NoSQL数据库的安装和使用

（一）完成Redis的安装和使用。完成数据库的插入，删除，以及查询。

Redis是一个键值（key-value）存储系统，即键值对非关系型数据库，和Memcached类似，目前正在被越来越多的互联网公司采用。Redis作为一个高性能的键值数据库，不仅在很大程度上弥补了memcached这类键值存储的不足，而且在部分场合下可以对关系数据库起到很好的补充作用。Redis提供了Python、Ruby、Erlang、PHP客户端，使用很方便。

①使用hadoop用户登录ubuntu kylin，在windows系统使用FileZilla将压缩格式的文件redis-5.0.5.tar.gz传输保存在“/home/hadoop/下载”目录下，现在解压包装包至路径 /usr/local下。

②将redis-5.0.5.tar.gz文件解压保存至“/usr/local/”目录下。
③将redis-5.0.5重命名为redis，并把redis目录的权限赋予hadoop用户。

④进入“/usr/local/redis”目录，输入编译和安装Redis。

⑤已经完成Redis的安装，现在开启Redis服务器。

⑥新建终端，启动Redis客户端。客户端连上服务器之后，会显示“127.0.0.1:6379>”的命令提示符信息，表示服务器的IP地址为127.0.0.1，端口为6379。现在可以执行简单的操作，比如，设置键为”hello”，值为”world”，并且取出键为”hello”时对应的值。至此Redis安装和运行成功，接下来即可操作Redis数据库。

Redis数据库是以<key,value>的形式存储数据，把表的数据存入Redis数据库时，key和value的确定方法如下：

* key=表名:主键值:列名
* value=列值

⑦插入数据：向Redis插入一条数据，只需要先设计好key和value，然后用set命令插入数据即可。例如，在Course表中插入一门新的课程“大数据”，4学分，操作命令和结果如下图所示。

⑧删除数据: Redis有专门删除数据的命令——del命令，命令格式为“del 键”。所以，如果要删除之前新增的课程“大数据”，只需输入命令“del Course:8:Cname”，如下图所示，当输入“del Course:8:Cname”时，返回“1”，说明成功删除一条数据。

⑨查询数据：Redis最简单的查询方式是使用get命令。输入get命令查询，输出为空，说明数据删除成功。

（二）MongoDB的安装和使用。

完成MongoDB的基本的shell命令。 MongoDB 是一个基于分布式文件存储的数据库，介于关系数据库和非关系数据库之间，是非关系数据库当中功能最丰富，最像关系数据库的。它支持的数据结构非常松散，是类似json的bson格式，因此可以存储比较复杂的数据类型。Mongo最大的特点是他支持的查询语言非常强大，其语法有点类似于面向对象的查询语言，几乎可以实现类似关系数据库单表查询的绝大部分功能，而且还支持对数据建立索引。
①使用apt-get命令进行在线安装MongoDB，可以避免很多莫名其妙的问题。
命令行sudo apt-get install mongodb可下载安装MongoDB，默认安装的版本是MongoDB 2.6.10，但目前MongoDB已经升级到3.2.8，可以通过添加软件源的方式来安装3.2.8版本。

a.首先打开终端，导入公共key到包管理器

b.创建MongoDB的文件列表。

c.更新包管理器，安装MongoDB。

d.安装完成MongoDB以后，在终端输入以下命令查看MongoDB版本。

②MongoDB的启动和关闭。

③进入MongoDB的shell命令模式。默认连接的数据库是test数据库，在此之前一定要确保已经启动了MongoDB，否则会出现错误，启动之后运行成功情况如下。

④常用操作命令
数据库相关
show dbs:显示数据库列表
show collections：显示当前数据库中的集合（类似关系数据库中的表table）
show users：显示所有用户
use yourDB：切换当前数据库至yourDB
db.help() ：显示数据库操作命令
db.yourCollection.help() ：显示集合操作命令，yourCollection是集合名

MongoDB没有创建数据库的命令，如果想创建一个“School”的数据库，先运行use School命令，之后做一些操作（如：创建聚集集合db.createCollection('teacher')）,这样就可以创建一个名叫“School”的数据库。

⑤以一个School数据库为例，在School数据库中创建两个集合teacher和student，并对student集合中的数据进行增删改查基本操作（集合Collection相当于关系型数据库中的表table）。
a. 切换到School数据库(切换到School数据库。MongoDB 无需预创建School数据库，在使用时会自动创建)

b. 创建Collection(创建一个聚集集合。MongoDB 其实在插入数据的时候，也会自动创建对应的集合，无需预定义集合)

c.与数据库创建类似，MongoDB插入数据时也会自动创建集合。插入数据有两种方式：insert和save。

插入数据成功

_id相同，更新数据

_id相同，插入失败，不做操作。

d.添加的数据其结构是松散的，只要是json格式均可，列属性均不固定，根据添加的数据为准。先定义数据再插入，就可以一次性插入多条数据。

e. 运行完以上例子，student 已自动创建，说明 MongoDB 不需要预先定义 collection ，在第一次插入数据后，collection 会自动的创建。

