Redis

NoSQL

什么是NoSQL

NoSQL(NoSQL=Not Only SQL) 意即“不仅仅是SQL”，是一项全新的数据库理念，泛指非关系型的数据库。

为什么需要NoSQL

• High performance 对数据库高并发读写的需求
• Huge Storage 对海量数据的高效率存储和访问的需求
• High Scalability&&High Availability 高并发

主流NoSQL产品

• 键值（Key-Value）存储数据库
  
  • 相关产品：Toko Canbinet/Tyrant、Redis、Voldemort、Berkeley DB
  • 典型应用：内容缓存，主要用于处理大量的高访问负载
  • 数据模型：一系列键值对
  • 优势：快速查询
  • 劣势：存储的数据库缺少结构化
• 列存储数据库
• 文档存储数据库
• 图形存储数据库

NoSQL特点

• 易扩展
• 大数据量，高性能
• 灵活的数据模型
• 高可用

Redis

什么事Redis

Redis是C语言开发的一个开源的高效能键值对数据库。

目前为止Redis 支持的键值的数据类型如下：
1. 字符串类型
2. 散列类型
3. 列表类型
4. 集合类型
5. 有序集合类型

Resis的安装

yum是一个很强大的命令，安装c语言环境必须在有网的情况下

redis在Linux上的安装
1. redis编译的c环境，yum install gcc-c++
2. 将redis-2.6.16.tar.gz上传到Linux系统中
3. 解压到/usr/local下 tar -xvf redis-2.6.16.tar.gz -C /usr/local
4. 进入redis-2.6.16目录 使用make命令编译redis
5. 在redis-2.6.16目录中 使用make PREFIX=/usr/local/redis install命令安装redis到/usr/local/redis中
6. 拷贝redis-2.6.16中的redis.conf到安装目录redis中
7. 启动redis 在bin下执行命令redis-server redis.conf
8. 如需远程连接redis，需配置redis端口6379在linux防火墙中开发

/sbin/iptables -I INPUT -p tcp --dport 6379 -j ACCEPT/etc/rc.d/init.d/iptables save

启动后看到如上欢迎页面，但此窗口不能关闭，窗口关闭就认为redis也关闭了(类Tomcat通过bin下的startup.bat的方式)解决方案：可以通过修改配置文件 配置redis后台启动，即服务器启动了但不会占据控制台窗口将redis.conf文件中的`**daemonize**`从`no`修改成`yes`表示后台启动使用命令查看6379端口是否启动`ps -ef | grep redis`

• 正常关闭数据库向客户端发送shutdown，即：./redis-cli shutdown ,或关闭窗口也可以

使用java去操作Redis

步骤：

//下载Redis的驱动包---就是一个jar包 该jar封装是java操作redis的api Jedis jedis=new Jedis(host,port);  //post:redis所在的主机 // 端口号 jedis.set("age","28");

使用连接池：

//设置池子的配置对象，可以设置一些参数JedisPoolConfig config=new JedisPoolConfig();config.setMaxTotal(20);config.setMaxIdle(10);//创建一个池子JedisPool pool =new JedisPool(config ， host ， post);//从池子中获取资源Jedis jedis=pool.getResource();//操作jedis.set(key,value);

可以封装成一个工具类

private static JedisPoolConfig config=null;private static JedisPool pool=null;static{    config =new JedispoolConfig;    config.setMaxTotal(20);    config.setMaxIdle(10);    pool=new JedisPool(config ， host ， post);}public static Jedis getJedis(){    Jedis jedis=pool.getResource();    return jedis;}//关闭public static void close(Jedis jedis){    if(jedis!=null)({        jedis.close();    }}

Redis的常用命令

redis是一种高级的key-value的存储系统

其中的key是字符串类型，尽可能满足如下几点：
1. key不要太长，最好不要操作1024个字节，这不仅会消耗内存还会降低查找效率
2. key不要太短，如果太短会降低key的可读性
3. 在项目中，key最好有一个统一的命名规范（根据企业的需求）

我们对Redis的学习，主要是对数据的存储，下面将来学习各种Redis的数据类型的存储操作：

存储字符串string

字符串类型是Redis中最为基础的数据存储类型，它在Redis中是二进制安全的，这便意味着该类型可以接受任何格式的数据，如JPEG图像数据或Json对象描述信息等。
在Redis中字符串类型的Value最多可以容纳的数据长度是512M

基本

1. set key value：设定key持有指定的字符串value，如果该key存在则进行覆盖操作。总是返回”OK”

2. get key：获取key的value。如果与该key关联的value不是String类型，redis将返回错误信息，因为get命令只能用于获取String value；如果该key不存在，返回null。

