1. NoSQL数据库简介

Not Only SQL，非关系型数据库

NoSQL有什么用：

解决CPU和内存压力

解决IO压力

NoSQL数据库特点：

非关系型数据库，不依赖业务逻辑数据库存储，以key-value存储，因此大大增加了数据库的扩展能力

不遵守SQL标准

不支持ACID（原子性、隔离性、一致性、持久性）

远超于SQL的性能

适用于：

高并发读写

海量数据读写

数据可扩展

不适用于场景：

需要事务支持

需要基于SQL结构化查询存储

NoSQL优点：

缓存数据库，完全在内存中，速度快，数据结构简单

减少io操作，数据库和表拆分，虽然破坏业务逻辑，即外加一个缓存数据库，提高数据库速度，也可以用专门的存储方式，以及针对不同的数据结构存储

常见的NoSQL数据库

Memcache：不支持持久化

Redis：支持持久化

MongoDB：文档数据库

2. Redis安装与配置

0. Redis概述

redis特性：

Redis是一个开源的key-value存储系统

支持string，list，set，zset，hash类型

这些数据类型都支持push/pop，add/remove，取交集并集等，这些操作都是原子性的

支持不同方式的排序

数据都是缓存在内存中

实现了主从同步

1. 下载与安装

下载网址：Redis，只支持Linux版本，下载后在Ubuntu下解压，切入到对应文件夹下

首先需要gcc运行环境

sudo apt install gcc
gcc --version    //查看gcc版本

安装Redis：

make 
sudo make install

判断是否安装成功：

安装目录：/usr/local/bin

查看默认安装目录：

redis-benchmark：性能测试工具

redis-check-aof：修复有问题的 aof文件

redis-check-dump：修复有问题的dump.rdb文件

redis-sentinel：Redis集群使用

redis-server：Redis服务器启动命令

redis-cli：客户端，操作入口

2. 运行

a. 前台启动方式

（不推荐）

打开了就不问关闭该终端

cd /usr/local/bin
redis-server

b. 后台启动方式

把终端断掉了后台还在运行redis

cd redis-6.2.6   //切入Redis的文件夹
cp redis.conf etc/redis.conf  //拷贝一份redis.conf
cd /etc/
gedit redis.conf
//查找daemo  修改后面的no->yes
redis-server /etc/redis.conf  //后台启动redis服务器端

查看是否在运行：

退出方法：

exit或关闭后台redis-cli shutdown或关闭进程号 kill -9 进程号

总结：以后这样登录redis：/usr/local/bin/redis-cli

3. set插入数据报错解决方法

参考博客：

https://blog.csdn.net/Sophia_0331/article/details/107779165

https://blog.csdn.net/zdyueguanyun/article/details/83449912

解决方法：

config set stop-writes-on-bgsave-error no

3. 常用五大数据类型

0. Redis相关知识

登录redis：/usr/local/bin/redis-cli

Redis端口：6379

Redis默认0号数据库

Redis是单线程+多路IO复用

1. key

数据的操作：

插入数据：set key value

查看当前库的所有key：keys *

是否存在当前键：exists key，存在返回1，否则返回0

删除键值对：del key

删除键值对：unlink key ，选择非阻塞删除

查看键对应的值的类型：type key

给键设置过期时间：expire key time，time以秒为单位

查看键多长时间过期：ttl key，-1表示永不过期，-2表示已过期

zdb@zdb-virtual-machine:~$ /usr/local/bin/redis-cli
127.0.0.1:6379> keys *
(empty array)
//插入数据
127.0.0.1:6379> set k1 lucy
OK
127.0.0.1:6379> set k2 mary
OK
127.0.0.1:6379> set k3 jack
OK
//查询数据
127.0.0.1:6379> keys *
1) "k3"
2) "k1"
3) "k2"
127.0.0.1:6379> exists k1
(integer) 1
127.0.0.1:6379> exists k4
(integer) 0
127.0.0.1:6379> type k1
string
//删除数据    
127.0.0.1:6379> del k3
(integer) 1
127.0.0.1:6379> unlink k2
(integer) 1
//设置定时器    
127.0.0.1:6379> expire k1 10
(integer) 1
127.0.0.1:6379> ttl k1
(integer) 4
127.0.0.1:6379> ttl k1
(integer) -2

库的操作：

选择库：select 库号，默认库为0号

查看当前数据库的key数量：dbsize

清空当前库：flushdb

清空所有库：flushall

127.0.0.1:6379> select 1
OK
127.0.0.1:6379[1]> select 0
OK
127.0.0.1:6379> dbsize
(integer) 0
127.0.0.1:6379> keys *
(empty array)
127.0.0.1:6379> flushdb
OK

