Redis简介与Resid的数据存储格式简单使用

引入 Redis:我们使用MySql存在一些问题现象

为什么要使用NOSQL

具体表现为对如下三高问题的解决：

High Performance - 数据库高并发访问

​ 在同一个时间点，同时有海量的用户并发访问。往往要达到每秒上万次读写请求。关系数据库应付上万次SQL查询还勉强顶得住，但是应付上万次SQL写数据请求，硬盘IO就已经无法承受了。

如天猫的双11，从凌晨0点到2点这段时间，每秒达到上千万次的访问量。12306春运期间，过年回家买火车抢票的时间，用户不断查询有没有剩余票。

Huge Storage - 海量数据的存储

​ 数据库中数据量特别大，数据库表中每天产生海量的数据。

​ 类似QQ，微信，微博，每天用户产生海量的用户动态，每天产生几千万条记录。对于关系数据库来说，在一张几亿条记录的表里面进行SQL查询，效率是极其低下乃至不可忍受的。

High Scalability && High Availability- 高可扩展性和高可用性的需求

​ 关系型数据库进行扩展和升级是比较麻烦的一样事，对于很多需要提供24小时不间断服务的网站来说，对数据库系统进行升级和扩展是非常痛苦的事情，往往需要停机维护和数据迁移。

​ 非关系型数据库可以通过不断的添加服务器节点来实现扩展，而不需对原有的数据库进行维护。

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什么是NOSQL

NoSQL概念

Not Only SQL：不仅仅是SQL，指的就是非关系型数据库，它是关系型数据库有益的补充。最终的数据还是保存在关系型数据库中。非关系型数据库主要是提升数据库的查询速度，一般做为数据的缓存来使用。

非关系型数据库

​ 非关系型数据库严格上不是一种数据库，应该是一种数据结构化存储方法的集合，可以是文档或者键值对等。

优点

格式灵活：存储数据的格式可以是key,value形式、文档形式、图片形式等等，使用灵活，应用场景广泛，而关系型数据库则只支持基础类型。速度快：nosql可以使用硬盘或者随机存储器作为载体，而关系型数据库只能使用硬盘；成本低：nosql数据库部署简单，基本都是开源软件。

缺点

不提供sql支持，学习和使用成本较高；数据结构相对复杂，复杂查询方面不方便。

Redis的使用

Redis介绍

概念：Redis (REmote DIctionary Server) 是用 C 语言开发的一个开源的高性能键值对（key-value）数据库。 特征：

数据间没有必然的关联关系内部采用单线程机制进行工作高性能。官方提供测试数据，50个并发执行100000 个请求,读的速度是110000 次/s,写的速度是81000次/s。多数据类型支持 ◆ 字符串类型 string ◆ 列表类型 list ◆ 散列类型 hash ◆ 集合类型 set ◆ 有序集合类型 zset/sorted_set支持持久化，可以进行数据灾难恢复

Redis 的应用

⚫ 为热点数据加速查询（主要场景），如热点商品、热点新闻、热点资讯、推广类等高访问量信息等 ⚫ 即时信息查询，如各位排行榜、各类网站访问统计、公交到站信息、在线人数信息（聊天室、网站）、设备信号等 ⚫ 时效性信息控制，如验证码控制、投票控制等 ⚫ 分布式数据共享，如分布式集群架构中的 session 分离 ⚫ 消息队列

Redis的下载

官网提供了Linux版的Redis下载

http://redis.io/download

Windows版的Redis，下载地址如下：

https://github.com/MSOpenTech/redis/tags

Redis的目录文件

目录或文件作用redis-benchmark.exe用于性能测试一个工具命令redis-check-aof.exeAOF文件的检查和修复工具 (AOF是它的一种文件存储格式)redis-check-dump.exeRDB文件的检查和修改工具 (RDB是它的一种文件存储格式)redis-cli.exe客户端启动程序redis-server.exe服务器端启动程序 (不会自动启动，默认每次都要手动开启)redis.window.conf服务器配置文件

Resid的数据存储格式

Redis数据存储格式

⚫ redis 自身是一个 Map，其中所有的数据都是采用 key : value 的形式存储 ⚫ 数据类型指的是存储的数据的类型，也就是 value 部分的类型，key 部分永远都是字符串

Redis的5种数据类型

redis是一种高级的key-value的存储系统，其中value支持五种数据类型，指的是它值的类型，键可以认为是字符串类型。redis不是用Java写的，是C语言写的。

值的数据类型说明string类型字符串list类型列表：元素可以重复，元素是有索引号，有先后顺序的set类型集合：元素是不可重复的，元素没有索引号，没有先后顺序的hash类型值由多个键值对组成zset类型集合：元素不可重复的，每个元素有索引号，还有一个分数值，可以根据分数进行排序