3. getset key value：先获取该key的值，然后在设置该key的值。

扩展

1. incr key：将指定的key的value原子性的递增1.如果该key不存在，其初始值为0，在incr之后其值为1。如果value的值不能转成整型，如hello，该操作将执行失败并返回相应的错误信息。

2. decr key：将指定的key的value原子性的递减1.如果该key不存在，其初始值为0，在incr之后其值为-1。如果value的值不能转成整型，如hello，该操作将执行失败并返回相应的错误信息。

3. incrby key increment：将指定的key的value原子性增加increment，如果该key不存在，器初始值为0，在incrby之后，该值为increment。如果该值不能转成整型，如hello则失败并返回错误信息

4. decrby key decrement：将指定的key的value原子性减少decrement，如果该key不存在，器初始值为0，在decrby之后，该值为decrement。如果该值不能转成整型，如hello则失败并返回错误信息

5. append key value：如果该key存在，则在原有的value后追加该值；如果该 key 不存在，则重新创建一个key/value

存储lists类型

在Redis中，List类型是按照插入顺序排序的字符串链表。和数据结构中的普通链表一样，我们可以在其头部(left)和尾部(right)添加新的元素。

在插入时，如果该键并不存在，Redis将为该键创建一个新的链表。与此相反，如果链表中所有的元素均被移除，那么该键也将会被从数据库中删除。List中可以包含的最大元素数量是 4294967295。

从元素插入和删除的效率视角来看，如果我们是在链表的两头插入或删除元素，这将会是非常高效的操作，即使链表中已经存储了百万条记录，该操作也可以在常量时间内完成。然而需要说明的是，如果元素插入或删除操作是作用于链表中间，那将会是非常低效的。

1. lpush key value1 value2...：在指定的key所关联的list的头部插入所有的 values，如果该key不存在，该命令在插入的之前创建一个与该key关联的空链表，之后再向该链表的头部插入数据。插入成功，返回元素的个数。

2. rpush key value1、value2…：在该list的尾部添加元素

3. lrange key start end：获取链表中从start到end的元素的值，start、end可为负数，若为-1则表示链表尾部的元素，-2则表示倒数第二个，依次类推…

4. lpushx key value：仅当参数中指定的key存在时（如果与key管理的list中没有值时，则该key是不存在的）在指定的key所关联的list的头部插入value。

5. rpushx key value：在该list的尾部添加元素

6. lpop key：返回并弹出指定的key关联的链表中的第一个元素，即头部元素。

7. rpop key：从尾部弹出元素。

8. rpoplpush resource destination：将链表中的尾部元素弹出并添加到头部

9. llen key：返回指定的key关联的链表中的元素的数量。

10. lset key index value：设置链表中的index的脚标的元素值，0代表链表的头元素，-1代表链表的尾元素。

11. lrem key count value：删除count个值为value的元素，如果count大于0，从头向尾遍历并删除count个值为value的元素，如果count小于0，则从尾向头遍历并删除。如果count等于0，则删除链表中所有等于value的元素。

12. linsert key before|after pivot value：在pivot元素前或者后插入value这个元素。

存储sets类型

在Redis中，我们可以将Set类型看作为没有排序的字符集合，和List类型一样，我们也可以在该类型的数据值上执行添加、删除或判断某一元素是否存在等操作。需要说明的是，这些操作的时间是常量时间。Set可包含的最大元素数是4294967295。
和List类型不同的是，Set集合中不允许出现重复的元素。和List类型相比，Set类型在功能上还存在着一个非常重要的特性，即在服务器端完成多个Sets之间的聚合计算操作，如unions、intersections和differences。由于这些操作均在服务端完成，因此效率极高，而且也节省了大量的网络IO开销

基本

1. sadd key value1、value2…：向set中添加数据，如果该key的值已有则不会重复添加

2. smembers key：获取set中所有的成员

3. scard key：获取set中成员的数量

4. sismember key member：判断参数中指定的成员是否在该set中，

   • 1表示存在，
   • 0表示不存在或者该key本身就不存在
5. srem key member1、member2…：删除set中指定的成员

扩展

1. srandmember key：随机返回set中的一个成员

2. sdiff sdiff key1 key2：返回key1与key2中相差的成员，而且与key的顺序有关。即返回差集。

3. sdiffstore destination key1 key2：将key1、key2相差的成员存储在destination上

交并集操作

1. sinter key[key1,key2…]：返回交集。

2. sinterstore destination key1 key2：将返回的交集存储在destination上

3. sunion key1、key2：返回并集。

4. sunionstore destination key1 key2：将返回的并集存储在destination上

存储sortedset

Sorted-Sets和Sets类型极为相似，它们都是字符串的集合，都不允许重复的成员出现在一个Set中。它们之间的主要差别是Sorted-Sets中的每一个成员都会有一个分数(score)与之关联，Redis正是通过分数来为集合中的成员进行从小到大的排序。然而需要额外指出的是，尽管Sorted-Sets中的成员必须是唯一的，但是分数(score)却是可以重复的。

