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NoSQL之Redis配置与优化

2024/11/18 22:59:36 来源:https://blog.csdn.net/ssg18336543974/article/details/141093999  浏览:    关键词:NoSQL之Redis配置与优化

关系型数据库与非关系型数据库

数据库按照数据库的结构可以分为关系型数据库与其他数据库,而这些其他数据库我们将其统称为非关系型数据库。

关系型数据库

关系型数据库是一个结构化的数据库,创建在关系模型基础上,一般面向于记录。它借助于集合代数等数学概念和方法来处理数据库中的数据。关系模型就是指二维表格模型,因而一个关系型数据库就是由二维表及其之间的联系组成的一个数据组织。现实世界中,各种实体与实体之间的各种联系都可以用关系模型来表示。SQL语句(标准数据查询语言)就是一种基于关系型数据库的语言,用于执行对关系型数据库中数据的检索和操作。
主流的关系型数据库包括 Oracle、MySQL、SQLServer、Microsoft Access、DB2 等
 

非关系型数据库

NoSQL(NoSQL= Not Only SQL),意思是“不仅仅是 SQL”,是非关系型数据库的总称。主流的 NoSQL 数据库有 Redis、MongBD、Hbase、CouhDB 等等。以上这些非关系型数据库,他们的存储方式、存储结构以及使用的场景都是完全不同的。所以我们认为它是一个非关系型数据库的集合,而不是像关系型数据库一样,是一个统称。换言之,除了主流的关系型数据库以外的数据库,都可以认为是非关系型的。NOSQL数据库凭借着其非关系型、分布式、开源及横向扩展等优势,被认为是下一代数据库产品。

redis基础

Redis(RemoteDictionaryServer,远程字典型)是一个开源的、使用C语言编写的NOSQL数据库。Redis 基于内存运行并支持持久化,采用key-value(键值对)的存储形式,是目前分布式架构中不可或缺的一环。
Redis服务器程序是单进程模型,也就是在一台服务器上可以同时启动多个Redis进程而Redis 的实际处理速度则是完全依靠于主进程的执行效率。若在服务器上只运行一个Redis 进程,当多个客户端同时访问时,服务器的处理能力是会有一定程度的下降;若在同一台服务器上开启多个 Redis 进程,Redis 在提高并发处理能力的同时会给服务器的 CPU造成很大压力。即:在实际生产环境中,需要根据实际的需求来决定开启多少个Redis 进程。若对高并发要求更高一些,可能会考虑在同一台服务器上开启多个进程。著 CPU 资源比较紧张,采用单进程即可。
Redis 具有以下几个优点:
具有极高的数据读写速度,数据读取的速度最高可达到110000次/s,数据写入速度最高可达到 81000 次/s。
支持丰富的数据类型,不仅仅支持简单的 key-value 类型的数据,还支持 Strings, Lists,
Hashes,Sets 及 Ordered Sets 等数据类型操作。
支持数据的持久化,可以将内存中的数据保存在磁盘中,重启的时候可以再次加载进行使用。
原子性,Redis 所有操作都是原子性的。
支持数据备份,即master-salve 模式的数据备份。
Redis 作为基于内存运行的数据库,缓存是其最常应用的场景之一。除此之外,Redis常见应用场景还包括获取最新N个数据的操作、排行榜类应用、计数器应用、存储关系、实时分析系统、日志记录。

redis安装部署

Redis的安装相对于其他服务来说比较简单。首先需要到Redis官网(https://www.redisio)下载相应的源码软件包,然后上传至 Linux 系统的服务器中进行解压安装。本章中以 redis-4.0.9.tar.gz 为例进行 Redis 服务的安装和配置讲解。
通常情况下,在 Linux 系统中进行源码编译安装,需要先执行./configure 进行环境检查与配置,从而生成 Makefle 文件,再执行 make && make install 命令进行编译安装,而 Redis源码包中直接提供了 Makefle 文件,所以在解压完软件包后,可直接进入解压后的软件包目录,执行make与makeinstall 命令进行安装。

make instal 只是安装了二进制文件到系统中,并没有启动脚本和配置文件。软件包中默认提供了一个install server.sh 脚本文件,通过该脚本文件可以设置 Redis 服务所需要的相关配置文件。当脚本运行完毕,Redis服务就已经启动,默认侦听口为6379。

Redis 安装完成,可通过 Redis 的服务控制脚本/etc/init.d/redis 6379 米对 Redis 服务进行控制,如停止 Redis 服务、启动 Redis 服务、重启 Redis 服务、查看 Redis 运行状态。

配置参数

Redis 主配置文件为/etc/redis/6379.conf,由注释行与设置行两部分组成。与大多数Linux 配置文件一样,注释性的文字以“#开始,包含了对相关配置内容进行的说明和解释。除了注释行与空行以外的内容即为设置行。可根据生产环境的需求调整相关参数,如下:

redis命令工具

Redis 软件提供了多个命令工具。安装 Redis 服务时,所包含的软件工具会同时被安装到系统中,在系统中可以直接使用。这些命令工具的作用分别如下所示。
redis-server: 用于启动 Redis 的工具:
redis-benchmark:用于检测 Redis 在本机的运行效率:
redis-check-aof:修复 AOF 持久化文件;
redis-check-rdb:修复 RDB 持久化文件:
redis-cli:Redis 命令行工具。
本小节只介绍redis-cli、redis-benchmark 命令工具的使用。

redis-cli命令行工具

Redis 数据库系统也是一个典型的 C/S(客户端/服务器端)架构的应用,要访问 Redis数据库需要使用专门的客户端软件。Redis 服务的客户端软件就是其自带的redis-cli 命令行工具。使用redis-ci 连接指定数据库,连接成功后会进入提示符为"远程主机IP 地址:端口号>”的数据库操作环境,例如“127.0.0.1:6379>”。用户可以输入各种操作语句对数据库进行管理。如执行 ping 命令可以检测 Redis 服务是否启动。

