一、關系資料庫與非關系型資料庫概述

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，
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，
主流的關系型資料庫包括 Oracle、MySQL、SQL Server、Microsoft Access、DB2 等，

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、CouhDB 等，

二、關系資料庫與非關系型資料庫區別

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，

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、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，但穩定性方面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面，

三、非關系型資料庫產生背景

可用于應對 Web2.0 純動態網站型別的三高問題，
（1）High performance——對資料庫高并發讀寫需求
（2）Huge Storage——對海量資料高效存盤與訪問需求
（3）High Scalability && High Availability——對資料庫高可擴展性與高可用性需求

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，讓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，

總結：
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），

四、Redis簡介

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，也就是在一臺服務器上可以同時啟動多個Redis行程，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，當多個客戶端同時訪問時，服務器的處理能力是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會給服務器的CPU造成很大壓力，即：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，若 CPU 資源比較緊張，采用單行程即可，

Redis 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景之一，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，

五、Redis 安裝部署

systemctl stop firewalld
setenforce 0

yum install -y gcc gcc-c++ make

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

cd /opt/redis-5.0.7/
make
#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
make PREFIX=/usr/local/redis install

cd /opt/redis-5.0.7/utils

#執行軟體包提供的install server.sh腳本檔案設定Redis服務所需要的相關組態檔
`./install_server.sh`
`……`
`慢慢回車`
`Please select the redis executable path []`
`手動輸入`
`/usr/local/redis/bin/redis-server`
Selected config:
Port           : 6379								#默認偵聽埠為6379
Config file    : /etc/redis/6379.conf				#組態檔路徑
Log file       : /var/log/redis_6379.log			#日志檔案路徑
Data dir       : /var/lib/redis/6379				#資料檔案路徑
Executable     : /usr/local/redis/bin/redis-server	#可執行檔案路徑
Cli Executable : /usr/local/bin/redis-cli			#客戶端命令工具

#路徑優化
ln -s /usr/local/redis/bin/* /usr/local/bin/

/etc/init.d/redis_6379 stop				#停止
/etc/init.d/redis_6379 start			#啟動
/etc/init.d/redis_6379 restart			#重啟
/etc/init.d/redis_6379 status			#狀態

修改配置 /etc/redis/6379.conf 引數

vim /etc/redis/6379.conf

70行，添加 監聽的主機地址
bind 127.0.0.1 192.168.78.11				

93行，Redis默認的監聽埠
port 6379									

137行，啟用守護行程
daemonize yes							

159行，指定 PID 檔案
pidfile /var/run/redis_6379.pid				

167行，日志級別
loglevel notice								

172行，指定日志檔案
logfile /var/log/redis_6379.log				

/etc/init.d/redis_6379 restart

六、Redis 命令工具

redis-server 用于啟動 Redis 的工具
redis-benchmark 用于檢測 Redis 在本機的運行效率
redis-check-aof 修復 AOF 持久化檔案
redis-check-rdb 修復 RDB 持久化檔案
redis-cli Redis命令列工具

1、redis-cli 命令列工具

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

-h	指定遠程主機
-p	指定 Redis 服務的埠號
-a	指定密碼，未設定資料庫密碼可以省略-a 選項
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

redis-cli -h 192.168.78.11 -p 6379
此時無密碼，不需要-a直接登陸

2、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]，

-h	指定服務器主機名，
-p	指定服務器埠，
-s	指定服務器 socket
-c	指定并發連接數，
-n	指定請求數，
-d	以位元組的形式指定 SET/GET 值的資料大小，
-k	1=keep alive 0=reconnect ，
-r	SET/GET/INCR 使用隨機 key, SADD 使用隨機值，
-P	通過管道傳輸請求，
-q	強制退出 redis，僅顯示 query/sec 值，
–csv	以 CSV 格式輸出，
-l	生成回圈，永久執行測驗，
-t	僅運行以逗號分隔的測驗命令串列，
-I	Idle 模式，僅打開 N 個 idle 連接并等待，

向 IP 地址為 192.168.78.11、埠為 6379 的 Redis 服務器發送 100 個并發連接與 100000 個請求測驗性能
redis-benchmark -h 192.168.78.11 -p 6379 -c 100 -n 100000

