Redis 内存数据库

为什么需要学习NOSQL （三高）

随着互联网的高速崛起，网站的用户群的增加，访问量的上升，传统(关系型)数据库上都开始出现了性能瓶颈，web程序不再仅仅专注在功能上，同时也在追求性能。所以NOSQL数据库应运而上，具体表现为对如下三高问题的解决：

High performance - 对数据库高并发读写的需求

web2.0网站要根据用户个性化信息来实时生成动态页面和提供动态信息，所以基本上无法使用动态页面静态化技术，因此数据库并发负载非常高，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。其实对于普通的BBS网站，往往也存在对高并发写请求的需求，例如网站的实时统计在线用户状态，记录热门帖子的点击次数，投票计数等，因此这是一个相当普遍的需求。(微博：明星曝光恋情)
Huge Storage - 对海量数据的高效率存储和访问的需求

类似Facebook，twitter，Friendfeed这样的SNS网站，每天用户产生海量的用户动态，以Friendfeed为例，一个月就达到了2.5亿条用户动态，对于关系数据库来说，在一张2.5亿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。再例如大型web网站的用户登录系统，例如腾讯，盛大，动辄数以亿计的帐号，关系数据库也很难应付。
High Scalability && High Availability- 对数据库的高可扩展性和高可用性的需求

在基于web的架构当中，数据库是最难进行横向扩展的，当一个应用系统的用户量和访问量与日俱增的时候，你的数据库却没有办法像web server和app server那样简单的通过添加更多的硬件和服务节点来扩展性能和负载能力。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，为什么数据库不能通过不断的添加服务器节点来实现扩展呢？

NOSQL的特点

在大数据存取上具备关系型数据库无法比拟的性能优势，例如：

易扩展

NoSQL数据库种类繁多，但是一个共同的特点都是去掉关系数据库的关系型特性。数据之间无关系，这样就非常容易扩展。也无形之间，在架构的层面上带来了可扩展的能力。
大数据量，高性能

NoSQL数据库都具有非常高的读写性能，尤其在大数据量下，同样表现优秀。这得益于它的无关系性，数据库的结构简单。
灵活的数据模型

NoSQL无需事先为要存储的数据建立字段，随时可以存储自定义的数据格式。而在关系数据库里，增删字段是一件非常麻烦的事情。如果是非常大数据量的表，增加字段简直就是一个噩梦。这点在大数据量的Web2.0时代尤其明显。

高可用

NoSQL在不太影响性能的情况，就可以方便的实现高可用的架构。比如Cassandra，HBase模型，通过复制模型也能实现高可用。

NoSQL：非关系型数据库是关系型数据库的一个补充。
为什么要使用NOSQL
1. 高并发读写需求
2. 高效率存储和访问的需求
3. 高扩展性和高可用性需求
主流的NoSQL
1. redis
2. MongoDB

什么是Redis

Redis是用C语言开发的一个开源的高性能键值对（key-value）数据库，数据是保存在内存里面的. 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 ，且Redis通过提供多种键值数据类型来适应不同场景下的存储需求，目前为止Redis支持的键值数据类型如下：

key是string类型，value可以是下面这五种类型

字符串类型 string
散列类型 hash java-hashmap
列表类型 list java-linkedlist
集合类型 set java-hashset
有序集合类型 sortedset 简称：zset 有序且唯一

Redis支持的数据类型有五种：string、hash、list、set、zset

redis的应用场景

缓存（数据查询、短连接、新闻内容、商品内容、首页等等）
任务队列。（秒杀、抢购、12306等等）
数据过期处理（可以精确到毫秒, 短信验证码)
分布式集群架构中 session共享
分布式锁实现
聊天室的在线好友列表
应用排行榜
网站访问统计

redis中存储的数据是以key-value的形式存在的.key是string类型，其中==value==支持5种数据类型 .在日常开发中主要使用比较多的有字符串string、哈希hash、字符串列表list、字符串集合set 四种类型，其中最为常用的是==字符串类型==。

字符串(String)

哈希(hash) 类似HashMap 适合存储对象(属性，属性值)

字符串列表(list) 类似LinkedList

字符串集合(set) 类似HashSet

有序的字符串集合(sorted-set或者叫zset) 有序且唯一

Redis字符串(String)