2. string

关于string的介绍：

一个key对应一个value

二进制安全的，string可包含任何数据，比如jpg图片转换成string存储

value最多可以是512M

动态的字符串，会扩容

常用命令：

获取值：get key

在值尾部追加元素：append key add_value

获取值的长度：strlen key

当key不存在，才存入key-value对：setnx key value

value增1：incr key

value减1：decr key

value增一个常数：incrby key 步长

value减一个常数：decr key 步长

127.0.0.1:6379> set k1 v100
OK
127.0.0.1:6379> set k2 v200
OK
127.0.0.1:6379> keys *
1) "k1"
2) "k2"
127.0.0.1:6379> get k1
"v100"
127.0.0.1:6379> set k1 v1100
OK
127.0.0.1:6379> get k1
"v1100"
127.0.0.1:6379> append k1 bac
(integer) 8
127.0.0.1:6379> get k1
"v1100bac"
127.0.0.1:6379> strlen k1
(integer) 8
127.0.0.1:6379> setnx k1 v300
(integer) 0
127.0.0.1:6379> setnx k3 v300
(integer) 1
127.0.0.1:6379> set k4 500
OK
127.0.0.1:6379> incr k4
(integer) 501
127.0.0.1:6379> get k4
"501"
127.0.0.1:6379> decr k4
(integer) 500
127.0.0.1:6379> incrby k4 10
(integer) 510
127.0.0.1:6379> decrby k4 20
(integer) 490

Redis的incr是原子性操作，java中不是原子性操作

其他命令：

设置多个键值对：mset k1 v1 k2 v2...

获取多个value：mget k1 k2 ...

msetnx k1 v1 k2 v2 k3 v3：原子操作，要么全部成功，要么全部失败

getrange key start_index end_index：get范围内的值，索引从0开始

setrange key startindex val：将startindex位置上的值用val替代

setex key time value：设置过期时间，同时设置值

getset key value：返回旧值，同时设置新值

127.0.0.1:6379> flushdb
OK
127.0.0.1:6379> mset k1 v1 k2 v2 k3 v3 
OK
127.0.0.1:6379> keys *
1) "k3"
2) "k1"
3) "k2"
127.0.0.1:6379> mget k1 k2 k3
1) "v1"
2) "v2"
3) "v3"
//msetnx要么全部成功，要么全部失败
127.0.0.1:6379> msetnx k11 v11 k12 v12 k1 v11
(integer) 0
127.0.0.1:6379> msetnx k11 v11 k12 v12 k13 v13
(integer) 1
127.0.0.1:6379> keys *
1) "k1"
2) "k3"
3) "k12"
4) "k13"
5) "k2"
6) "k11"
127.0.0.1:6379> set name lucymary
OK
127.0.0.1:6379> getrange name 0 3
"lucy"
127.0.0.1:6379> setrange name 3 abc
(integer) 8
127.0.0.1:6379> get name
"lucabcry"
//设置定时器    
127.0.0.1:6379> setex age 10 value30
OK
127.0.0.1:6379> ttl age
(integer) 4
127.0.0.1:6379> ttl age
(integer) -2
//给key设置新值    
127.0.0.1:6379> getset name jack
"lucabcry"
127.0.0.1:6379> get name
"jack"

string的数据结构是简单的动态字符串

3. list

单键多值

多个value存储为list，底层为双向链表

常用命令:

lpush/rpush key value value...：从左或者右插入一个或者多个值(头插与尾插)

lpop/rpop key ：从左或者右吐出一个或者多个值(值在键在,值都没,键都没)

rpoplpush key1 key2：从key1列表右边吐出一个值,插入到key2的左边

lrange key start stop 按照索引下标获取元素(从左到右)

lrange key 0 -1：获取所有值

lindex key index 按照索引下标获得元素

llen key 获取列表长度

linsert key before/after value newvalue 在value的前面插入一个新值

lrem key n value 从左边删除n个value值

lset key index value 在列表key中的下标index中修改值value

127.0.0.1:6379> lpush k1 v1 v2 v3
(integer) 3
127.0.0.1:6379> lrange k1 0 -1
1) "v3"
2) "v2"
3) "v1"
127.0.0.1:6379> rpush k2 v1 v2 v3
(integer) 3
127.0.0.1:6379> lrange k2 0 -1
1) "v1"
2) "v2"
3) "v3"
127.0.0.1:6379> lpop k1
"v3"