在进行数据库连接操作时,可以通过选项来指定远程主机上的Redis 数据库。命令语法为 redis-cli -h host -p port -a password,其中-h指定远程主机、-p 指定 Redis 服务的端口号、-a指定密码。若不添加任何选项表示,连接本机上的 Redis 数据库;若未设置数据库密码可以省略-a选项。例如执行以下命令可连接到主机为 192.168.10.161,端口为6379的 Redis 数据库,并査看 Redis 服务的统计信息。若要退出数据库操作环境,执行"exit"或quit"命令即可返还原来的 Shell 环境。

在数据库操作环境中,使用 help 命令可以获取命令类型的帮助。有三种获取命令帮助的方式。
>help @<group>:获取<group>中的命令列表;
help<command>:获取某个命令的帮助:

help <tab>:获取可能帮助的主题列表。
具体操作方法如下所示。

redis-benchmark测试工具

redis-benchmark 是官方自带的 Redis 性能测试工具,可以有效的测试 Redis 服务的性能。基本的测试语法为redis-benchmark [option] [option value]。常用选项如下所示。
-h:指定服务器主机名:
指定服务器端口:·国:
S:指定服务器 socket:
-C:指定并发连接数;
-n:指定请求数:
-d:以字节的形式指定 SETIGET 值的数据大小:
1=keep alive 0=reconnect;-k:
-r:SET/GET/INCR 使用随机 key,SADD 使用随机值:
-P:通过管道传输<numreg>请求:
-9:强制退出 redis。仅显示 query/sec 值:
--csv:以 CSV 格式输出:
>-:生成循环,永久执行测试:
-t:仅运行以逗号分隔的测试命令列表;
-l:ldle 模式。仅打开 N个idle 连接并等待。

结合上述选项,可以针对某台 Redis 服务器进行性能检测,如执行redis-benchmark -h192.168.10.161 -p 6379 -c100-n 100000 命令即可向IP 地址为 192.168.10.161、端口为6379 的 Redis 服务器发送 100 个并发连接与 100000 个请求测试性能。

执行redis-benchmark -h 192.168.10.161-p6379-9-d 100 命令的作用是测试存取大小为 100 字节的数据包的性能。

还可以测试某些操作的性能,例如执行redis-benchmark-tset,lpush-n 100000-q命令的作用是测试本机上 Redis 服务在进行 set 与 lpush 操作时的性能。

redis数据库常用命令

前面提到 Redis 数据库采用 key-value(键值对)的数据存储形式。所使用的命令是 set与 get 命令。
set:存放数据,基本的命令格式为set key value.
get:获取数据,基本的命令格式为 get key。
例如,在 Redis 的命令行模式下执行"set teacher zhanglong",表示在当前数据库下存放一个key 为 teacher,value 为zhanglong 的数据,而执行“getteacher"命令即可查看刚才存放的数据。

key相关命令

在 Redis 数据库中,与 key 相关的命令主要包含以下几种。
(1)keys
使用 keys 命令可以取符合规则的键值列表,通常情况可以结合*、?等选项来使用。

(2)exits

exits命令可以判断键值是否存在

(3)del
del 命令可以删除当前数据库的指定 key。

(4)type
使用 type 命令可以获取 key 对应的 value 值类型。

(5)rename
rename 命令是对已有 key 进行重命名,其命令格式为:rename 源key 目标 key。使用 rename 命令进行重命名时,无论目标 key 是否存在都进行重命名,且源 key 的值会覆盖目标 key 的值。在实际使用过程中,建议先用 exists 命令查看目标 key是否存在,然后再决定是否执行rename命令,以避免覆盖重要数据。

(6)renamenx
renamenx命令的作用是对已有 key 进行重命名,并检测新名是否存在。其命令格式与rename 的命令格式除命令关键字不同外基本相同:renamenx 源key 目标 key。使用renamenx命令进行重命名时,如果目标key存在则不进行重命名。

(7)dbsize
dbsize 命令的作用是查看当前数据库中key的数目。

多数据库常用命令

(1)多数据库间切换
Redis 支持多数据库,Redis 在没有任何改动的情况下默认包含 16个数据库,数据库名称是用数字 0-15 来依次命名的。使用 select 命令可以进行 Redis 的多数据库之间的切换,命令格式为 selectindex,其中 index 表示数据库的序号。而使用 redis-cli 连接 Redis 数据库后,默认使用的是序号为0的数据库。
如下所示,使用 select 命令切换数据库后,会在前端的提示符中显示当前所在的数据库序号如“127.0.0.1:6379[10]>"表示当前使用的是序号为10的数据库。若当前使用的数据库是序号为0的数据库,提示符中则不显示序号,如“127.0.0.1:6379>"表示当前使用的是序号为 0的数据库。

2)多数据库间移动数据
Redis 的多数据库在一定程度上是相对独立的,例如在数据库0上面存放 k1 的数据在其它 1-15的数据库上是无法查看到的。

Redis 数据库提供了一个 move 的命令,可以进行多数据库之间的数据移动。命令的基本语法格式为“move key dbindex”。其中"key"表示当前数据库的目标键,“dbindex”表示目标数据库的序号,具体操作方法如下所示。

3)清除数据库内数据
Redis 数据库的整库数据删除主要分为两个部分:清空当前数据库数据,使用 FLUSHDB命令实现:清空所有数据库的数据,使用FLUSHALL命令实现。但是,数据清空操作比较危险,生产环境下一般不建议使用。

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