NOSQL相关入门掌握知识，你过关了吗

《NOSQL相关入门掌握知识，你过关了吗》要点：
本文介绍了NOSQL相关入门掌握知识，你过关了吗，希望对您有用。如果有疑问，可以联系我们。

• 什么是noSQL

• not only sql

• 非关系型数据库

• 为什么必要NoSQL

• web2.0大规模动态网站的兴起

• high performance,高并发读写,动态页面展示与交互,好比微博点赞评论等操作,实时统计在线人数排行榜等

• huge storage,海量数据的高效存储和拜访,大型网站的用户登录系统

• high scalability && high availability,高可扩展性和高可用性

• 主流NOSQL产品

• redis,mongodb,couchdb

• NoSQL的特点

• 易扩展

• 灵活数据模型

• 大数据量,高性能

• 高可用

• NoSQL数据库的四大分类

• 键值存储,redis

• 优势,快速查询

• 劣势,存储数据缺少结构化

• 列存储,hbase

• 优势,功能局限

• 文档数据库,mongodb

• 优势,数据结构要求不严格

• 劣势,查询性能并非特别高,缺少统一查询的语法

• 图形数据库,infogate

• 优势,社交网络,利用图结构的相关算法

• 劣势,必要对整个图做算法分析,不利于分布式方案

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2 redis概述

C语言编写的高性能键值对数据,支持的键值数据类型：

• 字符串类型

• 列表类型

• 有序集合类型

• 散列

• 集合类型

Redis的应用场景：

• 缓存

• 网站拜访统计

• 任务队列

• 数据过期处理

• 应用排行榜

• 分布式集群架构中的session分离

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3 redis安装和使用

3.1 redis安装

• 依赖环境

• gcc-c++

1 环境准备
#官网下载 redis 3.2.5版本wget http://download.redis.io/releases/redis-4.0.1.tar.gz #安装 C 编译环境 yum -y install cpp binutils glibc glibc-kernheaders glibc-common glibc-devel gcc gcc-c++2安装 解压安装包后,进入文件目录编译,编译结束时,会提示 Hint: It's a good idea to run 'make test',建议在安装前先测试预安装下,make test预安装后,遇到错误：You need tcl 8.5 or newer in order to run the Redis test,缺失安装包tcl,所以必要先安装这个 安装包后再次运行 make test,正常后再进行redis安装. 详细步骤如下： #解压二进制包tar -zvxf /opt/redis-3.2.5 #进入到文件目录cd redis-3.2.5 #编译make #测试安装(稍微耗费点时间)make test #可能会提醒必要安装最新版的tcl#yum install tcl  #指定路径安装make PREFIX=/usr/local/redis install

安装结束后,进入到安装路径中,

[root@bogon bin]# ls -lh /usr/local/redis/bin/

total 22M

-rwxr-xr-x. 1 root root 2.4M Aug 13 18:40 redis-benchmark

-rwxr-xr-x. 1 root root 5.5M Aug 13 18:40 redis-check-aof

-rwxr-xr-x. 1 root root 5.5M Aug 13 18:40 redis-check-rdb

-rwxr-xr-x. 1 root root 2.5M Aug 13 18:40 redis-cli

lrwxrwxrwx. 1 root root 12 Aug 13 18:40 redis-sentinel -> redis-server

-rwxr-xr-x. 1 root root 5.5M Aug 13 18:40 redis-server

这几个指令用途分别是：

• redis-benchmark

• 性能测试工具

• redis-check-aof

• aof文件修复工具

• redis-check-rdb

• rdb文件检查工具

• redis-cli

• redis客户端

• redis-server

• redis服务器启动命令

• redis-sentinel

3.2 配置文件修改

按 Ctrl+C 复制代码

按 Ctrl+C 复制代码

3.3 服务启动与关闭

按 Ctrl+C 复制代码

按 Ctrl+C 复制代码

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4 redis-py的入门

redis有支持非常多种语言编写的客户端,可以从官网查看 https://redis.io/clients,redis-py是redis官方网站首选的python客户端开发包,本人只会点点python,所以从这个入门.

redis-py的github地址：https://github.com/andymccurdy/redis-py

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5 redis数据类型

键值对种key的注意事项：

• 不要过长

• 最好不要超过1024个字节

• 不仅消耗内存,也影响查找效率

• 不要过短

• 好比设置为a,没有实际意义,可能会降低key的可读性

• 统一命名规范

5.1字符串 string

string中的一个key对应一个value,values最长可达512Mb.