127.0.0.1:6379> lpush k1 v1 v2 v3
(integer) 3
127.0.0.1:6379> rpush k2 v11 v12 v13
(integer) 3
127.0.0.1:6379> rpoplpush k1 k2
"v1"
127.0.0.1:6379> lrange k2 0 -1
1) "v1"
2) "v11"
3) "v12"
4) "v13"
//索引取值
127.0.0.1:6379> lindex k2
(error) ERR wrong number of arguments for 'lindex' command
127.0.0.1:6379> lindex k2 0
"v1"
127.0.0.1:6379> lindex k2 2
"v12"
//获取长度    
127.0.0.1:6379> llen k2
(integer) 4
//指定位置插入值    
127.0.0.1:6379> linsert k2 before "v11" "newv11"
(integer) 5
127.0.0.1:6379> lrange k2 0 -1
1) "v1"
2) "newv11"
3) "v11"
4) "v12"
5) "v13"
127.0.0.1:6379> linsert k2 before "v12" "newv11"
(integer) 6
127.0.0.1:6379> lrange k2 0 -1
1) "v1"
2) "newv11"
3) "v11"
4) "newv11"
5) "v12"
6) "v13"
127.0.0.1:6379> linsert k2 before "v13" "newv11"
(integer) 7
127.0.0.1:6379> lrange k2 0 -1
1) "v1"
2) "newv11"
3) "v11"
4) "newv11"
5) "v12"
6) "newv11"
7) "v13"
//删除指定值，且可以指定个数    
127.0.0.1:6379> lrem k2 2 "newv11"
(integer) 2
127.0.0.1:6379> lrange k2 0 -1
1) "v1"
2) "v11"
3) "v12"
4) "newv11"
5) "v13"
//指定位置替换值    
127.0.0.1:6379> lset k2 1 newnew
OK
127.0.0.1:6379> lrange k2 0 -1
1) "v1"
2) "newnew"
3) "v12"
4) "newv11"
5) "v13"

4. set

底层是字典，通过哈希表实现

自动排重且为无序的

常用命令:

sadd key value value... 将一个或者多个member元素加入集合key中,已经存在的member元素被忽略

smembers key 取出该集合的所有值

sismember key value 判断该集合key是否含有改值

scard key 返回该集合的元素个数

srem key value value 删除集合中的某个元素

spop key 随机从集合中取出一个元素

srandmember key n 随即从该集合中取出n个值，不会从集合中删除

smove <一个集合a><一个集合b>value 将一个集合a的某个value移动到另一个集合b

sinter key1 key2 返回两个集合的交集元素

sunion key1 key2 返回两个集合的并集元素

sdiff key1 key2 返回两个集合的差集元素（key1有的，key2没有）

127.0.0.1:6379> sadd k1 v1 v2 v3
(integer) 3
127.0.0.1:6379> smembers k1
1) "v2"
2) "v3"
3) "v1"
//判断set中是否有值
127.0.0.1:6379> sismember k1 v1
(integer) 1
127.0.0.1:6379> sismember k1 v4
(integer) 0
//返回集合中元素个数
127.0.0.1:6379> scard k1
(integer) 3
//删除元素
127.0.0.1:6379> srem k1 v1 v2
(integer) 2
127.0.0.1:6379> smembers k1
1) "v3"

127.0.0.1:6379> sadd k2 v1 v2 v3 v4
(integer) 4
//随机删除元素
127.0.0.1:6379> spop k2
"v1"
127.0.0.1:6379> spop k2
"v4"
127.0.0.1:6379> spop k2
"v3"

127.0.0.1:6379> flushdb
OK
127.0.0.1:6379> sadd k2 v1 v2 v3 v4
(integer) 4
127.0.0.1:6379> srandmember k2 2    //随机取值
1) "v2"
2) "v3"
127.0.0.1:6379> srandmember k2 2
1) "v1"
2) "v3"

127.0.0.1:6379> sadd k1 v1 v2 v3
(integer) 3
127.0.0.1:6379> sadd k2 v3 v4 v5
(integer) 3
//将k1中的v3移入到k2中    
127.0.0.1:6379> smove k1 k2 v3
(integer) 1
127.0.0.1:6379> smembers k1
1) "v2"
2) "v1"
127.0.0.1:6379> smembers k2
1) "v5"
2) "v3"
3) "v4"
127.0.0.1:6379>  sadd k3 v3 v4 v5 v7
(integer) 4
127.0.0.1:6379> sinter k2 k3   //交集
1) "v5"
2) "v3"
3) "v4"
127.0.0.1:6379> sunion k2 k3  //并集
1) "v7"
2) "v3"
3) "v4"
4) "v5"
127.0.0.1:6379> sdiff k3 k2  //差集
1) "v7"