測驗存取大小為 100 位元組的資料包的性能
redis-benchmark -h 192.168.78.11 -p 6379 -q -d 100

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

3、Redis 資料庫常用命令

`set		存放資料，命令格式為 set key value`
`get		獲取資料，命令格式為 get key`
`keys 	命令可以取符合規則的鍵值串列，通常情況可以結合*、?等選項來使用，`
`exists 	命令可以判斷鍵值是否存在，`
`del 	命令可以洗掉當前資料庫的指定 key，`
`type 	命令可以獲取 key 對應的 value 值型別，`

例：
redis-cli -p 6379

set teacher zhangsan
get teacher

set a1 1
set b2 2
set c3 3
set d4 4
set e5 5
set a22 22


keys *
keys h*
keys a?
keys a??


keys *
del a2



exists a1

`rename 命令·

命令格式：rename 源key 目標key
是對已有 key 進行重命名，（覆寫）
使用rename命令進行重命名時，無論目標key是否存在都進行重命名，且源key的值會覆寫目標key的值，在實際使用程序中，建議先用 exists 命令查看目標 key 是否存在，然后再決定是否執行 rename 命令，以避免覆寫重要資料，

例：
keys a*
rename a22 a2
keys a*
get a1
get a2

renamenx 命令

作用是對已有 key 進行重命名，并檢測新名是否存在，如果目標 key 存在則不進行重命名，（不覆寫）
命令格式：renamenx 源key 目標key
例:
keys *
renamenx e5 a111
renamenx e5 a222

keys h*

dbsize 命令

作用是查看當前資料庫中 key 的數目，
例：
keys *
dbsize

config set requirepass password命令設定密碼

使用config get requirepass命令查看密碼（一旦設定密碼，必須先驗證通過密碼，否則所有操作不可用）
例：
config set requirepass 123456
auth 123456
config get requirepass
quit
redis-cli
keys *
auth 123123
keys *

4、Redis 多資料庫常用命令

Redis 支持多資料庫，Redis 默認情況下包含 16 個資料庫，資料庫名稱是用數字 0-15 來依次命名的，
多資料庫相互獨立，互不干擾，

select 序號

多資料庫間切換
使用 redis-cli 連接 Redis 資料庫后，默認使用的是序號為 0 的資料庫，
select 10			#切換至序號為 10 的資料庫
select 15		#切換至序號為 15 的資料庫
select 0		#切換至序號為 0 的資料庫

多資料庫間移動資料

格式：move 鍵值 序號
例：
select 1
set accp accp
get accp
move accp 2
select 2
keys *
get accp

清除資料庫內資料

FLUSHDB ：清空當前資料庫資料
FLUSHALL ：清空所有資料庫的資料，慎用！

七、Redis 高可用方案

在web服務器中，高可用是指服務器可以正常訪問的時間，衡量的標準是在多長時間內可以提供正常服務（99.9%、99.99%、99.999%等等），
但是在Redis語境中，高可用的含義似乎要寬泛一些，除了保證提供正常服務（如主從分離、快速容災技術），還需要考慮資料容量的擴展、資料安全不會丟失等，

在Redis中，實作高可用的技術主要包括持久化、主從復制、哨兵和集群，下面分別說明它們的作用，以及解決了什么樣的問題，

持久化：持久化是最簡單的高可用方法(有時甚至不被歸為高可用的手段)，主要作用是資料備份，即將資料存盤在硬碟，保證資料不會因行程退出而丟失，

主從復制：主從復制是高可用Redis的基礎，哨兵和集群都是在主從復制基礎上實作高可用的，主從復制主要實作了資料的多機備份，以及對于讀操作的負載均衡和簡單的故障恢復，缺陷：故障恢復無法自動化；寫操作無法負載均衡；存盤能力受到單機的限制，

哨兵：在主從復制的基礎上，哨兵實作了自動化的故障恢復，缺陷：寫操作無法負載均衡；存盤能力受到單機的限制，

集群：通過集群，Redis解決了寫操作無法負載均衡，以及存盤能力受到單機限制的問題，實作了較為完善的高可用方案，