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1,NoSQL概述
Redis诞生于2009年全称是Remote Dictionary Server 远程词典服务器,是一个基于内存的键值型NoSQL数据库。
特征:
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键值(key-value)型,value支持多种不同数据结构,功能丰富
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单线程,每个命令具备原子性
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低延迟,速度快(基于内存、IO多路复用、良好的编码)。
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支持数据持久化
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支持主从集群、分片集群
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支持多语言客户端
作者:Antirez
Redis的官方网站地址:Redis
1.1:什么是NoSQL
NoSql可以翻译做Not Only Sql(不仅仅是SQL),或者是No Sql(非Sql的)数据库。是相对于传统关系型数据库而言,有很大差异的一种特殊的数据库,因此也称之为非关系型数据库。
1.2:为什么需要NOSQL
随着互联网的高速崛起,网站的用户群的增加,访问量的上升,传统(关系型)数据库上都开始出现了性能瓶颈,web程序不再仅仅专注在功能上,同时也在追求性能。所以NOSQL数据库应运而上,具体表现为对如下三高问题的解决:
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High performance – 对数据库高并发读写的需求
web2.0网站要根据用户个性化信息来实时生成动态页面和提供动态信息,所以基本上无法使用动态页面静态化技术,因此数据库并发负载非常高,往往要达到每秒上万次读写请求。关系数据库应付上万次SQL查询还勉强顶得住,但是应付上万次SQL写数据请求,硬盘IO就已经无法承受了。其实对于普通的BBS网站,往往也存在对高并发写请求的需求,例如网站的实时统计在线用户状态,记录热门帖子的点击次数,投票计数等,因此这是一个相当普遍的需求。
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Huge Storage – 对海量数据的高效率存储和访问的需求
类似Facebook,twitter,Friendfeed这样的SNS网站,每天用户产生海量的用户动态,以Friendfeed为例,一个月就达到了2.5亿条用户动态,对于关系数据库来说,在一张2.5亿条记录的表里面进行SQL查询,效率是极其低下乃至不可忍受的。再例如大型web网站的用户登录系统,例如腾讯,盛大,动辄数以亿计的帐号,关系数据库也很难应付。
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High Scalability && High Availability- 对数据库的高可扩展性和高可用性的需求
在基于web的架构当中,数据库是最难进行横向扩展的,当一个应用系统的用户量和访问量与日俱增的时候,你的数据库却没有办法像web server和app server那样简单的通过添加更多的硬件和服务节点来扩展性能和负载能力。对于很多需要提供24小时不间断服务的网站来说,对数据库系统进行升级和扩展是非常痛苦的事情,往往需要停机维护和数据迁移,为什么数据库不能通过不断的添加服务器节点来实现扩展呢?
1.3:主流的NoSQL产品
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NoSQL数据库的四大分类如下:
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键值(Key-Value)存储数据库
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相关产品: Tokyo Cabinet/Tyrant、Redis、Voldemort、Berkeley DB
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典型应用: 内容缓存,主要用于处理大量数据的高访问负载。
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数据模型: 一系列键值对
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优势: 快速查询
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劣势: 存储的数据缺少结构化
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列存储数据库
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相关产品:Cassandra, HBase, Riak
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典型应用:分布式的文件系统
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数据模型:以列簇式存储,将同一列数据存在一起
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优势:查找速度快,可扩展性强,更容易进行分布式扩展
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劣势:功能相对局限
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文档型数据库
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相关产品:CouchDB、MongoDB
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典型应用:Web应用(与Key-Value类似,Value是结构化的)
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数据模型: 一系列键值对
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优势:数据结构要求不严格
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劣势: 查询性能不高,而且缺乏统一的查询语法
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图形(Graph)数据库
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相关数据库:Neo4J、InfoGrid、Infinite Graph
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典型应用:社交网络
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数据模型:图结构
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优势:利用图结构相关算法。
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劣势:需要对整个图做计算才能得出结果,不容易做分布式的集群方案。
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1.4:NoSQL特点
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在大数据存取上具备关系型数据库无法比拟的性能优势,例如:
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易扩展:NoSQL数据库种类繁多,但是一个共同的特点都是去掉关系数据库的关系型特性。数据之间无关系,这样就非常容易扩展。也无形之间,在架构的层面上带来了可扩展的能力。
