NoSQL数据库

1.NoSQL数据库概述 NoSQL(NoSQL = Not Only SQL )，意为“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，而是以简单的key-value模式存储。因此大大增加了数据库的扩展能力

不遵循SQL标准 不支持ACID 远超SQL的性能

2.NoSQL适用场景

对数据高并发的读写 海量数据的读写 对数据高扩展性的

常见的NoSQL数据库有：Memcache、Redis、MongoDB等等

下面将进行Redis的学习，首先安装Redis，安装地址为：Redis安装地址，点击箭头所指的处下载Redis（如下图）

下载完成后就需要安装了，一般是安装在Linux系统上进行使用（当然也有Windows系统，不过github上好像很久没有维护了，所以默认选择在Linux系统上进行安装） 在Linux系统操作的话需要安装两个小工具，就是xshell（远程连接工具）和xftp（图形化工具），现在要收费了，所以我们只能申请免费的版本了，虽然相对于收费的有限制的地方，但是对于我们学习以及足够用了，点击即可进入下载地址：https://·/zh/xshell-download/ 再点击免费授权产品页面去申请，他就会发到你的邮箱，然后下载就好了。非常的方便

这些都完成之后，用xshell连接虚拟机，有条件的小伙伴可以连接云服务器进行操作。连接完成之后用xftp将下载好的redis安装包拖到虚拟机上就好了，如下图（左为xshell，右为xftp）： 现在已经把在本地下载好的redis文件上传到了虚拟机上，然后进行解压和编译

tar -zxvf redis-6.2.6.tar.gz(下载的redis包的名字) cd redis-6.2.6 make make install 再查看是否安装成功 cd /usr/local/bin ls

查看有没有redis文件，如果有说明安装成功了 以下的文件分别为： redis-benchmark： 性能测试工具 redis-check-aof： 修复有问题的AOF文件 redis-check-dump： 修复有问题的dump.rdb文件 redis-sentinel： Redis集群使用 redis-server： Redis服务器启动命令 redis-cli： 客户端，操作入口

后台启动Redis

命令如下：

cd /opt (Redis所在文件夹) ls （查看opt文件夹里的文件） cd redis-6.2.6 (进入Redis) ls （查看Redis，里面会有一个redis.conf文件） cp redis.conf /etc/redis.conf（将redis.conf文件复制到etc的目录下，也叫做redis.conf） cd /etc（进入/etc目录） vi redis.conf（更改命令，将daemonize no改为daemonize yes） :wq!（保存退出） cd /usr/local/bin redis-server /etc/redis.conf（启动Redis） redis-cli （进入客户端） ps -ef | grep redis（启动之后，查看Redis进程）

Redis关闭

第一种关闭方式：redis-cli shutdowm 第二种关闭方式：ps -ef | grep redis//找到Redis进程 kill -9 redis进程号（直接杀掉redis进程号）

Redis五大数据类型 Redis 键（key）

往key存值语法：set 标识(key) 值(value); 查看往key中存入的值：keys * exists key： 判断key是否存在，比如：exists 存入的key的名称 type key： 查看存入key的类型，比如：type 存入的key的名称 del key： 删除存入的key，比如：del 存入的key的名称 unlink key： 根据value选择非阻塞删除，真正的删除会在后续异步操作，和上述删除操作同样的效果 expire key 设置的秒数： 给key设置过期时间，比如：expire key 10//设置10秒 ttl key： 查看key还有多少秒过期，-1表示永不过期，-2表示已过期 select： 切换数据库，语法为：select 切换多少库 dbsize： 查看当前数据库的key数量 flushdb： 清空当前库 flushall： 清空所有库（慎用）

Redis 字符串（String）

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图片或者序列化对象

set key value（存值） get key（取值） 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 >： 只有当key不存在时，才能设置key的值，当key存在时不能设置，即不能替换，也不能覆盖，与set的区别则是set存在和不存在都能设置值 incr < key >： 将key中存储的数据值增加1，只能对数字值操作，如果为空，新增值为1 decr < key >： 将key中存储的数字值减1，只能对数字值操作，如果为空，新增值为-1 incrby / decrby < key > < 增加的值 >： 将key中存储的数字值增减，自定义增加的值 mset < key1 > < value1 > < key2 > < value2 > < key3 > < value3 >… ： 同时设置多个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，原子性：有一个失败则都失败 getrang < key > <起始位置> <结束位置>： 获取值的范围，类似于java中的substring，前包，后包 setrange < key > < 起始位置 > < value >： 用< value >覆写< key >所存储的字符串值，从< 起始位置 >开始（索引从0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 >： 以新值换旧值

Redis 列表（List）

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）

lpush / rpush < key > < value1 > < value2 > < value3 >… ： 从左边/右边插入一个或多值 lpop / rpop < key >： 从左边/右边吐出一个值。值在键才会存在，值不在键也没有了 rpoplpush： < key1 > < key2 >从< key1 >列表右边吐出一个值，插到< key2 >左边 lrange < key > < start > < stop >： 按照索引下标获得元素（从左到右） index < 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/after < value > < newvalue >： 在< value > 的前面/后面插入< newvalue >的值 **lrem < key > < n > < value >：**从左边删除n个value（从左到右） lset < key > < index > < value >： 将列表key下标为index的值替换成value

