Redis数据库 01概述| 五大数据类型

1、NoSQL数据库简介

解决应用服务器的CPU和内存压力；解决数据库服务的IO压力；

----->>> ① session存在缓存数据库（完全在内存里），速度快且数据结构简单；

打破了传统关系型数据库以业务逻辑为依据的存储模式，而针对不同数据结构类型改为以性能为最优先的存储方式--非关系型数据库K， V。

② 缓存数据库：减少io的读操作（缓存数据库中有的直接从缓存数据库里边去取，没有再去数据库里边查找，减少了IO的操作）；

列式数据库如Hbase、文档数据库Mongodb；水平切分、垂直切分、读写分离；通过破坏一定的业务逻辑来换取性能

NoSQL(NoSQL = Not Only SQL )，意即“不仅仅是SQL”，泛指非关系型的数据库。

NoSQL 不依赖业务逻辑方式存储，而以简单的key-value模式存储。因此大大的增加了数据库的扩展能力。

不遵循SQL标准。不支持ACID。远超于SQL的性能。NoSQL适用场景

NoSQL适用场景：

对数据高并发的读写；海量数据的读写；对数据高可扩展性的

NoSQL不适用场景：

需要事务支持；基于sql的结构化查询存储，处理复杂的关系,需要即席查询。

Memcached和Redis的区别：ms

Memcached

① 数据都在内存中，不支持久化

② 支持简单的key-value模式

一般是作为缓存数据库辅助持久化的数据库

③ 多线程+锁（memcached）

Redis

几乎覆盖了Memcached的绝大部分功能

① 数据都在内存中，支持持久化，主要用作备份恢复

② 除了支持简单的key-value模式，还支持多种数据结构的存储，比如String、 list、set、zset、hash五大数据类型。

一般是作为缓存数据库辅助持久化的数据库

③ 单线程+多路IO复用(Redis)

mongoDB

高性能、开源、模式自由(schema  free)的文档型数据库

数据都在内存中， 如果内存不足，把不常用的数据保存到硬盘

虽然是key-value模式，但是对value（尤其是json）提供了丰富的查询功能

支持二进制数据及大型对象

可以根据数据的特点替代RDBMS ，成为独立的数据库。或者配合RDBMS，存储特定的数据。

 行式存储数据库（即关系型数据库），一行一行的存储

第一个需要IO1次，行式存储；第二个需要IO3次，id=1，id=2，id=3

列式存储数据库

查询年龄（IO1次）的要快于查询id=3的（IO4次）；

行式存储查询快，统计慢；列式存储查询慢，统计快；

HBase--列式数据库

HBase是Hadoop项目中的数据库。它用于需要对大量的数据进行随机、实时的读写操作的场景中。HBase的目标就是处理数据量非常庞大的表，可以用普通的计算机处理超过10亿行数据，还可处理有数百万列元素的数据表。

Cassandra

Apache Cassandra是一款免费的开源NoSQL数据库，其设计目的在于管理由大量商用服务器构建起来的庞大集群上的海量数据集(数据量通常达到PB级别)。在众多显著特性当中，Cassandra最为卓越的长处是对写入及读取操作进行规模调整，而且其不强调主集群的设计思路能够以相对直观的方式简化各集群的创建与扩展流程。

Noe4j

主要应用：社会关系，公共交通网络，地图及网络拓谱

2、Redis

Redis是一个开源的key-value存储系统。和Memcached类似，它支持存储的value类型相对更多，包括string(字符串)、list(链表)、set(集合)、zset(sorted set --有序集合)和hash（哈希类型）。这些数据类型都支持push/pop、add/remove及取交集并集和差集及更丰富的操作，而且这些操作都是原子性的。在此基础上，Redis支持各种不同方式的排序。与memcached一样，为了保证效率，数据都是缓存在内存中。区别的是Redis会周期性的把更新的数据写入磁盘或者把修改操作写入追加的记录文件，并且在此基础上实现了master-slave(主从)同步。

• 1、配合关系型数据库做高速缓存
• 高频次，热门访问的数据，降低数据库IO
• 分布式架构，做session共享
• 2、由于其拥有持久化能力,利用其多样的数据结构存储特定的数据。

3、Redis3.2.5 for Linux的安装

　　1、下载获得redis-3.2.5.tar.gz后将它放入我们的Linux目录/opt

 　　　　Alt+p弹出框， àsftp> pwd   cd /opt/ 然后把压缩包拖到里边

　　2、解压命令:tar -zxvf redis-3.2.5.tar.gz

　　3、解压完成后进入目录:cd redis-3.2.5

　　4、在redis-3.2.5目录下执行make命令

运行make命令时出现故障意出现的错误解析：gcc：命令未找到

　　能上网：--->>

      yum install gcc

      yum install gcc-c++

　　5、在redis-3.2.5目录下再次执行make命令

　　　　Jemalloc/jemalloc.h：没有那个文件

　　　　解决方案：运行make distclean之后再 make

　　6、在redis-3.2.5目录下再次执行make命令

　　Redis Test(可以不用执行)

