NoSQL和 Redis

1.NoSQL

泛指非关系型数据库.NoSQL的数据库可以分为四类:

• 键值(Key-Value)存储的数据,相关产品:Redis,Tokyo Cabinet/Tyrant,Voldemort,Berkeley DB等,它们主要应用在内容的缓存,用在高访问高负载.数据都是以键值对来存储.优势在于可以快速的查询.劣势在于存储数据缺少结构化.
• 列存储数据库,相关产品:HBase.Riak.Cassandra,等,主要应用于分布式的文件系统,优势在于可扩展性强,查询速度快,更容易进行分布式的扩展,劣势在于局限性比较强.
• 文档型数据库,相关产品:MongoDB,CouchDB,主要应用于web应用.数据模型也是一系列的键值对,优势在于他对于数据的结构要求不严格,但是查询性能不高,缺乏统一的查询语法.
• 图形数据库.相关产品:Neo4J,InfoGrid,Infinite,Graph.主要应用于社交网络.数据的模型是一种图结构,优势在于图结构算法.劣势在于需要对图结构做计算才能得出结果,不易做分布式的集群方案.

2.Rides

c语言开发的一个高性能的键值对数据库.目前支持五种数据类型.

   1.rides的安装

1）安装redis编译的c环境，yum install gcc-c++

2）将redis-2.6.16.tar.gz上传到Linux系统中

3）解压到/usr/local下  tar -xvf redis-2.6.16.tar.gz -C /usr/local

4）进入redis-2.6.16目录 使用make命令编译redis

5）在redis-2.6.16目录中 使用make PREFIX=/usr/local/redis install命令安装 redis到/usr/local/redis中

6）拷贝redis-2.6.16中的redis.conf到安装目录redis中

7）启动redis 在bin下执行命令redis-server redis.conf

8）如需远程连接redis，需配置redis端口6379在linux防火墙中开发

/sbin/iptables -I INPUT -p tcp --dport 6379 -j ACCEPT

/etc/rc.d/init.d/iptables save

   .

3.Redis常用的操作命令.

    1.存储字符串string

       字符串类型是Redis中最为基础的数据存储类型，它在Redis中是二进制安全的，这 便意味着该类型可以接受任何格式的数据，如JPEG图像数据或Json对象描述信息等。 在Redis中字符串类型的Value最多可以容纳的数据长度是512M

1）set key value：设定key持有指定的字符串value，如果该key存在则进行覆盖 操作。总是返回”OK”

2）get key：获取key的value。如果与该key关联的value不是String类型，redis 将返回错误信息，因为get命令只能用于获取String value；如果该key不存在，返 回null。

      3）getset key value：先获取该key的值，然后在设置该key的值。

      4) incr key：将指定的key的value原子性的递增1.如果该key不存在，其初始值 为0，在incr之后其值为1。如果value的值不能转成整型，如hello，该操作将执 行失败并返回相应的错误信息。

      5）decr key：将指定的key的value原子性的递减1.如果该key不存在，其初始值 为0，在incr之后其值为-1。如果value的值不能转成整型，如hello，该操作将执 行失败并返回相应的错误信息。

6)incrby key increment：将指定的key的value原子性增加increment，如果该 key不存在，器初始值为0，在incrby之后，该值为increment。如果该值不能转成 整型，如hello则失败并返回错误信息

7）decrby key decrement：将指定的key的value原子性减少decrement，如果 该key不存在，器初始值为0，在decrby之后，该值为decrement。如果该值不能 转成整型，如hello则失败并返回错误信息

8)append key value：如果该key存在，则在原有的value后追加该值；如果该 key 不存在，则重新创建一个key/value

    2.存储lists类型 

     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，我们可以在其头部(left)和尾部(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。与此相反，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 4294967295。

1）lpush key value1 value2...：在指定的key所关联的list的头部插入所有的 values，如果该key不存在，该命令在插入的之前创建一个与该key关联的空链 表，之后再向该链表的头部插入数据。插入成功，返回元素的个数。

2）rpush key value1、value2…：在该list的尾部添加元素

3）lrange key start end：获取链表中从start到end的元素的值，start、end可 为负数，若为-1则表示链表尾部的元素，-2则表示倒数第二个，依次类推…

4）lpushx key value：仅当参数中指定的key存在时（如果与key管理的list中没 有值时，则该key是不存在的）在指定的key所关联的list的头部插入value。如果key不存在返回0;

5）rpushx key value：在该list的尾部添加元素

6）lpop key：返回并弹出指定的key关联的链表中的第一个元素，即头部元素。

7）rpop key：从尾部弹出元素。

8）rpoplpush resource destination：将链表中的尾部元素弹出并添加到头部(???)

