Redis学习笔记

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Nosql概述

1、单机MySQL的年代
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90年代一个基本网站的访问量一般不会太大单个数据库完全足够了。那个时候更多的去使用静态网页HTML服务器根本没有太大压力

思考一下这种情况整个网站的瓶颈是什么

  1. 数据量如果太大一个机器放不下
  2. 数据的索引 300w就一定要建立索引数据的索引B+ Tree一个机器内存也放不下
  3. 访问量读写混合一个服务器承受不了

只要开始出现以上的三种情况之一那你必须要晋级了

Memcached缓存+ MySQL + 垂直拆分读写分离

网站80%的情况都是在读每次都要去查询数据库的话就十分麻烦所以说我们希望减轻数据的压力我们可以使用缓存来保证效率

发展过程优化数据结构和索引 --> 文件缓存IO操作–> Memcached当时最热门的技术
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分库分表 + 水平拆分 + MySQL集群

本质数据库读、写

早些年数据库引擎采用 MyISAM表锁十分影响效率高并发下就会出现严重的锁问题

现在数据库引擎采用 Innodb行锁

慢慢的就开始使用分库分表来解决写的压力MySQL在那个年代推出了表分区这个并没有多少公司使用MySQL的集群很好满足那个年代的所有需求

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如今最近的年代

MySQL等关系型数据库就不够用了数据量很多变化很快

MySQL有的使用它存储一些比较大的文件、博客、图片数据库表很大效率就低了如果有一种数据库来专门处理这种数据MySQL压力就变得十分小研究如何处理这些问题大数据的IO压力下表几乎没法更大 1亿

目前一个基本的互联网项目

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为什么要用NoSQL

用户的个人信息社交网络、地理位置、用户自己产生的数据、用户日志等等爆发式增长这时候我们就需要使用NoSQL数据库的NoSQL可以很好的处理以上的情况

什么是NoSQL

NoSQL = No Only SQL不仅仅是数据库

泛指非关系型数据库的随着web2.0互联网的诞生传统的关系型数据库很难对付web2.0尤其是超大规模的高并发的社区暴露出来很多难以克服的问题NoSQL在当今大数据环境下发展的非常迅速Redis是发展最快的而且是我们当下必须掌握的一个技术

很多的数据类型用户的个人信息、社交网络、地理位置。这些数据类型的存储不需要一个固定的格式不需要多个操作就可以横向扩展的

NoSQL特点

  1. 方便拓展数据之间没有关系很好扩展

  2. 大数据量、高性能Redis 一秒写8万次一秒读11万次NoSQL的缓存记录级是一种细粒度的缓存性能会比较高

  3. 数据类型是多样型的不需要事先设计数据库随取随用如果数据量十分大的表很多人就无法设计了

  4. 传统RDBMS 和 NoSQL

    传统的 RDBMS
- 结构化组织
- SQL
- 数据和关系都存在单独的表中 row col
- 操作数据定义语言
- 严格的一致性
- .....

NoSQL
- 不仅仅是数据
- 没有固定的查询语言
- 键值对存储列存储文档存储图形数据库社交关系
- 最终一致性
- CAP定理 和 BASE异地多活初级架构师
- 三高问题高性能、高可用、高可扩
- ...

了解3V + 3高

大数据时代的 3V主要是描述问题的

  1. 海量性 Volume
  2. 多样性 Variety
  3. 实时性 Velocity

大数据时代的 3高主要是对程序的要求

  1. 高并发
  2. 高可扩随时水平拆分机器不够了可以扩展机器来解决
  3. 高性能保证用户体验和性能

真正在公司中的实践NoSQL + RDBMS 一起使用才是最强的阿里巴巴架构演进

阿里巴巴架构演进

开源才是技术的王道

任何一家互联网的公司都不可能只是简简单单让用户能用就好了

大量公司做的都是相同的业务竞品协议

随着这样的竞争业务是越来越完善然后对于开发者的要求也是越来越高

Redis入门

redis会周期性的把更新的数据写入磁盘或者把修改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。免费和开源是当下最热门的NoSQL技术之一也被人们称之为结构化数据库

redis能干嘛

  1. 内存存储、持久化内存中是断电即失所以持久化很重要RDB、AOF
  2. 效率高可以用于高速缓存
  3. 发布订阅系统
  4. 地图信息分析
  5. 计时器、计数器浏览量
  6. …