　　执行完make后，跳过Redis test 继续执行make install

　　查看默认安装目录：usr/local/bin      cd /usr/local/bin

[kris@hadoop local]$ cd /usr/local/bin
[kris@hadoop bin]$ ll
总用量
-rwxr-xr-x.  root root  1月   : redis-benchmark   性能测试工具，可以在自己本子运行，看看自己本子性能如何(服务启动起来后执行)
-rwxr-xr-x.  root root    1月   : redis-check-aof   修复有问题的AOF文件，rdb和aof后面讲
-rwxr-xr-x.  root root  1月   : redis-check-dump   修复有问题的dump.rdb文件
-rwxr-xr-x.  root root  1月   : redis-cli　　　　　　客户端，操作入口
lrwxrwxrwx.  root root       1月   : redis-sentinel -> redis-server  Redis集群使用
-rwxr-xr-x.  root root  1月   : redis-server　　　　　　　　　　　　Redis服务器启动命令
[kris@hadoop bin]$ 

启动：

1、备份redis.conf：拷贝一份redis.conf到其他目录

[root@kris bin]# ps -ef | grep redis
　　root             : pts/    :: grep redis  查看到redis进程已关

[root@kris bin]# cd /opt/redis-3.2.  ll查看这个目录下命令
　　mkdir /root/myredis
　　cp redis.conf  /root/myredis  复制备份redis.conf文件

2、修改redis.conf文件将里面的daemonize no 改成 yes，让服务在后台启动

cd myredis/

vi redis.conf

3、启动命令：执行  redis-server   /myredis/redis.conf

redis-server redis.conf

redis-cli

4、用客户端访问: redis-cli

   多个端口可以 redis-cli  –p  6379

 5、测试验证： ping

　　单实例关闭：redis-cli shutdown  也是把redis服务器关了；

　　也可以进入终端后再关闭shutdown ；关闭服务器，而不是把客户端给关闭了；关闭客户端是ctrl+c，进程直接就关闭了！！

　　多实例关闭，指定端口关闭:Redis-cli -p 6379 shutdown

概述：

　　端口号6379来自于Alessia Merz

　　默认16个数据库，类似数组下标从0开始，初始默认使用0号库

　　使用命令 select   <dbid>  来切换数据库。如: select 8

　　统一密码管理，所有库都是同样密码，要么都OK要么一个也连接不上。

　　Redis是单线程+多路IO复用技术

　　  多路复用是指使用一个线程来检查多个文件描述符（Socket）的就绪状态，比如调用select和poll函数，传入多个文件描述符，如果有一个文件描述符就绪，则返回，否则阻塞直到超时。得到就绪状态后进行真正的操作可以在同一个线程里执行，也可以启动线程执行（比如使用线程池）。

　　串行 vs 多线程+锁（memcached） vs 单线程+多路IO复用(Redis)

全部过来，一个个的进行服务，其他的要等着即串行；全部过来，每个人前面都有人给服务，锁就是调酒师只能一个个来给他们调，没轮到的就先锁住了即多线程+锁；

全部过来，一个人给他们服务，但服务人员效率快（多路IO复用技术），马上就服务完了，充分利用了CPU即单线程+多路IO复用；

4、 Redis五大数据类型

key

keys  *
查询当前库的所有键
exists <key>
判断某个键是否存在
type  <key>
查看键的类型
del  <key>
删除某个键
expire   <key>   <seconds>
为键值设置过期时间，单位秒。
ttl   <key>
查看还有多少秒过期，-1表示永不过期，-2表示已过期
dbsize
查看当前数据库的key的数量
flushdb
 清空当前库
 

[root@hadoop myredis]# redis-server redis.conf
[root@hadoop myredis]# redis-cli
127.0.0.1:>
127.0.0.1:> flushdb
OK
127.0.0.1:> set k1 v1
OK
127.0.0.1:> expire k1
(integer)
127.0.0.1:> ttl k1
(integer)
127.0.0.1:> ttl k1
(integer)
127.0.0.1:> ttl k1
(integer) -   表示已过期；过期之后k1就会被从数据库中删除掉；

　127.0.0.1:6379> keys *
　(empty list or set)

