一、關系資料庫和非關系資料庫

1.關系型資料庫

• 關系型資料庫是一個結構化的資料庫，創建在關系模型（二維表格模型）基礎上
• 一般面向于記錄
• 主流的關系型資料庫包括 Ocacle、MySQL、SQL Server、Microsoft、Access、DB2 等
• SQL 陳述句（標準資料查詢語言）就是一種基于關系型資料庫的語言，用于執行對關系型資料庫中資料的檢索和操作

2.非關系型資料庫

• NoSQL (NoSQL = Not Only SQL )，意思是“不僅僅是 SQL"， 是非關系型資料庫的總稱
• 除了主流的關系型資料庫外的資料庫，都認為是非關系型
• 主流的 NoSQL 資料庫有 Redis、 MongBD、 Hbase、 Memcached 等

3.區別

3.1 資料存盤方式不同

• 關系型和非關系型資料庫的主要差異是資料存盤的方式
• 關系型資料天然就是表格式的，因此存盤在資料表的行和列中
• 資料表可以彼此關聯協作存盤，也很容易提取資料
• 與其相反，非關系型資料不適合存盤在資料表的行和列中，而是大塊組合在一起
• 非關系型資料通常存盤在資料集中，就像檔案、鍵值對或者圖結構
• 你的資料及其特性是選擇資料存盤和提取方式的首要影響因素

3.2 擴展方式不同

• SQL 和 NoSQL 資料庫最大的差別可能是在擴展方式上，要支持日益增長的需求當然要擴展
• 要支持更多并發量，SQL 資料庫是縱向擴展，也就是說提高處理能力，使用速度更快速的計算機，這樣處理相同的資料集就更快了
• 因為資料存盤在關系表中，操作的性能瓶頸可能涉及很多個表，這都需要通過提高計算機性能來客服，雖然 SQL 資料庫有很大擴展空間，但最終肯定會達到縱向擴展的上限
• 而 NoSQL 資料庫是橫向擴展的
• 因為非關系型資料存盤天然就是分布式的，NoSQL 資料庫的擴展可以通過給資源池添加更多普通的資料庫服務器(節點)來分擔負載

3.3 對事務性的支持不同

• 如果資料操作需要高事務性或者復雜資料查詢需要控制執行計劃，那么傳統的 SQL 資料庫從性能和穩定性方面考慮是你的最佳選擇
• SQL 資料庫支持對事務原子性細粒度控制，并且易于回滾事務
• 雖然 NoSQL 資料庫也可以使用事務操作，但穩定性方而沒法和關系型資料庫比較，所以它們真正閃亮的價值是在操作的擴展性和大資料量處理方而

4.非關系型資料的產生背景

• 關系型資料庫和非關系型資料庫都有各自的特點與應用場景，兩者的緊密結合將會給 Web2.0 的資料庫發展帶來新的思路
• 關系資料庫關注在關系上，非關系型資料庫關注在存盤上
• 例如，在讀寫分離的 MySQL 資料庫環境中，可以把經常訪問的資料存盤在非關系型資料庫中，提升訪問速度
• 需求驅動發展：
  • 對資料庫高并發讀寫的需求
  • 對海量資料高效存盤與訪問的需求
  • 對資料庫高擴展性與高可用性的需求

5.小結

• 關系型資料庫：
  • 實體–>資料庫–>表（table）–>記錄行(（row）、資料欄位（column）
• 非關系型資料庫：
  • 實體–>資料庫–>集合（collection）–>鍵值對（key-value）
• 非關系型資料庫不需要手動建資料庫和集合（表）

二、Redis 簡介

1.Redis 概述

• Redis 是一個開源的、使用 C 語言撰寫的 NoSQL 資料庫
• Redis 基于記憶體運行并支持持久化，采用 key-value(鍵值對)的存盤形式，是目前分布式架構中不可或缺的一環
• Redis 服務器程式是單行程模型，也就是說，在一臺服務器上可以同時啟動多個 Redis 行程，但 Redis 的實際處理速度則是完全依靠于主行程的執行效率
• 若在服務器上只運行一個 Redis 行程，但有多個客戶端同時訪問時，服務器的處理能力會有一定程度的下降
• 若在同一臺服務器上開啟多個 Redis 行程，Redis 在提高并發處理能力的同時也會給服務器的 CPU 造成很大壓力
• 總結：在實際生產環境中，需要根據實際的需求來決定開啟多少個 Redis 行程，若對高并發要求更高一些，可能會考慮在同一臺服務器上開啟多個行程，而若 CPU 資源比較緊張，采用單行程即可