字符串类型string

在Redis中以二进制保存，没有编码和解码的过程。

无论存入的是字符串、整数、浮点类型都会以字符串写入。

在Redis中字符串类型的值最多可以容纳的数据长度是512M，这是以后最常用的数据类型。

常用命令

命令功能set 键 值存入字符串类型的键和值，如果键不存在就是添加，存在就是修改setnx 键 值键不存在就是添加，存在不做任何操作，不会覆盖以前的键和值get 键通过键获取值del 键通过键删除键和值

string 类型数据操作的注意事项

数据操作不成功的反馈与数据正常操作之间的差异 ◆ 表示运行结果是否成功 ⚫ (integer) 0 → false 失败 ⚫ (integer) 1 → true 成功 ◆ 表示运行结果值 ⚫ (integer) 3 → 3 3个 ⚫ (integer) 1 → 1 1个数据未获取到时，对应的数据为（nil），等同于null数据最大存储量：512MBstring在redis内部存储默认就是一个字符串，当遇到增减类操作incr，decr时会转成数值型进行计算按数值进行操作的数据，如果原始数据不能转成数值，或超越了redis 数值上限范围，将报错 9223372036854775807（java中Long型数据最大值，Long.MAX_VALUE）redis所有的操作都是原子性的，采用单线程处理所有业务，命令是一个一个执行的，因此无需考虑并发带来的数据影响

hash 类型

上面图的存储格式和java中的Map嵌套Map很像

Map<String,Map<String,String>>

⚫ 新的存储需求：对一系列存储的数据进行编组，方便管理，典型应用存储对象信息 ⚫ 需要的存储结构：一个存储空间保存多个键值对数据 ⚫ hash类型：底层使用哈希表结构实现数据存储

常用命令

命令功能hset 键 值存入字符串类型的键和值，如果键不存在就是添加，存在就是修改hsetnx 键 值键不存在就是添加，存在不做任何操作，不会覆盖以前的键和值hget 键通过键获取值hdel 键通过键删除键和值

hash 类型数据操作的注意事项

hash类型中value只能存储字符串，不允许存储其他数据类型，不存在嵌套现象。如果数据未获取到，对应的值为（nil）每个 hash 可以存储 2 32 - 1 个键值对hash类型十分贴近对象的数据存储形式，并且可以灵活添加删除对象属性。但hash设计初衷不是为了存储大量对象而设计 的，切记不可滥用，更不可以将hash作为对象列表使用hgetall 操作可以获取全部属性，如果内部field过多，遍历整体数据效率就很会低，有可能成为数据访问瓶颈

list 类型

概述

在Redis中，List类型是按照插入顺序排序的字符串链表。和数据结构中的普通链表一样，我们可以在其左部(left)和右部(right)添加新的元素。

在插入时，如果该键并不存在，Redis将为该键创建一个新的链表。

如果链表中所有的元素均被移除，那么该键也将会被从数据库中删除。

List中可以包含的最大元素数量是4G个(41亿个)

list 类型存储结构

⚫ 数据存储需求：存储多个数据，并对数据进入存储空间的顺序进行区分 ⚫ 需要的存储结构：一个存储空间保存多个数据，且通过数据可以体现进入顺序 ⚫ list类型：保存多个数据，底层使用双向链表存储结构实现

常用命令

命令行为lpush 键 元素 元素从左边添加1个或多个元素rpush 键 元素 元素从右边添加1个或多个元素lpop 键删除最左边的一个元素，并且返回rpop 键删除最右边的一个元素，并且返回lrange 键 开始 结束查找指定索引范围内元素返回，每个元素有2个索引号索引号从左向右：0~length-1索引号从右向左：-1~-length如果要获取整个列表中所有的元素，索引号范围如何写？0~-1llen 键获取列表中有多少个元素

list 类型数据操作注意事项

list中保存的数据都是string类型的，数据总容量是有限的，最多2 32 1 个元素 (4294967295)。 list具有索引的概念，但是操作数据时通常以队列的形式进行入队出队操作，或以栈的形式进行入栈出栈操作获取全部数据操作结束索引设置为-1list可以对数据进行分页操作，通常第一页的信息来自于list，第2页及更多的信息通过数据库的形式加载

set 类型

⚫ 新的存储需求：存储大量的数据，在查询方面提供更高的效率 ⚫ 需要的存储结构：能够保存大量的数据，高效的内部存储机制，便于查询 ⚫ set类型：与hash存储结构完全相同，仅存储键，不存储值（nil），并且值是不允许重复的

常用命令

命令功能sadd 键 值…设置键并设置值,键存在就在后面添加值smembers 键通过键获取全部值srem键通过键删除键和值

set 类型数据操作的注意事项

⚫ set 类型不允许数据重复，如果添加的数据在 set 中已经存在，将只保留一份 ⚫ set 虽然与hash的存储结构相同，但是无法启用hash中存储值的空间