① String

• String是Redis最基本的类型，你可以理解成与Memcached一模一样的类型，一个key对应一个value。
• String类型是二进制安全的。意味着Redis的string可以包含任何数据。比如jpg图片或者序列化的对象 。
• String类型是Redis最基本的数据类型，一个Redis中字符串value最多可以是512M

get   <key>
    查询对应键值
set   <key>  <value>  只能添加1对键值对
    添加键值对
append  <key>  <value>
    将给定的<value> 追加到原值的末尾
strlen  <key>
    获得值的长度
setnx  <key>  <value>
    只有在 key 不存在时才会设置key 的值； k v
incr  <key>
    将 key 中储存的数字值增1
    只能对数字值操作，如果为空，新增值为1
decr  <key>
    将 key 中储存的数字值减1
    只能对数字值操作，如果为空，新增值为-
incrby / decrby  <key>  <步长>
    将 key 中储存的数字值增减。自定义步长。

127.0.0.1:> append k1 aaaaa
(integer)
127.0.0.1:> get k1
"v1aaaaa"

127.0.0.1:> set k3
127.0.0.1:> type k2
string
127.0.0.1:> incr k3
(integer)
127.0.0.1:> get k3
""
127.0.0.1:> decr k3
(integer)
127.0.0.1:> get k3
""
127.0.0.1:> incrby k3
(integer)
127.0.0.1:> get k3
""

原子性

• 所谓原子操作是指不会被线程调度机制打断的操作；这种操作一旦开始，就一直运行到结束，中间不会有任何 context switch （切换到另一个线程）。
• （1） 在单线程中， 能够在单条指令中完成的操作都可以认为是" 原子操作"，因为中断只能发生于指令之间。
• （2）在多线程中，不能被其它进程（线程）打断的操作就叫原子操作。
• Redis单命令的原子性主要得益于Redis的单线程

mset  <key1>  <value1>  <key2>  <value2>  .....
    同时设置一个或多个 key-value对
mget  <key1>   <key2>   <key3> .....
    同时获取一个或多个 value
msetnx <key1>  <value1>  <key2>  <value2>  .....
    同时设置一个或多个 key-value 对，当且仅当所有给定 key 都不存在。
getrange  <key>  <起始位置>  <结束位置>
    获得值的范围，类似java中的substring
setrange  <key>   <起始位置>   <value>
    用 <value>  覆写<key> 所储存的字符串值，从<起始位置>开始。
setex  <key>  <过期时间>   <value>
    设置键值的同时，设置过期时间，单位秒。
getset <key>  <value>
    以新换旧，设置了新值同时获得旧值。

② List

• 单键多值
• Redis 列表是简单的字符串列表，按照插入顺序排序。你可以添加一个元素到列表的头部（左边）或者尾部（右边）。
• 它的底层实际是个双向链表，对两端的操作性能很高，通过索引下标的操作中间的节点性能会较差。

lpush/rpush  <key>  <value1>  <value2>  <value3> ....
    从左边/右边插入一个或多个值（值 可重复）。
lpop/rpop  <key>
    从左边/右边吐出一个值。
    值在键在，值亡键亡。吐出来就从原来的删除了
rpoplpush  <key1>  <key2>
    从<key1>列表右边吐出一个值，插到<key2>列表左边。
lrange <key> <start> <stop>
    按照索引下标获得元素(从左到右，下标从0开始)
lindex <key> <index>
    按照索引下标获得元素(从左到右)
llen <key>
    获得列表长度
linsert <key>  before <value>  <newvalue>
    在<value>的前面插入<newvalue>
lrem <key> <n>  <value>
    从左边删除n个value(从左到右)

127.0.0.1:> LPUSH k1
(integer)
127.0.0.1:> LLEN k1
(integer)
值：
下标     

127.0.0.1:> LRANGE k1
) ""
) ""
) ""
) ""
127.0.0.1:> LRANGE k1
) ""
127.0.0.1:> LRANGE k1
) ""

127.0.0.1:> LINSERT k1 before  two
(integer)
127.0.0.1:> LRANGE k1
) ""
) ""
) "two"
) ""
) ""
值：   tow
下标       

127.0.0.1:> LPOP k1
""

③ Redis set

• Redis set对外提供的功能与list类似是一个列表的功能，特殊之处在于set是可以自动排重的，当你需要存储一个列表数据，又不希望出现重复数据时，set是一个很好的选择，并且set提供了判断某个成员是否在一个set集合内的重要接口，这个也是list所不能提供的。