SET key value	设置指定 key 的值
GET key	获取指定 key 的值
DEL key	删除key
GETSET key value	将给定 key 的值设为 value ，并返回 key 的旧值(old value)。
SETEX key seconds value	将值 value 关联到 key ，并将 key 的过期时间设为 seconds (以秒为单位)。
SETNX key value	只有在 key 不存在时设置 key 的值。
INCR key	将 key 中储存的数字值增一。
INCRBY key increment	将 key 所储存的值加上给定的增量值（increment）。
DECR key	将 key 中储存的数字值减一。
DECRBY key decrement	key 所储存的值减去给定的减量值（decrement）。

Redis 哈希(Hash)

命令	命令描述
hset key filed value	将哈希表 key 中的字段 field 的值设为 value
hmset key field1 value1 [field2 value2]...	同时将多个 field-value (字段-值)对设置到哈希表 key 中
hget key filed	获取存储在哈希表中指定字段的值
hmget key filed1 filed2	获取多个给定字段的值
hdel key filed1 [filed2]	删除一个或多个哈希表字段
hlen key	获取哈希表中字段的数量
del key	删除整个hash(对象)
HGETALL key	获取在哈希表中指定 key 的所有字段和值
HKEYS key	获取所有哈希表中的字段
HVALS key	获取哈希表中所有值

Redis 列表(List)

命令	命令描述
lpush key value1 value2...	将一个或多个值插入到列表头部(左边)
rpush key value1 value2...	在列表中添加一个或多个值(右边)
lpop key	左边弹出一个相当于移除第一个
rpop key	右边弹出一个相当于移除最后一个
llen key	返回指定key所对应的list中元素个数
LINDEX key index	通过索引获取列表中的元素
LINSERT key BEFORE\| AFTER pivot value	在列表元素前或后插入元素 `eg：linsert words before c e` pivot表示列表中的元素 value表示新插入的值

Redis 集合(Set)

命令	命令描述
sadd key member1 [member2]	向集合添加一个或多个成员
srem key member1 [member2]	移除一个成员或者多个成员
smembers key	返回集合中的所有成员,查看所有
SCARD key	获取集合的成员数
SPOP key	返回集合中移除的一个随机元素
SDIFF key1 [key2]	返回给定所有集合的差集
SUNION key1 [key2]	返回所有给定集合的并集
SINTER key1 [key2]	返回给定所有集合的交集

Redis 有序集合(sorted set | zset)

命令	命令描述
ZADD key score member [score member ...]	增加元素
ZSCORE key member	获取元素的分数
ZREM key member [member ...]	删除元素
ZCARD key	获得集合中元素的数量
ZRANGE key start stop[WITHSCORES]	获得排名在某个范围的元素列表查看所有元素：zrange key 0 -1 倒序排列查看：zrevrange key 0 2

Redis不仅是使用命令来操作，现在基本上主流的语言都有客户端支持，比如java、C、C#、C++、php、Node.js、Go等。在官方网站里列一些Java的客户端，有Jedis、Redisson、lettuce、JDBC-Redis、等其中官方推荐使用Jedis和Redisson。在企业中用的最多的就是Jedis，Jedis同样也是托管在github上.

方法	解释
new Jedis(host, port)	创建jedis对象，参数host是redis服务器地址，参数port是redis服务端口
set(key,value)	设置字符串类型的数据
get(key)	获得字符串类型的数据
hset(key,field,value)	设置哈希类型的数据
hget(key,field)	获得哈希类型的数据
lpush(key,values)	设置列表类型的数据
lpop(key)	列表左面弹栈
rpop(key)	列表右面弹栈
sadd(String key, String... members)	设置set类型的数据
zrange(String key, long start, long end)	获得在某个范围的元素列表
del(key)	删除key
exists(key)	判断key是否存在

jedis的介绍

方法	解释
new Jedis(host, port)	创建jedis对象，参数host是redis服务器地址，参数port是redis服务端口
set(key,value)	设置字符串类型的数据
get(key)	获得字符串类型的数据
hset(key,field,value)	设置哈希类型的数据
hget(key,field)	获得哈希类型的数据
lpush(key,values)	设置列表类型的数据
lpop(key)	列表左面弹栈
rpop(key)	列表右面弹栈
sadd(String key, String... members)	设置set类型的数据
zrange(String key, long start, long end)	获得在某个范围的元素列表
del(key)	删除key
exists(key)	判断key是否存在