例
20.0.0.50:6379 set A1 1
OK
20.0.0.50:6379 get A1
1 keys 命令
# 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。20.0.0.50:6379 KEYS * #查看当前数据库中所有键20.0.0.50:6379 KEYS v* #查看当前数据库中以 v 开头的数据20.0.0.50:6379 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20.0.0.50:6379 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 exists
# exists 命令可以判断键值是否存在。20.0.0.50:6379 exists teacher #判断 teacher 键是否存在
(integer) 1 # 1 表示 teacher 键是存在
20.0.0.50:6379 exists tea
(integer) 0 # 0 表示 tea 键不存在 del
# del 命令可以删除当前数据库的指定 key。20.0.0.50:6379 keys *
1) counter:__rand_int__
2) myset:__rand_int__
3) mylist
4) A1
5) key:__rand_int__
20.0.0.50:6379 del A1
(integer) 1
20.0.0.50:6379 get A1
(nil)type
# type 命令可以获取 key 对应的 value 值类型。20.0.0.50:6379 type v3
string
20.0.0.50:6379 type v2
stringrename
# 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。20.0.0.50:6379 set vv1 10
OK
20.0.0.50:6379 set vv2 66
OK
20.0.0.50:6379 rename vv1 vv2
OK
20.0.0.50:6379 get vv1
(nil)
20.0.0.50:6379 get vv2
10renamenx
# 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key20.0.0.50:6379 set teacher laowang
OK
20.0.0.50:6379 set student xiaowang
OK
20.0.0.50:6379 renamenx teacher student
(integer) 0
20.0.0.50:6379 exists room
(integer) 0
20.0.0.50:6379 renamenx teacher room
(integer) 1
20.0.0.50:6379 get teacher
(nil)
20.0.0.50:6379 get room
laowangdbsize
# dbsize 命令的作用是查看当前数据库中 key 的数目。20.0.0.50:6379 keys *1) room2) mylist3) x14) student5) x36) myset:__rand_int__7) counter:__rand_int__8) v29) vv2
10) key:__rand_int__
20.0.0.50:6379 dbsize
(integer) 10 设置并查看密码
#使用config set requirepass yourpassword命令设置密码
20.0.0.50:6379 config set requirepass 123456#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20.0.0.50:6379 config set requirepass 123456
OK
20.0.0.50:6379 config get requirepass
(error) NOAUTH Authentication required.
20.0.0.50:6379 auth 123456
OK
20.0.0.50:6379 config get requirepass
1) requirepass
2) 123456Redis 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。
多数据库间切换
#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。20.0.0.50:6379 select 10 #切换至序号为 10 的数据库
OK
20.0.0.50:6379[10] select 1 #切换至序号为 1 的数据库
OK
20.0.0.50:6379[1] select 0 #切换至序号为 0 的数据库
OK
20.0.0.50:6379 多数据库间移动数据
#多数据库间移动数据格式move 键值 序号20.0.0.50:6379 set move test_move
OK
20.0.0.50:6379 select 10 #切换至目标库
OK
20.0.0.50:6379[10] keys * #查看库中的键
(empty list or set)
20.0.0.50:6379[10] select 0 #切换回创建键值的库
OK
20.0.0.50:6379 move move 10 #执行移动数据
(integer) 1
20.0.0.50:6379 get move #查看当前库中移动的数据是否存在
(nil)
20.0.0.50:6379 select 10
OK
20.0.0.50:6379[10] get move #移动数据 成功
test_move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
