redis 数据库的安装及使用方法

本文涉及的产品
云原生内存数据库 Tair,内存型 2GB
云数据库 Redis 版,社区版 2GB
推荐场景:
搭建游戏排行榜
云原生数据库 PolarDB MySQL 版,Serverless 5000PCU 100GB
简介: redis 数据库的安装及使用方法

一    关系数据库与非关系型数据库

(一)关系型数据库

1,关系型数据库是什么

关系型数据库是一个结构化的数据库,创建在关系模型(二维表格模型)基础上,一般面向于记录。
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。

 

2,主流的关系型数据库有哪些

主流的关系型数据库包括 Oracle、MySQL、SQL Server、Microsoft Access、DB2、PostgreSQL 等。

( Oracle、MySQL可以搭建再微软和linux)

(SQL Server、Microsoft Access只能搭建在微软)

3,关系型数据库注意事项

以上数据库在使用的时候必须先建库建表设计表结构,然后存储数据的时候按表结构去存,如果数据与表结构不匹配就会存储失败。

 

(二)非关系型数据库

1,非关系型数据库是什么

NoSQL(NoSQL = Not Only SQL ),意思是“不仅仅是 SQL”,是非关系型数据库的总称。

除了主流的关系型数据库外的数据库,都认为是非关系型。

不需要预先建库建表定义数据存储表结构,每条记录可以有不同的数据类型和字段个数(比如微信群聊里的文字、图片、视频、音乐等)。

 

2,主流的非关系型数据库有哪些

主流的 NoSQL 数据库有 Redis、MongBD、Hbase、Memcached 等。

(三)  关系型数据库和非关系型数据库区别

1,数据存储方式不同

关系型和非关系型数据库的主要差异是数据存储的方式。关系型数据天然就是表格式的,因此存储在数据表的行和列中。数据表可以彼此关联协作存储,也很容易提取数据。

与其相反,非关系型数据不适合存储在数据表的行和列中,而是大块组合在一起。非关系型数据通常存储在数据集中,就像文档、键值对或者图结构。你的数据及其特性是选择数据存储和提取方式的首要影响因素。

2,扩展方式不同

SQL和NoSQL数据库最大的差别可能是在扩展方式上,要支持日益增长的需求当然要扩展。

要支持更多并发量,SQL数据库是纵向扩展,也就是说提高处理能力,使用速度更快速的计算机,这样处理相同的数据集就更快了。因为数据存储在关系表中,操作的性能瓶颈可能涉及很多克服。虽然SQL数据库有很大扩展空间,但最终肯定会达到纵向扩展的上限个表,这都需要通过提高计算机性能来。

而NoSQL数据库是横向扩展的。因为非关系型数据存储天然就是分布式的,NoSQL数据库的扩展可以通过给资源池添加更多普通的数据库服务器(节点)来分担负载。

关系数据库:纵向   比如说硬件中添加内存 (提高电脑性能

非关系数据库:横向  天然分布式  (就是添加机器

3,对事务性的支持不同

如果数据操作需要高事务性或者复杂数据查询需要控制执行计划,那么传统的SQL数据库从性能和稳定性方面考虑是你的最佳选择。SQL数据库支持对事务原子性细粒度控制,并且易于回滚事务

虽然NoSQL数据库也可以使用事务操作,但稳定性方面没法和关系型数据库比较,所以它们真正闪亮的价值是在操作的扩展性和大数据量处理方面。

(四)   非关系型数据库产生背景

可用于应对 Web2.0 纯动态网站类型的三高问题。

(1)High performance——对数据库高并发读写需求

(2)Huge Storage——对海量数据高效存储与访问需求

(3)High Scalability && High Availability——对数据库高可扩展性与高可用性需求

 

(五)各自应用场景

关系型数据库和非关系型数据库都有各自的特点与应用场景,两者的紧密结合将会给Web2.0的数据库发展带来新的思路。让关系数据库关注在关系上,非关系型数据库关注在存储上。例如,在读写分离的MySQL数据库环境中,可以把经常访问的数据存储在非关系型数据库中,提升访问速度。

 

二      Redis简介

(一) redis介绍

1, redis是什么

Redis(远程字典服务器) 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。

 

2,生产环境redis 如何使用

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,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。若CPU资源比较紧张,采用单进程即可。

 

3,Redis 具有优点

(1)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。

(2)支持丰富的数据类型:支持 key-value、Strings、Lists、Hashes、Sets 及 Sorted Sets 等数据类型操作。

(3)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。

(4)原子性:Redis 所有操作都是原子性的。

(5)支持数据备份:即 master-salve 模式的数据备份。

4,Redis常见应用场景

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。

 

5,Redis为什么这么快?