2.Redis 的優點

1. 具有極高的資料讀寫速度：資料讀取的速度最高可達到 110000次/s，資料寫入速度最高可達到 81000次/s
2. 支持豐富的資料型別：支持 key-value、Strings、Lists、Hashes、Sets 及 Ordered Sets 等資料型別操作
3. 支持資料的持久化：可以將記憶體中的資料保存在磁盤中，重啟的時候可以再次加載進行使用
4. 原子性：Redis 所有操作都是原子性的
5. 支持資料備份：即 master-salve 模式的資料備份

Redis 作為基于記憶體運行的資料庫，快取是其最常應用的場最之一
除此之外，Redis 常見應用場景還包括獲取最新 N 個資料的操作、排行榜類應用、計數器應用、存盤關系、實時分析系統、日志記錄

3.Redis 與 Memcached 的區別

三、Redis 安裝部署

1.解壓軟體包

• 下載軟體包傳送門：redis-5.0.7.tar.gz（提取碼：qwer）
• 將下載好的軟體包傳至 /opt/ 目錄下

systemctl stop firewalld
systemctl disable firewalld
setenforce 0

yum -y install gcc gcc-c++ make

cd /opt
tar zxvf redis-5.0.7.tar.gz -C /opt/

2.原始碼編譯安裝

cd redis-5.0.7/
make -j 4
make PREFIX=/usr/local/redis install

#由于 Redis 原始碼包中直接提供了 Makefile 檔案，所以在解壓完軟體包后，不用先執行./configure 進行配置
#可直接執行 make 與 make install 命令進行安裝

3.設定 Redis 相關組態檔

cd /opt/redis-5.0.7/utils/

#執行軟體包提供的 install_server.sh 腳本檔案來設定 Redis 服務所需要的相關組態檔
./install_server.sh
......
Please select the redis executable path [/usr/local/bin/redis-server] /usr/local/redis/bin/redis-server
#一直回車，直到出現以下選項，手動修改為“/usr/local/bin/redis-server”
#注意，需要一次性正確輸入，且輸入錯誤了無法更改，只能重來

ln -s /usr/local/redis/bin/* /usr/local/bin/
#把 redis 的可執行程式檔案放入路徑環境變數的目錄中便于系統識別
#這里可看看到，配置完成后是已默認完成了這一步

netstat -natp | grep "redis"
#當 install_server.sh 腳本運行完畢，Redis 服務就已經啟動，默認偵聽埠為 6379

vim /etc/redis/6379.conf
#修改配置引數

bind 127.0.0.1 192.168.126.15       #70行，添加監聽的主機地址
port 6379                           #93行，Redis 默認的監聽端口
daemonize yes                       #137行，啟用守護行程
pidfile /var/run/redis_6379.pid     #159行，指定 PID 檔案
loglevel notice                     #167行，日志級別
logfile /var/log/redis_6379.log     #172行，指定日志檔案

4.查看運行狀態

/etc/init.d/redis_6379 restart
#重啟服務，使配置生效

/etc/init.d/redis_6379 status
#查看狀態

四、Redis 常用工具

1.Redis 命令工具

2.Redis-cli 命令列工具

語法：

redis-cli -h host -p port -a password

例：
redis-cli -h 192.168.126.15 -p 6379

若不添加任何選項表示，則使用 127.0.0.1:6379 連接本機上的 Redis 資料庫

3.Redis-benchmark 測驗工具

redis-benchmark 是官方自帶的 Redis 性能測驗工具，可以有效的測驗 Redis 服務的性能

基本的測驗語法：

redis-benchmark [選項] [選項值]

redis-benchmark -h 192.168.126.15 -p 6379 -c 100 -n 100000
#向 IP 地址為 192.168.126.15，埠為 6379 的 Redis 服務器發送 100 個并發連接與 100000 個請求以測驗性能

redis-benchmark -h 192.168.126.15 -p 6379 -q -d 100
#測驗存取大小為 100 位元組的資料包的性能

redis-benchmark -t set,lpush -n 100000 -q
#測驗本機上 Redis 服務在進行 set 與 lpush 操作時的性能