基于内存的分布式NoSQL数据库Redis

知识点01：课程目标

1. 整体目标
   • Redis：NoSQL数据库，实时存储
   • Kafka：消息队列，实时存储
   • Hbase：NoSQL数据库，实时存储
2. Redis的基本介绍和使用
   • 功能与应用场景
   • Redis的使用：基于命令的操作、基于编程的操作【JavaAPI】
     • 多练习
   • Redis的存储设计：性能、安全
   • 思想：大道至简

知识点02：NoSQL与RDBMS

• 目标：了解NoSQL的应用场景与RDBMS的区别

• 路径

  • step1：RDBMS的特点
  • step2：业务架构中的问题
  • step3：NoSQL的特点

• 实施

  • RDBMS的特点：关系型数据库管理系统

    • 工具：MySQL、Oracle、SQL Server……
    • 应用：业务性数据存储系统：事务和稳定性
    • 特点：体现数据之间的关系，支持事务，保证业务完整性和稳定性，小数据量的性能也比较好
    • 开发：SQL

  • 业务架构中的问题

    • 问题：以网站后台存储为例，当并发量很大，所有高并发全部直接请求MySQL，容易导致MySQL奔溃

      

    • 需求：能实现高并发的数据库，接受高并发请求

  • NoSQL的特点：Not Only SQL：非关系型数据库

    • 工具：Redis、HBASE、MongoDB……

    • 应用：一般用于高并发高性能场景下的数据缓存或者数据库存储

    • 特点：读写速度特别快，并发量非常高，相对而言不如RDBMS稳定，对事务性的支持不太友好

    • 开发：每种NoSQL都有自己的命令语法

    • 解决上面RDBMS的问题：使用高并发缓存实现读写分离

      • 读请求：读请求不读取MySQL，读取Redis
      • 写请求：写请求直接写入MySQL

      

• 小结

  • RDBMS和NoSQL的应用特点分别是什么？
  • RDBMS
    • 场景：业务数据库
    • 特点：稳定性高、事务支持比较完善、小数据量性能好
    • NoSQL
      • 场景：高并发高性能的数据存储
      • 特点：稳定性和安全性相对不如RDBMS，支持高并发和高性能

知识点03：Redis的功能与应用场景

• 目标：掌握Redis的功能与应用场景

• 路径

  • step1：介绍
  • step2：功能特点
  • step3：应用场景

• 实施

  • 介绍

    • 相关网站

      • 官方网站：https://redis.io/、http://download.redis.io/releases/
      • 中文文档：http://www.redis.cn/
      • Redis 命令参考：http://redisdoc.com/

    • 官方介绍

      Redis 是一个开源（BSD许可）的，内存中的数据结构存储系统，它可以用作数据库、缓存和消息中间件。 它支持多种类型的数据结构，如 字符串（strings）， 散列（hashes）， 列表（lists）， 集合（sets）， 有序集合（sorted sets） 与范围查询， bitmaps， hyperloglogs 和 地理空间（geospatial） 索引半径查询。 Redis 内置了 复制（replication），LUA脚本（Lua scripting）， LRU驱动事件（LRU eviction），事务（transactions） 和不同级别的 磁盘持久化（persistence）， 并通过 Redis哨兵（Sentinel）和自动 分区（Cluster）提供高可用性（high availability）。
      

    • 定义：基于内存的分布式的NoSQL数据库

      • 所有数据存储在内存中，并且有持久化机制
      • 每次redis重启，会从文件中重新加载数据到内存，所有读写都只基于内存

  • 功能特点

    • 功能：提供高性能高并发的数据存储
    • 特点
      • 基于C语言开发的系统，与硬件的交互性能更好
      • 基于内存实现数据读写，读写性能更快
      • 分布式的：扩展性和稳定性更好
      • KV结构数据库：支持事务、拥有各种丰富的数据结构
        • KV结构
          • 缺点：两列，不能满足复杂的业务存储
          • 优点：Value可以支持多种类型，满足不同需求的存储
            • String、List、Set、Hash、Zset：掌握这五种类型的读写命令