数据结构

List的数据结构为快速链表quickList

Redis 集合（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 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）

常用命令

sadd < key > < value1 > < value2 > … ： 将一个或多个member元素加入到集合key中，已经存在的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 >是否含有该< value >值，有则为1，没有为0 scard < key >： 返回该集合的元素个数 srem < key > < value1 > < value2 > … ： 删除集合中某个元素 spop < key >： 随机从该集合中吐出一个值 srandmember < key > < n >： 随机从该集合中取出n个值。不会从集合中删除。 smove < source > < destination > value： 把集合中一个值从一个集合转移到另一个集合 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（key1中的，不包含key2中的）

数据结构

Set数据结构是dict字典，字典是用哈希表实现的

Redis 哈希（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，类似于Java里面的Map< String , Object>

常用命令

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 > < value > < field2 > < value2 >… ： 批量设置hash的值 hexists < key1 > < 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不存在才能设置

Redis 有序集合Zset（sorted set）

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

常用命令

zadd < key > < score1 > < value1 > < score2 > < value2 >… ： 将一个或多个member与元素及其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 minmax [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）依次排序 zrevrangebyscore key maxmin [withscores] [limit offset count]： 同上，改为从小到大排序。 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

Redis新数据类型（Bitmaps、HyperLogLog、Geospatial） Jedis操作（利用Java操作Redis，与JDBC操作数据库相似）

首先创建一个maven项目，引入Jedis依赖，如图： Jedis依赖如下：

<dependency> <groupId>redis.clients</groupId> <artifactId>jedis</artifactId> <version>3.2.0</version> </dependency>

依赖添加完成之后可以测试连接是否成功，测试代码为：

/* 创建Jedis对象 */ Jedis jedis = new Jedis("120.76.135.172",6379); //测试是否连接成功 String value = jedis.ping(); System.out.println(value);

在此之前我们还需要更改两个配置，就是bind（添加#号注释）和protected-mode（将yes改为no），进入redis.conf配置文件中找到即可更改（上面步骤有），改完之后要重启redis 完成之后可以用代码测试有无连接成功了，如图能输出就是连接成功了（如果没连接成功就是配置文件没更改或者防火墙处于打开状态） 下面做一个小demo熟悉一下Jedis：

jedis.set("k1","v1"); jedis.set("k2","v2"); jedis.set("k3","v3"); Set<String> keys = jedis.keys("*"); System.out.println(keys.size());//输出key的长度 for (String key : keys){ System.out.println(key);//打印所有的key值 }

Redis 事务

悲观锁： 顾名思义，就是很悲观，每次去拿数据的时候都认为别人会修改，所以每次在拿数据的时候都会上锁，这样别人想拿这个数据就会block（阻塞），直到它拿到锁。传统的关系型数据库里边就用到了很多这种锁机制，比如行锁，表锁等，读锁，写锁等，都是在左操作之前先上锁 乐观锁： 顾名思义，就是很乐观，每次去拿数据的时候都认为别人不会修改，所以不会上锁，但是在更新的时候会判断一下在此期间别人有没有去更新这个数据，可以使用版本号等机制。乐观锁适用于多读的应用类型，这样可以提高吞吐量。Redis就是利用这种check-and-set机制实现事务的

Redis 事务三特性 单独的隔离操作： 事务中的所有命令都会序列化、按顺序地执行。事务在执行的过程中，不会被其他客户端发送来的命令请求打断 没有隔离级别的概念： 队列中的命令没有提交之前都不会实际执行，因为事务提交前任何指令都不会被实际执行 不保证原子性： 事务中如果有一条命令执行失败，其后的命令仍然会被执行，没有回滚

Redis 主从复制

主机数据更新后根据配置和策略，自动同步到备份机的master/slaver机制，Master（主机）以写为主，Slave（从机）以读为主 用处： 读写分离，性能扩展，容灾快速恢复

扩展知识 Redis缓存穿透

1.应用服务器压力变大（访问量增加） 2.redis命中率降低 3.查询不到数据一直去查询数据库 造成原因：黑客攻击，使用无效的数据对服务器进行访问

解决方案：

1.对空值缓存，设置过期时间，最长不超过五分钟 2.设置可访问的名单（白名单） 3.采用布隆过滤器 4.进行实时监控

Redis缓存击穿

1.数据库访问压力瞬间增加 2.redis里面没有出现大量key过期 3.redis正常运行 造成原因：redis某个key过期了，大量访问使用这个key

解决方案：

1.预先设置热门数据，加大热门key的时长 2.实时调整 3.使用锁，等某个查询成功了在查询，不过效率比较低

Redis缓存雪崩

1.数据库压力变大，服务器崩溃 造成原因：在极少时间段，查询大量key集中过期情况

解决方案：

1.构建多级缓存架构：nginx缓存+redis缓存+其他缓存（ehcache等） 2.使用锁或者队列 3.设置过期标志更新缓存 4.将缓存失效时间分散开

以上就是Redis基础部分了，花了两天差不多了解完了

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