9）llen key：返回指定的key关联的链表中的元素的数量。

10）lset key index value：设置链表中的index的脚标的元素值，0代表链表的头元 素，-1代表链表的尾元素。

11）lrem key count value：删除count个值为value的元素，如果count大于0，从头向尾遍历并删除count个值为value的元素，如果count小于0，则从尾向头遍历并删除。如果count等于0，则删除链表中所有等于value的元素。

12）linsert key before|after pivot value：在pivot元素前或者后插入value这个 元素。

    3.存储sets类型

       在Redis中，我们可以将Set类型看作为没有排序的字符集合，和List类型一样，我 们也可以在该类型的数据值上执行添加、删除或判断某一元素是否存在等操作。需要 说明的是，这些操作的时间是常量时间。Set可包含的最大元素数是4294967295。和List类型不同的是，Set集合中不允许出现重复的元素。和List类型相比，Set类 型在功能上还存在着一个非常重要的特性，即在服务器端完成多个Sets之间的聚合计 算操作，如unions、intersections和differences。由于这些操作均在服务端完成， 因此效率极高，而且也节省了大量的网络IO开销.

1）sadd key value1、value2…：向set中添加数据，如果该key的值已有则不会   重复添加l

2）smembers key：获取set中所有的成员

3）scard key：获取set中成员的数量 

4）sismember key member：判断参数中指定的成员是否在该set中，1表示存   在，0表示不存在或者该key本身就不存在

5）srem key member1、member2…：删除set中指定的成员

6）srandmember key：随机返回set中的一个成员

7）sdiff sdiff key1 key2：返回key1与key2中相差的成员，而且与key的顺序有   关。即返回差集。

8）sdiffstore destination key1 key2：将key1、key2相差的成员存储在   destination上 

9）sinter key[key1,key2…]：返回交集。 

10）sinterstore destination key1 key2：将返回的交集存储在destination上

11）sunion key1、key2：返回并集。

12）sunionstore destination key1 key2：将返回的并集存储在destination上 

 4.存储sortedset

    Sorted-Sets和Sets类型极为相似，它们都是字符串的集合，都不允许重复的成员出 现在一个Set中。它们之间的主要差别是Sorted-Sets中的每一个成员都会有一个分 数(score)与之关联，Redis正是通过分数来为集合中的成员进行从小到大的排序。然 而需要额外指出的是，尽管Sorted-Sets中的成员必须是唯一的，但是分数(score) 却是可以重复的。在Sorted-Set中添加、删除或更新一个成员都是非常快速的操作，其时间复杂度为 集合中成员数量的对数。由于Sorted-Sets中的成员在集合中的位置是有序的，因此， 即便是访问位于集合中部的成员也仍然是非常高效的。事实上，Redis所具有的这一 特征在很多其它类型的数据库中是很难实现的，换句话说，在该点上要想达到和Redis 同样的高效，在其它数据库中进行建模是非常困难的。

1)zadd key score member score2 member2 … ：将所有成员以及该成员的 分数存放到sorted-set中

2）zcard key：获取集合中的成员数量

3）zcount key min max：获取分数在[min,max]之间的成员 

4)zincrby key increment member：设置指定成员的增加的分数。

5)zrange key start end [withscores]：获取集合中脚标为start-end的成员，[withscores]参数表明返回的成员包含其分数。

6)zrangebyscore key min max [withscores] [limit offset count]：返回分数在[min,max]的成员并按照分数从低到高排序。[withscores]：显示分数；[limit offset count]：offset，表明从脚标为offset的元素开始并返回count个成员。

7)zrank key member：返回成员在集合中的位置。

8)zrem key member[member…]：移除集合中指定的成员，可以指定多个成员。

9)zscore key member：返回指定成员的分数

   5.存储hash

   Redis中的Hashes类型可以看成具有String Key和String Value的map容器。所 以该类型非常适合于存储值对象的信息。如Username、Password和Age等。如果 Hash中包含很少的字段，那么该类型的数据也将仅占用很少的磁盘空间。每一个Hash 可以存储4294967295个键值对。

 

1)hset key field value：为指定的key设定field/value对（键值对）。

2）hgetall key：获取key中的所有filed-vaule

3）hget key field：返回指定的key中的field的值

4）hmset key fields：设置key中的多个filed/value 

5）hmget key fileds：获取key中的多个filed的值

6）hexists key field：判断指定的key中的filed是否存在

7）hlen key：获取key所包含的field的数量

8）hincrby key field increment：设置key中filed的值增加increment，如：age 增加20

 4.keys的通用操作.