string常用命令：

• 赋值

• set key value

• 取值

• get key

• 取值后赋值

• getset key value

• 数值增减

• 自增1

• 如果该key不存在,则创建该key,并赋值为0,0自增后为1,等同于增加 【key,1】键值对

• 如果该key存在,则value自增加1

• incr key

• 自减1

• 如果该key不存在,0自减后为-1,-1】键值对

• 如果该key存在,则value自减1

• decr key

• 自增指定值

• 如果该key不存在,0自增numbers,numbers】键值对

• 如果该key存在,则value自增numbers

• incrby key numbers

• 自减指定值

• 如果该key不存在,0自减numbers,-numbers】键值对

• 如果该key存在,则value自减numbers

• decrby key numbers

• 删除

• del key

• 扩展

• value追加string内容

• append key string

5.2 哈希 hash

hash可以存储多个键值对之间的映射,它就像是一个迷你型的redis.

• 赋值

• hset key field value

• hmset key field value [field value ... ]

• 取值

• hget key field

• hmget key field [field ...]

• hgetall key

• 增加数字

• hincrby key field number

• 删除

• hdel key field

• del key

• 自学命令

• hexists key field

• hlen key

• hkeys key

• hvals key

5.3 字符串列表 list

lish的顺序是依照插入的顺序,可以在头部跟尾部插入数据,如果是在list的两头进行操作,那么效率是很高的,但是如果在list中,则会耗费一定时间.

list的类型：

• arraylist使用数组方式

• 根据索引查询速度是非常快的

• 但是新增跟删除操作涉及到位移操作,则会比拟慢

• linkedlist使用双向链接方式

• 每个元素都记录了前后元素的指针,删除跟新增只必要修改前后指针,数据操作较快

list常用的命令：

• 两端添加

• lpush key value [value ...]

• rpush key value [value ...]

• 查看列表

• lrange key start stop

• 指定位置push

• lset key index value

• 列表中第几个位置插入value,注意位置从0开始

• 指定value插入值

• linsert key before|after pivot value

• 在列表中,从左到右,第一个等于pivot这个值的前面或者后面,插入valuse

• 两端弹出

• lpop key

• 删除列表最左边的value

• rpop key

• 删除列表最右边的value

• rpoplpush source distination

• 从source列表右边删除一个value,并把这个value存储进入distination列表中

• 适用于消息发布过程中的备份操作

• 获取列表元素个数

• llen key

• 获取列表的长度

• 扩展命令

• lpushx key value

• 如果列表存在,则从左端插入push valuse进入列表中,否则返回0

• rpushx key value

• 如果列表存在,则从右端插入push valuse进入列表中,否则返回0

• lrem key count value

• count>0,从列表的左端开始删除 值等于 value,一共删除count个

• count<0,从列表的右端开始删除 值等于 value,一共删除count个

• count=0,删除 整个列表中所有 值等于 value

5.4 字符串集合 set

和list类型不同的是,set集合中不允许出现重复的元素,set最大可以包括的元素是 4294967295 .注意,set中是没有顺序的.

用于维护用户对象的唯一性,以及处理数据对象之间的关联关系,可以进行并集交集差集运算.好比购买A产品的用户ID,放在一个set中,购买另外一个B产品的用户ID,放在另外一个set中,这样就很方便计算同时购买两个产品的用户等.

list常用指令：

• 添加删除元素

• sadd key member [member ...]

• srem key member [member ...]

• del key

• 获取集合中的元素

• smembers key

• 差集运算

• sdiff key1 [key ...]

• 求集合key1与其他集合的差集

• sdiffstore destination key1 [key ...]

• 求集合key1与其他集合的差集,并把结果存储在destination集合中

• 交集运算

• sinter key [key...]

• 求多个集合的交集

• sinterstore destination key [key...]

• 求多个集合的交集,并把结果存储在destination集合中

• 并集运算

• sunion key [key...]

• 求多个集合的并集

• sunionstore destination key [key...]

• 求多个集合的并集,并把结果存储在destination集合中

• 扩展命令

• sismember key member

• 查看member在key中是否存在

• srandmember key [count]

• 集合key中随机放回 count 个元素

• scard key

• 查看集合个数

5.5 有序字符串集合 sorted set

sorted set跟set是比较类似的,集合中不允许出现重复的元素,那么有啥区别呢?sorted set有顺序,从小到大排序,更新操作非常快,拜访数据也非常高效.

应用场景：游戏排名、微博热点

常用命令：

• 获得元素

• zscore key member

• 获取有序集合中的某个元素的score值

• zrange key start stop [withscores]

• zrangebyscore key mim max [withscores] [limit offset count]

• 添加元素

• zadd key score member [score member ...]