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大数据量,高性能:NoSQL数据库都具有非常高的读写性能,尤其在大数据量下,同样表现优秀。这得益于它的无关系性,数据库的结构简单。
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灵活的数据模型:NoSQL无需事先为要存储的数据建立字段,随时可以存储自定义的数据格式。而在关系数据库里,增删字段是一件非常麻烦的事情。如果是非常大数据量的表,增加字段简直就是一个噩梦。这点在大数据量的Web2.0时代尤其明显。
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高可用:NoSQL在不太影响性能的情况,就可以方便的实现高可用的架构。比如Cassandra,HBase模型,通过复制模型也能实现高可用。
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综上所述,NoSQL的非关系特性使其成为了后Web2.0时代的宠儿,助力大型Web2.0网站的再次起飞,是一项全新的数据库革命性运动。
2,Redis概述
2008年,意大利的一家创业公司Merzia推出了一款基于MySQL的网站实时统计系统LLOOGG,然而没过多久该公司的创始人 Salvatore Sanfilippo便 对MySQL的性能感到失望,于是他决定亲自为LLOOGG量身定做一个数据库,并于2009年开发完成,这个数据库就是Redis。 不过Salvatore Sanfilippo并不满足只将Redis用于LLOOGG这一款产品,而是希望更多的人使用它,于是在同一年Salvatore Sanfilippo将Redis开源发布,并开始和Redis的另一名主要的代码贡献者Pieter Noordhuis一起继续着Redis的开发,直到今天。
Salvatore Sanfilippo自己也没有想到,短短的几年时间,Redis就拥有了庞大的用户群体。Hacker News在2012年发布了一份数据库的使用情况调查,结果显示有近12%的公司在使用Redis。国内如新浪微博、街旁网、知乎网,国外如GitHub、Stack Overflow、Flickr等都是Redis的用户。
VMware公司从2010年开始赞助Redis的开发, Salvatore Sanfilippo和Pieter Noordhuis也分别在3月和5月加入VMware,全职开发Redis。
2.1:Redis由来
2008年,意大利的一家创业公司Merzia推出了一款基于MySQL的网站实时统计系统LLOOGG,然而没过多久该公司的创始人 Salvatore Sanfilippo便 对MySQL的性能感到失望,于是他决定亲自为LLOOGG量身定做一个数据库,并于2009年开发完成,这个数据库就是Redis。 不过Salvatore Sanfilippo并不满足只将Redis用于LLOOGG这一款产品,而是希望更多的人使用它,于是在同一年Salvatore Sanfilippo将Redis开源发布,并开始和Redis的另一名主要的代码贡献者Pieter Noordhuis一起继续着Redis的开发,直到今天。
Salvatore Sanfilippo自己也没有想到,短短的几年时间,Redis就拥有了庞大的用户群体。Hacker News在2012年发布了一份数据库的使用情况调查,结果显示有近12%的公司在使用Redis。国内如新浪微博、街旁网、知乎网,国外如GitHub、Stack Overflow、Flickr等都是Redis的用户。
VMware公司从2010年开始赞助Redis的开发, Salvatore Sanfilippo和Pieter Noordhuis也分别在3月和5月加入VMware,全职开发Redis。
2.2:什么是Redis
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Redis是用C语言开发的一个开源的高性能键值对(key-value)数据库。它通过提供多种键值数据类型来适应不同场景下的存储需求,目前为止Redis支持的键值数据类型如下:
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字符串类型 string
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散列类型 hash
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列表类型 list
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集合类型 set
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有序集合类型 sortedset
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官方提供测试数据:50个并发执行100000个请求,读的速度是110000次/s,写的速度是81000次/s 。数据仅供参考,根据服务器配置会有不同结果。
2.3:Redis的应用场景
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缓存(数据查询、短连接、新闻内容、商品内容等等)。(最多使用)
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聊天室的在线好友列表。
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任务队列。(秒杀、抢购、12306等等)
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应用排行榜。
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网站访问统计。
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数据过期处理(可以精确到毫秒)
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分布式集群架构中的session分离。
3,Redis的安装与使用:Window版本
3.1:下载
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官方提倡使用Linux版的Redis,所以官网值提供了Linux版的Redis下载
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如果使用window版的,需要从GitHub上下载
3.2:Redis的安装与启动
3.2.1:安装
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window版的安装及其简单,解压Redis压缩包完成即安装完毕
3.2.2:Redis的目录结构
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解压Redis压缩包后,见到如下目录机构:
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目录或文件 作用 redis-benchmark 性能测试工具 redis-check-aof AOF文件修复工具 redis-check-dump RDB文件检查工具(快照持久化文件,2.8.9版本) redis-cli 命令行客户端 redis-server redis服务器启动命令 redis.windows.conf redis核心配置文件
3.2.3:启动
启动与关闭:双击Redis目录中redis-server.exe
可以启动redis服务
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Redis服务占用的端口是6379
3.2.4:常见错误
双击黑窗口直接关闭了,可以采用下面的解决方案
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可能原因:内存太小,修改 redis.window.conf文件