5. hash

hash是键值对集合，是一个string类型的field和value的映射表，hash特别适合用于存储对象。

常用命令：

hset key field value：给key集合中的filed键赋值value

hget key1 field ：集合field取出value

hmset key1 field1 value1 field2 value2 ：批量设置hash的值

hexists key1 field：查看哈希表key中，给定域field是否存在

hkeys key ：列出该hash集合的所有field

hvals key ：列出该hash集合的所有value

hincrby key field increment：为哈希表key中的域field的值加上增量1 -1

hsetnx key field value ：将哈希表key中的域field的值设置为value，当且仅当域field不存在

127.0.0.1:6379> hset user:1001 id 1   //插入数据：键 域 值
(integer) 1
127.0.0.1:6379> hset user:1001 name zhangsan
(integer) 1
127.0.0.1:6379> hget user:1001 id
"1"
127.0.0.1:6379> hget user:1001 name
"zhangsan"
//一次性插入    
127.0.0.1:6379> hmset user:1002 id 2 name lisi age 30
OK
//判断是否存在域    
127.0.0.1:6379> hexists user:1002 id
(integer) 1
127.0.0.1:6379> hexists user:1002 gender
(integer) 0
//获取所有域    
127.0.0.1:6379> hkeys user:1002
1) "id"
2) "name"
3) "age"
//获取所有值    
127.0.0.1:6379> hvals user:1002
1) "2"
2) "lisi"
3) "30"
127.0.0.1:6379> hincrby user:1002 age 2
(integer) 32
127.0.0.1:6379> hsetnx user:1002 age 40
(integer) 0
127.0.0.1:6379> hsetnx user:1002 gender 1
(integer) 1

hash类型对应的数据结构是两种：ziplist（压缩列表），hashtable（哈希表）。当field-value长度较短且个数较少时，使用ziplist，否则使用hashtable。

6. zset

有序集合zset与普通集合set非常相似，是一个没有重复元素的字符串集合

常用命令：

zadd key score1 value1 score2 value2 ：将一个或多个member元素及其score值加入到有序key中

zrange key start stop (withscores) ：返回有序集key，下标在start与stop之间的元素，带withscores，可以让分数一起和值返回到结果集。

zrangebyscore key min max(withscores)：返回有序集key，所有score值介于min和max之间（包括等于min或max）的成员。有序集成员按score的值递增次序排列

zrevrangebyscore key max min （withscores）：同上，改为从大到小排列

zincrby key increment value ：为元素的score加上增量

zrem key value ：删除该集合下，指定值的元素

zcount key min max ：统计该集合，分数区间内的元素个数

zrank key value ：返回该值在集合中的排名，从0开始

127.0.0.1:6379> zadd topn 200 java 300 c++ 400 mysql 500 php
(integer) 4
127.0.0.1:6379> zrange topn 0 -1
1) "java"
2) "c++"
3) "mysql"
4) "php"
127.0.0.1:6379> zrange topn 0 -1 withscores
1) "java"
2) "200"
3) "c++"
4) "300"
5) "mysql"
6) "400"
7) "php"
8) "500"
127.0.0.1:6379> zrangebyscore topn 300 500
1) "c++"
2) "mysql"
3) "php"
127.0.0.1:6379> zrangebyscore topn 300 500 withscores
1) "c++"
2) "300"
3) "mysql"
4) "400"
5) "php"
6) "500"
127.0.0.1:6379> zrevrangebyscore topn 500 300
1) "php"
2) "mysql"
3) "c++"
127.0.0.1:6379> zincrby topn 50 java
"250"
127.0.0.1:6379> zcount topn 200 300
(integer) 2
127.0.0.1:6379> zrank topn java
(integer) 0
127.0.0.1:6379> zrank topn mysql
(integer) 2
127.0.0.1:6379> zrange topn 0 -1 withscores
1) "java"
2) "250"
3) "c++"
4) "300"
5) "mysql"
6) "400"
7) "php"
8) "500"

zset底层使用了两个数据结构：

hash，hash的作用就是关联元素value和权重score，保障元素value的唯一性，可以通过元素value找到相应的score值。

跳跃表，跳跃表的目的在于给元素value排序，根据score的范围获取元素列表。

4. 配置文件

先打开配置文件：sudo gedit /etc/redis.conf

//1. 注释掉这一行
#bind 127.0.0.1 -::1
//2. 保护模式改成no
protected-mode no
//3. 后台启动改成yes
daemonize yes

添加密码：

5. 发布和订阅

什么是发布订阅：

发布订阅（pub/sub）是一种消息通信模式：发送者（pub）发送消息，订阅者（sub）接收消息。

尚硅谷Redis6从入门到精通（上）

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