在Sorted-Set中添加、删除或更新一个成员都是非常快速的操作，其时间复杂度为 集合中成员数量的对数。由于Sorted-Sets中的成员在集合中的位置是有序的，因此， 即便是访问位于集合中部的成员也仍然是非常高效的。事实上，Redis所具有的这一 特征在很多其它类型的数据库中是很难实现的，换句话说，在该点上要想达到和Redis 同样的高效，在其它数据库中进行建模是非常困难的。
例如：游戏排名、微博热点话题等使用场景。

基本

1. zadd key score member score2 member2 …：将所有成员以及该成员的 分数存放到sorted-set中

2. zcard key：获取集合中的成员数量

3. zcount key min max：获取分数在[min,max]之间的成员的数量

4. zincrby key increment member：设置指定成员的增加的分数。

5. zrange key start end [withscores]：获取集合中脚标为start-end的成员，[withscores]参数表明返回的成员包含其分数。

6. zrangebyscore key min max [withscores] [limit offset count]：返回分数在[min,max]的成员并按照分数从低到高排序。[withscores]：显示分数；[limit offset count]：offset，表明从脚标为offset的元素开始并返回count个成员。

7. zrank key member：返回成员在集合中的位置。

8. zrem key member[member…]：移除集合中指定的成员，可以指定多个成员。

9. zscore key member：返回指定成员的分数

存储hash

Redis中的Hashes类型可以看成具有String Key和String Value的map容器。所以该类型非常适合于存储值对象的信息。如Username、Password和Age等。
如果 Hash中包含很少的字段，那么该类型的数据也将仅占用很少的磁盘空间。每一个Hash 可以存储4294967295个键值对。

1. hset key field value：为指定的key设定field/value对（键值对）。

2. hgetall key：获取key中的所有filed-vaule

3. hget key field：返回指定的key中的field的值

4. hmset key fields：设置key中的多个filed/value

5. hmget key fileds：获取key中的多个filed的值

6. hexists key field：判断指定的key中的filed是否存在

7. hlen key：获取key所包含的field的数量

8. hincrby key field increment：设置key中filed的值增加increment，如：age增加20

   • 没有减少的命令，要想减少就用加上负数

keys的通用操作

• keys pattern:获取所有与pattern匹配的key，
  
  • • 表示任意一个或多个
  • ？表示任意一个字符
• del key1 key2:删除指定的key
• exits:判断该key是否存在
  
  • 1 表示存在
  • 0表示不存在
• rename key newkey:为当前的key重命名
• expire key:设置过期时间，单位：秒
• ttl key:获取所剩的超时时间，如果没有设置超时，返回-1，如果返回-2表示超时不存在
• type key:获取指定的key的类型，以字符串形式输出 string, list,set,hash,zset 如果不存在返回true

Redis特性

多数据库

一个redis实例最多可以提供16个数据库，下标0到15，客户端默认连接第0号数据库，也可以通过select选择哪个数据库

1. select 1： 选择1号数据库
2. move newkey 1 :将当前的数据库移植到1号数据库

服务器命令

• ping 测试链接是否存活
• echo 在命令行打印一些内容
• select 选择数据库
• quit 退出连接
• dbsize 返回key数目
• info 获取服务器的信息和统计
• flushdb 删除当前选择数据库中的所有key
• flushall 删除所有数据库中的key

消息订阅与发布

• subscribe channel:订阅频道
• psubscribe channel* :批量订阅频道 *表示为任意数量跟值
• publish channel content:在指定的频道发布消息
  
  • channel表示频道，content表示消息

事务

• MULTI：开启事务，其执行后的命令都会存入命令队列中，直到EXEC
• EXEC: 提交事务

• DISCARD: 回滚

  注：redis的事务跟关系型事务的不同之处是，不管有没有报错都会全部执行完毕，所以我觉得说是批处理更好一些

持久化

1.RDB(默认支持无序配置)
该机制是指在指定的时间间隔内将内存中的数据集快照写入磁盘

优势：性能最大化，是将整个redis存到一个文件中，作为备份方便
劣势：可用性低，容易丢失数据，文件过大可能导致停机

保存位置：配置文件中的 dbfilename dump.rdb

2.AFO

启动AOF持久化：配置文件中改appendonly no成yes

优势：安全性高，包含一个格式清晰的日志文件，方便数据重建
劣势：AOF文件一般大于RDB，效率低

改变策略：

redis在服务器中的访问过程：