特性

  1. 多样的数据类型
  2. 持久化
  3. 集群
  4. 事务
  5. …

测试性能

redis-benchmark 是一个压力测试工具

官方自带的性能测试工具

redis-benchmark 命令参数
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简单测试如下

// 测试100个并发连接   100000请求
redis-benchmark -h localhost -p 6379 -c 100 -n 100000

基础知识

redis默认有16个数据库默认使用的是第0个数据库可以使用select进行切换

select 3 	// 切换数据库
DBSIZE		// 查看数据库的大小
keys *		// 查看数据库的所有数据
flushdb		// 清除当前数据库
flushall	// 清除全部数据库内容

思考为什么redis的默认端口是6379

在这里插入图片描述

Redis是单线程的

Redis是很快的官方表示Redis是基于内存操作CPU不是Redis性能瓶颈Redis的瓶颈是根据机器的内存和网络带宽既然可以使用单线程来实现就使用单线程所以就使用单线程了

Redis是C语言写的官方提供的数据为 100000+ 的QPS完全不比同样是使用 key-value的Memcache差

Redis为什么单线程还这么快

  • 误区一高性能的服务器一定是多线程的
  • 误区二多线程CPU上下文会切换一定比单线程效率高

核心redis是将所有的数据全部放在内存中所以说使用单线程去操作效率就是最高的多线程CPU上下文会切换耗时的操作对于内存系统来说如果没有上下文切换效率就是最高的多次读写都是在一个CPU上的在内存情况下这个就是最佳的方案

五大数据类型

String字符串

set key1 v1		// 设置key1的值为v1
get key1		// 获取key1的值
keys *			// 查看数据库内的所有数据
EXISTS key1		// 查看key1是否存在
APPEND key1 "hello"		// 向key1字符串后面追加 "hello"
STRLEN key1		// 查看key1的长度
ttl key1		// 查看离过期所剩余的时间

set views 0
incr views	// 自增加一 (i++)
decr views	// 自减减一 (i--)
INCRBY views 10		// 增加10 (i+=10)可以指定增量
DECRBY views 10		// 减少10 (i-=10)可以指定减量

// 字符串范围 range
set key1 "hello"
GETRANGE key1 0 3	// "hell"	截取字符串 [0,3]
GETRANGE key1 0 -1	// 查看全部的字符串

// 替换
set key2 "abcdefg"
get key2	// abcdefg
SETRANGE key2 1 xx	// 替换指定位置开始的字符串
get key2	// axxdefg

// setex (set with expire)	设置过期时间
// setnx (set if not exist)	不存在在设置
setex key3 30 "hello"	// 设置key3的值为 hello 30秒过期
setnx mykey "redis"		// 如果mykey不存在创建mykey
setnx mykey "MongoDB"	// 如果mykey存在创建失败

// mset
// mget
mset k1 v1 k2 v2 k3 v3	// 设置 k1 k2 k3的值同时设置多个值
mget k1 k2 k3	// 获取k1 k2 k3的值同时获取多个值
msetnx k1 v1 k4 v4	// msetnx是一个原子性的操作, 要么一起成功, 要么一起失败
get k4	// 获取失败

// 对象
set user:1 {name: zhangsan, age:3}	// 设置一个user:1 对象 值为JSON字符来保存一个对象
// 这里的key是一个巧妙的设计: user:{id}:{filed}, 如此设计在Redis中完全OK

mset user:1:name zhangsan user:1:age 2
mget user:1:name user:1:age

// getset 先get再set
getset db redis		// 如果不存在值, 则返回nil
get db
getset db mongodb	// 如果存在值, 获取原来的值, 并设置新的值
get db

数据结构是相通的

String类似的使用场景: value除了是我们的字符串还可以是我们的数字

  • 计数器
  • 统计多单位数量 uid:123123:follow 0
  • 粉丝数
  • 对象缓存存储

List

基本的数据类型列表在redis里面我们可以把list玩成栈、队列、阻塞队列

所有的list命令都是L开头的Redis不区分大小命令

LPUSH list one	// 将一个值或多个值, 插入到列表头部
LPUSH list two
LPUSH list three
LRANGE list 0 -1	// 获取list内的所有值

Rpush list right	// 将一个值或多个值, 插入到列表尾部右

// LPOP 左移除
// RPOP 右移除
Lpop list	// 移除list的第一个元素
Rpop list	// 移除list的最后一个元素

Lindex list 1	// 通过下标获得list中的某一个值
Lindex list 0

// Llen
Llen list	// 返回列表的长度

// 移除指定的值
Lrem list 1 one		// 移除list集合中指定个数的value, 精确匹配
Lrem list 1 three	
Lrem list 2 three

// ltrim 修剪(截取)
ltrim mylist 1 2	// 通过下标截取指定的长度, 这个list已经被改变了

// rpoplpush	移除列表的最后一个元素, 将他移动到新的列表中
rpoplpush mylist myotherlist
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