　　1.keys partten 获取和partten匹配的key,partten可以是*,返回所有的key,也可以是*加什么.

　　2.del key,删除指定的key 

　　3.exists key ,判断key是否存在.存在返回1,不存在返回0.

　　4.rename key newkey  对key进行重命名.

　　5.type key 判断key内存储的类型.不存在返回none

　　6.expire key 设置过期时间,单位是秒

　　7.ttl key  获取key所剩的过期时间,返回-1表示没有设置过期时间.返回-2表示超市不存在.

5.其他通用操作　

　　1.ping 测试连接师傅存活,返回pang存活

　　2.echo 在命令行打印一些东西.

　　3.select 选择数据库,默认连接0数据库,一共16个 0-15.

　　4.quit 退出连接

　　5.dbsize 返回当前数据库中的key的个数.

　　6.info 获取服务器的一些信息.

　　7.flushdb 删除当前选择 的数据库的所有key

　　8.flushall 删除所有数据库的所有key.

　　9.move key (0-15) 将当前库中的key移到别的数据库

6.消息的订阅和发布.

　　1.订阅频道

　　　　subscribe 频道名称 : 订阅频道

　　　　subscribe s* 批量订阅 .订阅以s开头的所有频道.

　　2.发布消息.

　　　　publish 频道 消息.

7.事务

　　multi :类似于关系型数据库的begin transition.开启事务

　　exec:执行类似于关系型数据库的commit

　　discard:类似于关系型数据库的rollback

8.rides的持久化

　　redis的高性能是基于将数据存储在内存中的,断电数据就会丢失.为了使数据不丢失,就需要将数据同步至磁盘中,这就是数据的持久化.

　　redis提供两种数据的持久化方式.RDB和AOF两种

　　　　1.RDB持久化(默认支持,无需配置)

　　　　　　该机制是指在固定的时间内将数据以快照的形式存放至磁盘.

　　　　2.AOF方式持久化

　　　　　　该机制是以日志的形式记录对数据库的每一个写操作,每次服务器启动时都会读取该文件来重构数据库,保证服务器重启后数据的的完整性.

　　RDB: snapshotting

　　　　如果采用了这个模式,则整个Redis数据库只包含一个文件,这对于文件的备份而言是非常方便的,也可以保证性能的最大化,对于Redis服务器的进程而言,当         需要持久化时,它要做的是(fork)分叉出了一个子进程,又子进程来进行持久化操作,极大的避免了主进程进行io操作.

　　　　但是采用这种持久化方式有一定的风险性,如果服务器突然宕机,数据还没有持久化,数据就会丢失.

　　　　另外如果一次持久化的数据过于大的话,可能会导致整个服务器停止服务几百毫秒甚至1秒钟.

　　配置:

     

save 900 1
ave the DB on disk:
#
## save <seconds> <changes>
##
## Will save the DB if both the given number of seconds and the given
## number of write operations against the DB occurred.
##
## In the example below the behaviour will be to save:
## after 900 sec (15 min) if at least 1 key changed
## after 300 sec (5 min) if at least 10 keys changed
## after 60 sec if at least 10000 keys changed
##
## Note: you can disable saving completely by commenting out all "save" lines.
##
## It is also possible to remove all the previously configured save
## points by adding a save directive with a single empty string argument
## like in the following example:
##
## save ""
#
#save 900 1
#save 300 10
#save 60 10000

 

　　900是秒,后面表示操作的个数.这个时间就会保存一次快照,也可以设置保存的快照的名称和存储位置.

　　AOF: APPEND ONLY MODE

　　　　该机制可以带来更高的安全性,redis中提供了三种同步策略,分别是每修改同步,每秒同步和不同步.所有的操作都会到到文件中记录.出现宕机重启时可以通        过redis-check-aof来帮助解决数据的同步性问题.但是.aof文件要大于rdb.

　　配置:　

　　　　默认关闭. appendonly no　　　　　

# appendfsync always
appendfsync everysec
# appendfsync no

　　　　　　　　三种模式,可以自己配置

　　

 ***.java操作Redis.