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3.2.5:注册成window服务(这样很方便)
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双击 redis-server.exe 文件打开黑窗口,表示服务运行中。
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如果关闭黑窗口,服务也就关闭了,使用的时候非常不方便。
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将redis注册成window服务,可以开机就启动。
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安装服务:以管理员运行命令
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redis-server –service-install redis.windows.conf –service-name redis
这样黑窗口已经显示服务已经成功
移除服务
redis-server –service-uninstall
启动服务
net start redis
停止服务
net stop redis
3.2.6:客户端连接redis
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双击
redis-cli
:如果执行ping
命令,输出内容为PONG
,表示redis已经连通
3.3:安装GUI(图形化工具)
3.3.1:介绍
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使用 redis-cli 客户端工具,必须使用命令进行操作,效率比较低。
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将使用图形化工具对redis数据库中的数据进行管理
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3.3.2:安装
一直Next安装就可以,改一下你想让安装到的目录
3.3.3:连接
运行成功后界面
连接本地redis服务
查看数据
3.3.4:常见问题
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本地redis服务没有启动
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启动redis服务
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3.4:常见命令
命令 | 描述 |
---|---|
ping | redis客户端通过ping,确定服务是否连接的,服务端响应PONG |
set | 设置字符串数据, set 名称 值 |
get | 获得数据, get 名称 |
del | 删除数据, del 名称 |
4,Spring boot Redis
1.1:环境搭建
修改pom.xml文件,添加依赖(redis、测试)
<dependencies>
<!--redis-->
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-data-redis</artifactId>
</dependency>
<dependency>
<groupId>redis.clients</groupId>
<artifactId>jedis</artifactId>
</dependency>
</dependencies>
yml配置
spring:
redis:
database: 0 #确定使用率
host: 127.0.0.1 #redis服务地址
port: 6379 #redis端口号
启动类
@SpringBootApplication
public class TestRedisApplication {
public static void main(String[] args) {
SpringApplication.run(TestRedisApplication.class, args);
}
}
测试类:
@RunWith(SpringRunner.class) //spring 整合 Junit
@SpringBootTest(classes = TestRedisApplication.class) //spring boot 整合 junit
public class TestRedis {
@Resource //注意:命名必须是 stringRedisTemplate
private StringRedisTemplate stringRedisTemplate;
@Test
public void demo01(){
System.out.println(stringRedisTemplate);
}
}
1.2:StringRedisTemplate
1.2.1:常用方法
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Redis 一共有5种类型,StringRedisTemplate提供对5种类型操作。
方法 | 描述 |
---|---|
==opsForValue()== | 操作字符串 |
==delete(key)== | 根据key删除记录 |
opsForHash() | 操作hash |
opsForList() | 操作list |
opsForSet() | 操作set |
opsForZSet() | 操作有序set |
1.2.2:字符串操作
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具体操作,通过 opsForValue() 获得字符串操作对象,具体的操作
方法 | 描述 |
---|---|
ops.set(key,value); | 向redis中插入数据。因为这个没有设置过期时间所以是永久存储的 |
ops.set(key,value,time,timeUtil) | 向redis中插入数据。第三个参数是一个long型的时间。最后一个参数是时间的单位 |
ops.get(key) | 获取redis中指定key 的value值。 |
1.2.3:测试
@RunWith(SpringRunner.class) //spring 整合 Junit
@SpringBootTest(classes = TestRedisApplication.class) //spring boot 整合 junit
public class TestRedis {
@Resource //注意:命名必须是 stringRedisTemplate
private StringRedisTemplate stringRedisTemplate;
@Test
public void demo01(){
//添加字符串数据
stringRedisTemplate.opsForValue().set("test001","我是测试数据");
}
/**
* TimeUnit 时间单位
* TimeUnit.SECONDS 秒
* TimeUnit.MINUTES 分
* TimeUnit.HOURS 小时
* TimeUnit.DAYS 添加
* TimeUnit.MILLISECONDS 毫秒
* TimeUnit.MICROSECONDS 微秒
* TimeUnit.NANOSECONDS 纳秒
*/
@Test
public void demo02(){
//添加字符串数据,有效时间5分钟
stringRedisTemplate.opsForValue().set("test002","测试数据",5, TimeUnit.MINUTES);
}
@Test
public void demo03(){
//获得字符串数据
String str = stringRedisTemplate.opsForValue().get("test001");
System.out.println(str);
}
@Test
public void demo04(){
//删除数据
stringRedisTemplate.delete("test001");
}
}
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