⑥查找数据
a. db.student.find() 查询所有记录。相当于：select * from student

b. db.student.find({sname: 'zhangsan'}) 查询sname='zhangsan'的记录。相当于： select * from student where sname='zhangsan'

c. db.student.find({},{sname:1, sage:1}) 查询指定列sname、sage数据。相当于：select sname,sage from student。

sname:1表示返回sname列，默认_id字段也是返回的，可以添加_id:0（意为不返回_id）写成{sname: 1, sage: 1,_id:0}，就不会返回默认的_id字段了

d. db.student.find({sname: 'zhangsan', sage: 22})
and与条件查询。相当于：select * from student where sname = 'zhangsan' and sage = 22

e. db.student.find({$or: [{sage: 22}, {sage: 25}]})
or条件查询。相当于：select * from student where sage = 22 or sage = 25

f. db.youCollection.find(criteria, filterDisplay) criteria：
查询条件，可选filterDisplay：筛选显示部分数据，如显示指定列数据，可选（当选择时，第一个参数不可省略，若查询条件为空，可用{}做占位符）

⑦修改数据 db.youCollection.update(criteria, objNew, upsert, multi )

criteria: update的查询条件，类似sql update查询内where后面的 objNew : update的对象和一些更新的操作符（如$set）等，也可以理解为sql update查询内set后面的。

upsert : 如果不存在update的记录，是否插入objNew，true为插入，默认是false，不插入。
multi: mongodb默认是false,只更新找到的第一条记录，如果这个参数为true,就把按条件查出来多条记录全部更新。默认false，只修改匹配到的第一条数据。

其中criteria和objNew是必选参数，upsert和multi可选参数。 db.student.update({sname: 'lisi'}, {$set: {sage: 30}}, false, true)
相当于：update student set sage =30 where sname = 'lisi';

⑧删除数据 db.student.remove({sname: 'chenliu'}) 相当于：delete from student where sname='chenliu'

⑨删除集合

⑩退出shell命令模式
输入exit或者Ctrl+C退出shell命令模式

（三）使用Java API对MongoDB进行访问。

①Java MongoDB Driver驱动jar包已经下保存至’/home/hadoop/下载/’目录下。

②打开Eclipse，新建Java Project。

引入驱动包mongodb-driver-3.8.0.jar。

新建Class Average_grade

清空Average_grade.java里面的代码，然后在该文件中输入完整的执行集合student的增删改查操作的代码。

程序运行结束后会在底部的“Console”面板中显示运行结果信息。

每次执行完程序，都可以返回shell模式查看结果。如：在eclipse执行完更新操作后，在shell模式输入db.student.find()，可以查看student集合的所有数据。

（四）Redis和传统的Mysql数据库的区别在哪里？

①mysql是关系型数据库，主要用于存放持久化数据，将数据存储在硬盘中，读取速度较慢。redis是NOSQL，即非关系型数据库，也是缓存数据库，即将数据存储在缓存中，缓存的读取速度快，能够大大的提高运行效率，但是保存时间有限。
②mysql作为持久化存储的关系型数据库，相对薄弱的地方在于每次请求访问数据库时，都存在着I/O操作，如果反复频繁的访问数据库。
第一：会在反复链接数据库上花费大量时间，从而导致运行效率过慢；
第二：反复的访问数据库也会导致数据库的负载过高，那么此时缓存的概念就衍生了出来。
③缓存就是数据交换的缓冲区（cache），当浏览器执行请求时，首先会对在缓存中进行查找，如果存在，就获取；否则就访问数据库。缓存的好处就是读取速度快。
④redis数据库就是一款缓存数据库，用于存储使用频繁的数据，这样减少访问数据库的次数，提高运行效率。

（五）MongoDB有哪些特点，和Mysql数据库的区别在哪里？

特点：
Mongodb是非关系型数据库(nosql),属于文档型数据库。文档是mongoDB中数据的基本单元，类似关系数据库的行，多个键值对有序地放置在一起便是文档，语法有点类似javascript面向对象的查询语言，它是一个面向集合的，模式自由的文档型数据库。
存储方式：虚拟内存+持久化。查询语句：是独特的Mongodb的查询方式。适合场景：事件的记录，内容管理或者博客平台等等。
架构特点：可以通过副本集，以及分片来实现高可用。
数据处理：数据是存储在硬盘上的，只不过需要经常读取的数据会被加载到内存中，将数据存储在物理内存中，从而达到高速读写。
成熟度与广泛度：新兴数据库，成熟度较低，Nosql数据库中最为接近关系型数据库，比较完善的DB之一，适用人群不断在增长。

区别：
MongoDB还有一个最大的缺点，就是它占用的空间很大，在MongoDB中频繁的进行数据增删改时，如果记录变了，例如数据大小发生了变化，这时候容易产生一些数据碎片，出现碎片引发的结果，一个是索引会出现性能问题。
MySQL与MongoDB都是开源的常用数据库，但是MySQL是传统的关系型数据库，MongoDB则是非关系型数据库，也叫文档型数据库，是一种NoSQL的数据库。它们各有各的优点，关键是看用在什么地方。所以我们所熟知的那些SQL（全称Structured Query Language）语句就不适用于MongoDB了，因为SQL语句是关系型数据库的标准语言。

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NoSQL数据库的安装和使用

（一）完成`Redis`的安装和使用。完成数据库的插入，删除，以及查询。

（二）`MongoDB`的安装和使用。

（三）使用`Java API`对`MongoDB`进行访问。

（四）`Redis`和传统的`Mysql`数据库的区别在哪里？

（五）`MongoDB`有哪些特点，和`Mysql`数据库的区别在哪里？

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