• Redis的Set是string类型的无序集合。它底层其实是一个value为null的hash表,所以添加，删除，查找的复杂度都是O(1)。

sadd <key>  <value1>  <value2> .....
    将一个或多个 member 元素加入到集合 key 当中，已经存在于集合的 member 元素将被忽略。
smembers <key>
    取出该集合的所有值。
sismember <key>  <value>
    判断集合<key>是否为含有该<value>值，有返回1，没有返回0
scard   <key>
    返回该集合的元素个数。
srem <key> <value1> <value2> ....
    删除集合中的某个元素。
spop <key> [count]
    随机从该集合中吐出一个值。吐出就删除掉了
srandmember <key> <n>
    随机从该集合中取出n个值。
    不会从集合中删除
sinter <key1> <key2>
    返回两个集合的交集元素。
sunion <key1> <key2>
    返回两个集合的并集元素。
sdiff <key1> <key2>
    返回两个集合的差集元素。

127.0.0.1:> SADD k1     v
(integer)
127.0.0.1:> SMEMBERS k1
) ""
) ""
) ""
) ""
) "v"

127.0.0.1:> SISMEMBER k1
(integer)
127.0.0.1:> SISMEMBER k1 v
(integer)
127.0.0.1:> SISMEMBER k1
(integer)
127.0.0.1:> SCARD k1
(integer)
127.0.0.1:> SREM k1 v
(integer)
127.0.0.1:> SPOP k1
""
127.0.0.1:> SMEMBERS k1
) ""
) ""
) ""

127.0.0.1:> SADD k2
(integer)
127.0.0.1:> SMEMBERS k2
) ""
) ""
) ""
) ""
127.0.0.1:> SINTER k1 k2
) ""
) ""
127.0.0.1:> SUNION k1 k2
) ""
) ""
) ""
) ""
) ""
127.0.0.1:> SDIFF k1 k2
) ""
127.0.0.1:> SDIFF k2 k1
) ""
) ""

④ Redis hash

• Redis  hash 是一个键值对集合。
• Redis hash是一个string类型的field和value的映射表，hash特别适合用于存储对象。
• 类似Java里面的Map<String,Object>

hset <key>  <field>  <value>
    给<key>集合中的  <field>键赋值<value>
hget <key1>  <field>
    从<key1>集合<field> 取出 value
hmset <key1>  <field1> <value1> <field2> <value2>...
    批量设置hash的值
hexists key  <field>
    查看哈希表 key 中，给定域 field 是否存在。
hkeys <key>
    列出该hash集合的所有field
hvals <key>
    列出该hash集合的所有value
hincrby <key> <field>  <increment>
    为哈希表 key 中的域 field 的值加上增量 increment
hsetnx <key>  <field> <value>
    将哈希表 key 中的域 field 的值设置为 value ，当且仅当域 field 不存在 .

⑤ Redis zset

Redis有序集合zset与普通集合set非常相似，是一个没有重复元素的字符串集合。不同之处是有序集合的所有成员都关联了一个评分（score） ，这个评分（score）被用来按照从最低分到最高分的方式排序集合中的成员。集合的成员是唯一的，但是评分可以是重复了 。

因为元素是有序的, 所以你也可以很快的根据评分（score）或者次序（position）来获取一个范围的元素。访问有序集合的中间元素也是非常快的,因此你能够使用有序集合作为一个没有重复成员的智能列表。

zadd  <key> <score1> <value1>  <score2> <value2>...

将一个或多个 member 元素及其 score 值加入到有序集 key 当中。
zrange <key>  <start> <stop>  [WITHSCORES]
    返回有序集 key 中，下标在<start> <stop>之间的元素
    带WITHSCORES，可以让分数一起和值返回到结果集。
zrangebyscore key min max [withscores] [limit offset count]
    返回有序集 key 中，所有 score 值介于 min 和 max 之间(包括等于 min 或 max )的成员。有序集成员按 score 值递增(从小到大)次序排列。
zrevrangebyscore key max min [withscores] [limit offset count]
    同上，改为从大到小排列。
zincrby <key> <increment> <value>
    为元素的score加上增量
zrem  <key>  <value>
    删除该集合下，指定值的元素
zcount <key>  <min>  <max>
    统计该集合，分数区间内的元素个数
zrank <key>  <value>
返回该值在集合中的排名，从0开始。

5、 JAVA的Redis客户端Jedis

 Jedis所需的jar包

　　Commons-pool-1.6.jar
　　Jedis-2.1.0.jar

windows中的Eclipse连接虚拟机的Redis的注意事项
　　禁用Linux的防火墙：
　　临时禁用：service iptables stop
　　关闭开机自启：chkconfig iptables off
　　redis.conf中注释掉bind 127.0.0.1（61行） ,然后 protect-mode（80行）设置为 no。

public class TestJedis {
    Jedis jedis = new Jedis("192.168.1.100", 6379);
    public  void main(String[] args) {

    }
    //测试连接是否成功
    @Test
    void test1() {

        System.out.println("Connection success:" + jedis.ping());
    }
}