  • 应用场景

    • 缓存：用于实现大数据量高并发的大数据量缓存【临时性存储】

      • 网站架构中：接受高并发的缓存读写请求

    • 数据库：用于实现高性能的小数据量读写【永久性存储】

      • 大数据平台中：高性能：一般用于作为实时计算结果的存储

      

    • 消息中间件：消息队列【MQ】：用于实现消息传递，一般不用Redis

• 小结

  • Redis的功能与应用场景是什么？
    • 功能：实现基于高性能和高并发的数据存储【基于内存】
    • 应用
      • 缓存：高并发来接受高并发的读写，大数据量，临时性存储，允许数据丢失
      • 数据库：高性能来接受数据的读写，小数据量，永久性存储，不允许数据丢失

知识点04：Redis的Linux版单机部署

• 目标：实现Redis的Linux版单机部署

• 实施

  • Windows版本安装及远程工具使用请参考随堂资料《Redis的Windows版安装及远程工具的使用.pdf》

  • 上传redis-3.2.8源码

    cd /export/software/
    rz
    

    

  • 解压

    tar -zxvf redis-3.2.8.tar.gz -C /export/server/
    

    

  • 安装依赖

    yum -y install gcc-c++ tcl
    

    

    

    • 如果已经安装过，执行命令结果如下：

      

  • 编译安装

    #进入源码目录
    cd /export/server/redis-3.2.8/
    #编译
    make
    #安装，并指定安装目录
    make PREFIX=/export/server/redis-3.2.8-bin install
    

    

  • 修改配置

    • 复制配置文件

      cp /export/server/redis-3.2.8/redis.conf /export/server/redis-3.2.8-bin/
      

    • 创建目录

      #redis日志目录
      mkdir -p /export/server/redis-3.2.8-bin/logs
      #redis数据目录
      mkdir -p /export/server/redis-3.2.8-bin/datas
      

    • 修改配置

      cd  /export/server/redis-3.2.8-bin/
      vim redis.conf
      

      ## 61行，配置redis服务器接受链接的网卡
      bind node1
      ## 128行，redis是否后台运行，设置为yes
      daemonize yes
      ## 163行，设置redis服务日志存储路径
      logfile "/export/server/redis-3.2.8-bin/logs/redis.log"
      ## 247行，设置redis持久化数据存储目录
      dir /export/server/redis-3.2.8-bin/datas/
      

    • 创建软连接

      cd /export/server
      ln -s redis-3.2.8-bin redis
      

    • 配置环境变量

      vim /etc/profile
      

      # REDIS HOME
      export REDIS_HOME=/export/server/redis
      export PATH=:$PATH:$REDIS_HOME/bin
      

      source /etc/profile
      

  • 启动

    • 端口：6379

    • 启动服务端

      • 启动命令

        /export/server/redis/bin/redis-server /export/server/redis/redis.conf
        

      • 启动脚本

        vim /export/server/redis/bin/redis-start.sh
        

        #!/bin/bash REDIS_HOME=/export/server/redis
        ${REDIS_HOME}/bin/redis-server ${REDIS_HOME}/redis.conf
        

        chmod u+x /export/server/redis/bin/redis-start.sh 
        

    • 启动客户端

      /export/server/redis/bin/redis-cli -h node1 -p 6379
      

    • 关闭客户端

      • exit：退出客户端

    • 关闭服务端

      • 方式一：客户端中

        shutdown
        

      • 方式二：Linux命令行

        kill -9 redis的pid
        

      • 方式三：通过客户端命令进行关闭

        bin/redis-cli -h node1 -p 6379  shutdown
        

  • 测试

    node1:6379> keys *
    (empty list or set)
    node1:6379> set s1 hadoop
    OK
    node1:6379> keys *
    1) "s1"
    node1:6379> get s1
    "hadoop"
    node1:6379> 
    

  • 远程工具的使用：参考Windows安装文档

• 小结

  • 实现Redis的Linux版单机部署

后记

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📢本文由 Maynor 原创，首发于 CSDN博客🙉
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