redis

一、 數據庫

1、數據庫

  (1）關係型數據庫SQL<MySQL、Oracle、DB2、SQLServer>：有表，而且表與表直接存在關係<主外鍵>；

（2）非關係型數據庫No SQL（沒有表），可以作爲關係型數據庫的一個很好的補充，不能替代；

2、NoSQl產生的原因

  對數據庫高併發訪問的需求；

3、NoSQl數據庫的分類

(1) 鍵值(Key-Value)存儲數據庫

       相關產品： Tokyo Cabinet/Tyrant、Redis、Voldemort、Berkeley DB。

       典型應用：內容緩存，主要用於處理大量數據的高訪問負載。

       數據模型：一系列鍵值對

       優勢：快速查詢

       劣勢：存儲的數據缺少結構化

(2)列存儲數據庫

       相關產品：Cassandra, HBase, Riak

       典型應用：分佈式的文件系統

       數據模型：以列簇式存儲，將同一列數據存在一起

       優勢：查找速度快，可擴展性強，更容易進行分佈式擴展

       劣勢：功能相對侷限

(3)文檔型數據庫

       相關產品：CouchDB、MongoDB

       典型應用：Web應用（與Key-Value類似，Value是結構化的）

       數據模型：一系列鍵值對

       優勢：數據結構要求不嚴格

       劣勢：查詢性能不高，而且缺乏統一的查詢語法

(4)圖形(Graph)數據庫

       相關數據庫：Neo4J、InfoGrid、Infinite Graph

       典型應用：社交網絡

       數據模型：圖結構

       優勢：利用圖結構相關算法。

       劣勢：需要對整個圖做計算才能得出結果，不容易做分佈式的集羣方案。

二、redis

1、redis的介紹

  (1）什麼是redis?

redis是用c語言開發的開源的高性能的key-value非關係型數據庫，主要應用在緩存，目前支持的鍵值數據類型有五種

（2）redis的應用場景

  **緩存

  **分佈式集羣架構中的session分離。

  **任務隊列。（秒殺、搶購、12306等等）

  **應用排行榜。（SortedSet）

  **網站訪問統計。

  **數據過期處理。(expire) 

 

2、redis的五種數據類型

Key全都是字符串的！value有上述5種類型，最重要的是string！！！

redis命令不區分大小寫，但是key區分的

redis中的數據都是字符串。

redis是單線程，（不適合存儲比較大的數據）

  (1）String：key-value【使用最多，和json連用】

**set key value 設置值

**get key 獲取值

**如果key對應value是整數

    incr key 加一 value+1

    decr key 減一 value-1

使用incr  命令，如果key 不存在，會自動創建key 並自動+1.

（2）Hash: key-field-value【一般用於存儲JavaBean數據，但是被string+json形式完全替代】

**相當於一個key 對應一個map (map中又是key- value)，

**hset  key field value  設置值

**hget  key field       獲取值

**hincrby key field num  設置增數量

（3）List【實時排名】

**List是有順序可重複(數據結構中的：雙鏈表，隊列)，可作爲鏈表 ，從左添加元素  也可以從右添加元素。

**lpush list a b c d    (從左添加元素)

**rpush list 1 2 3 4    (從右邊添加元素)

**lrange list 0 -1 (從0 到 -1 元素查看：也就表示查看所有)

**lpop list （從左邊取，刪除）

**rpop list  (從右邊取，刪除)

（4）Set【唯一性，使用環境較少】

**Set無順序，不能重複

**sadd set1 a b c d d (向set1中添加元素) 元素不重複

**smembers set1 （查詢元素）

**srem set1 a （刪除元素）

  (5) SortedSet（zset）【用於網站排名，競價排名，變化不能太快】

**有順序，不能重複【適合做排行榜 排序需要一個分數屬性】

**zadd zset1 9 a 8 c 10 d 1 e   （添加元素 zadd key score member ）

**zrange key  0  -1  withscores 查看所有元素，如果要查看分數，加上withscores.

**zrange zset1 0 -1 (從小到大)

**zrevrange zset1 0 -1 (從大到小)

**zincrby zset2 score member (對元素member 增加 score)

3、key命令

**expire key second  (設置key的過期時間)

**ttl key (查看剩餘時間)（-2 表示不存在，-1 表示已被持久化，正數表示剩餘的時間）

**persist key (清除過期時間，也即是持久化 持久化成功體提示 1 不成功0)。

**del key: 刪除key

**EXISTS key

       若key存在，返回1，否則返回0。

**select 0 表示：選擇0號數據庫。默認是0號數據庫

4、redis持久化方案

Redis 數據都放在內存中。如果機器掛掉，內存的數據就不存在。

需要做持久化，把內存中的數據保存在磁盤，下一次啓動的時候就可以恢復數據到內存中。

1、RDB   快照形式  （定期將當前時刻的數據保存磁盤中）會產生一個dump.rdb文件

              特點：會存在數據丟失，性能較好，數據備份。

 2、AOF   append only file  (所有對redis的操作命令記錄在aof文件中)，恢復數據，重新執行一遍即可。

              特點：每秒保存，數據比較完整，耗費性能。     

3、同時開啓兩個持久化方案，則按照 AOF的持久化放案恢復數據。默認是按照rdb的方式恢復數據，如果開啓了AOF，就是用AOF恢復數據，數據是存在於/usr/local/redis/bin/appendonly.aof文件中

5、redis集羣【一臺redis的併發量不夠時就要用到redis集羣】

（1）redis集羣架構圖

架構細節:

(1)redis間的通信：所有的redis節點彼此互聯(PING-PONG機制),內部使用二進制協議優化傳輸速度和帶寬.

(2)節點的fail是通過集羣中超過半數的節點檢測失效時才生效.通過投票機制【一臺服務器掛了，他自己可能不知道】

(3)客戶端與redis節點直連,不需要中間proxy層.客戶端不需要連接集羣所有節點,連接集羣中任何一個可用節點即可

(4)redis-cluster把所有的物理節點映射到[0-16383]slot上,cluster 負責維護node<->slot<->value

Redis 集羣中內置了 16384 個哈希槽，當需要在 Redis 集羣中放置一個 key-value 時，redis 先對 key 使用 crc16 算法算出一個結果，然後把結果對 16384 求餘數，這樣每個 key 都會對應一個編號在 0-16383 之間的哈希槽，redis 會根據節點數量大致均等的將哈希槽映射到不同的節點

0-5000

5001-10000

10001-16383

server1

server2

server3

key1(98 slot)

三、jedis

1、什麼是jedis？

集成了redis的一些命令操作，封裝了redis的java客戶端。提供了連接池管理

因爲集羣是比較消耗成本的，所以在公司中，一般生產環境使用集羣，開發環境使用單機版。

我們在項目整合中都需要有。可以開發一個接口，有單機版的實現類和集羣版的實現類。使用時可以面向接口開發，不影響業務邏輯，使用spring管理實現類，部署時切換實現類即可。

常用的操作redis的方法抽取出一個接口，分別對應單機版和集羣版創建兩個實現類。