• 删除元素

• zrem key member [member...]

• zremrangebyscore key min max

• 扩展查询

• zincrby key increment member

• zscore key member

• zcount key min max

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6 keys的通用操作

• keys *

• 查看所有keys

• del key [key...]

• 删除多个key

• exists key

• 判断某个key是否存在,存在返回1,不存在返回0

• rename key newkey

• 重命名某个key

• expire key seconds

• 设置某个key的生命期,过了这个时间就是过期数据

• ttl key

• 查看该key的生命还剩下多少秒

• type key

• 查看key的类型

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7 redis的特性

7.1 多数据库

redis最多支持16个数据,下标0-15表示第几个数据库.默认是在0号数据.切换数据库可以通过select dbnumber 来切换,也可以通过move 来移动key从当前数据到指定的数据库.

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7.2 事务

事务的指令：multi、exec、discard.redis中,如果某个命令执行失败,后面的命令还会继续执行.multi,开启事务,这个指令后的指令默认为在同一个事务内,exec等同于提交,discard等同于回滚.

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8 redis的持久化

redis的高性能是因为数据都在内存中,如果数据库重启,则所有数据都会丢失,那么如何进行数据持久化呢?

• RDB持久化

• 默认支持,在指定的时间内,把内存的数据写入磁盘

• AOF持久化

• 以日志的形式记录每一个操作,启动的时候,重新执行所有log

• 无持久化

• 不进行持久化,则认为redis的作用为缓存,无需持久化数据

• RDB与AOF同时使用

8.1 RDB持久化

• 优势

• redis数据库仅包括一个文件,对于文件备份是非常方便的,如果系统出现灾难时,较容易恢复

• 灾难恢复时,备份文件较为容易单独转移到其他存储介质

• 数据量很大的时候,启动速度快

• 劣势

• 不能够保证数据无丢失,数据丢失时间 = 当前时间-最近备份时间

• 子进程完成持久化工作,如果数据集很大的时候,可能会造成短时间内redis所在服务器停止对外服务

• 配置

• save 900 1 ：900秒内至少有1个数据变化,则进行持久化

• RDB默认配置文件中就有,可以查看redis.conf文件中关于save的设置

• save 300 10 ：300秒内至少有10个数据发生变化,则进行持久化

• save 60 10000 ： 60秒内至少有1w个数据发生变化,则进行持久化

• dbfilename 则是命名当前持久文件的名字

• dir,则是定义当前持久化文件的存放路径

8.2 AOF持久化

• 优势

• 更高的数据平安性

• 每秒同步,最高丢失1s数据

• 每操作数同步,每次发生数据的变化都会立即记录到磁盘中,性能最低

• append追加文件备份

• 备份过程中出现问题,不会破坏之前的日志备份

• 如果写入了一半数据,然后出现系奔溃的问题,在redis下一次启动之前,可以通过redis_check_aof工具办理数据一致性问题

• 如果日志备份过大

• redis会自动启动日志重写机制,append过程中,会把备份数据写入到老的备份文件中,并且会用一个新文件,记录此期间的修改数据语句

• AOF包括一个格式清晰的数据修改操作语句的日志文件

• 劣势

• 相同数量的数据集文件,比RDB的要打

• AOF效率低于RDB

• 必要人员配置,非默认配置

• 配置

• 在redis.conf文件中,配置一下内容

• appendonly yes：启动appendonly,开启AOF备份

• appendfilename "appendonly.aof" ：AOF备份的文件名

• appendfsync always ：每个修改操作同步备份一次

• appendfsync everysec：1s同步备份一次

• appendfsync no ：不同步

• 测试配置

• 简单测试案例

• redis中配置AOF,选择每操作一次就备份的机制,增删改数据后,执行flushall,然后通过备份文件来恢复数据到flushall之前

• 步骤

• 启动AOF,选择每操作一次就备份

• appendonly yes

• appendfsync always

• 重启redis

• /usr/local/redis/bin/redis-cli shutdown

• /usr/local/redis/bin/redis-server /etc/redis.conf

• 造数据

• 执行flushall

• 处理备份文件

• vim /usr/local/redis/appendonly.aof

• 删除flushall的操作记录

• 重启数据库

• /usr/local/redis/bin/redis-cli shutdown

• /usr/local/redis/bin/redis-server /etc/redis.conf

• 检查数据

有些代码似乎不可以上传,必要更多学习资料和指导可以添加图片下方的交流群,愿在成长的道路上能够相互助力.

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