1、Redis是一款纯内存结构,避免了磁盘I/o等耗时操作。

2、Redis命令处理的核心模块为单线程,减少了锁竞争,以及频繁创建线程和销毁线程的代价,减少了线程上下文切换的消耗。

3、采用了 I/O 多路复用机制,大大提升了并发效率。

注:在 Redis 6.0 中新增加的多线程也只是针对处理网络请求过程采用了多线性,而数据的读写命令,仍然是单线程处理的。

 

三      Redis 安装部署

命令如下:

systemctl stop firewalld
setenforce 0
 
yum install -y gcc gcc-c++ make
 
tar zxvf redis-5.0.7.tar.gz -C /opt/ 
 
cd /opt/redis-5.0.7/
make
make PREFIX=/usr/local/redis install
#由于Redis源码包中直接提供了 Makefile 文件,所以在解压完软件包后,不用先执行 ./configure 进行配置,可直接执行 make 与 make install 命令进行安装。
 
#执行软件包提供的 install_server.sh 脚本文件设置 Redis 服务所需要的相关配置文件
cd /opt/redis-5.0.7/utils
./install_server.sh
......          #一直回车
Please select the redis executable path [/usr/local/bin/redis-server] /usr/local/redis/bin/redis-server   #需要手动修改为 /usr/local/redis/bin/redis-server ,注意要一次性正确输入
----------------------------------------------------------------------------------------------------------
Selected config:
Port           : 6379               #默认侦听端口为6379
Config file    : /etc/redis/6379.conf       #配置文件路径
Log file       : /var/log/redis_6379.log      #日志文件路径
Data dir       : /var/lib/redis/6379        #数据文件路径
Executable     : /usr/local/redis/bin/redis-server  #可执行文件路径
Cli Executable : /usr/local/bin/redis-cli     #客户端命令工具
----------------------------------------------------------------------------------------------------------
 
#把redis的可执行程序文件放入路径环境变量的目录中便于系统识别
ln -s /usr/local/redis/bin/* /usr/local/bin/
 
#当 install_server.sh 脚本运行完毕,Redis 服务就已经启动,默认监听端口为 6379
netstat -natp | grep redis
 
#Redis 服务控制
/etc/init.d/redis_6379 stop       #停止
/etc/init.d/redis_6379 start      #启动
/etc/init.d/redis_6379 restart      #重启
/etc/init.d/redis_6379 status     #状态
 
#修改配置 /etc/redis/6379.conf 参数
vim /etc/redis/6379.conf
bind 127.0.0.1 192.168.10.23        #70行,添加 监听的主机地址
port 6379                 #93行,Redis默认的监听端口
daemonize yes               #137行,启用守护进程
pidfile /var/run/redis_6379.pid       #159行,指定 PID 文件
loglevel notice               #167行,日志级别
logfile /var/log/redis_6379.log       #172行,指定日志文件
 
 
/etc/init.d/redis_6379 restart

(一)  redis 安装

1,安装依赖环境

2,解压压缩包

3,安装  

make

make PREFIX=/usr/local/redis install

#由于Redis源码包中直接提供了 Makefile 文件,所以在解压完软件包后,不用先执行 ./configure 进行配置,可直接执行 make 与 make install 命令进行安装。

make

4,执行脚本

#执行软件包提供的 install_server.sh 脚本文件设置 Redis 服务所需要的相关配置文件

一路回车

5,做软连接

#把redis的可执行程序文件放入路径环境变量的目录中便于系统识别

6,查看端口

#当 install_server.sh 脚本运行完毕,Redis 服务就已经启动,默认监听端口为 6379

 

7, Redis 服务控制

/etc/init.d/redis_6379 stop                #停止

/etc/init.d/redis_6379 start               #启动

/etc/init.d/redis_6379 restart            #重启

/etc/init.d/redis_6379 status            #状态

8,修改配置 /etc/redis/6379.conf 参数

vim /etc/redis/6379.conf

注意!此处有错误 ip地址之间只能有一个空格,不然会报错

其他配置文件要熟记的部分

bind 127.0.0.1 192.168.10.23                #70行,添加 监听的主机地址
port 6379                                               #93行,Redis默认的监听端口
daemonize yes                                      #137行,启用守护进程
pidfile /var/run/redis_6379.pid               #159行,指定 PID 文件
loglevel notice                                        #167行,日志级别
logfile /var/log/redis_6379.log                #172行,指定日志文件

四      Redis 命令工具

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

 

(一)redis-cli:Redis 命令行工具

1,语法

语法:redis-cli -h host -p port -a password

-h :指定远程主机
-p :指定 Redis 服务的端口号
-a :指定密码,未设置数据库密码可以省略-a 选项
若不添加任何选项表示,则使用 127.0.0.1:6379 连接本机上的 Redis 数据库

2,演示

(二)redis-benchmark:用于检测 Redis 在本机的运行效率

1,redis-benchmark介绍

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:redis-benchmark [选项] [选项值]。

 

-h :指定服务器主机名。

-p :指定服务器端口。

-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 SET/GET 值的数据大小。

-k :1=keep alive 0=reconnect 。

-r :SET/GET/INCR 使用随机 key, SADD 使用随机值。

-P :通过管道传输<numreq>请求。

-q :强制退出 redis。仅显示 query/sec 值。

--csv :以 CSV 格式输出。

-l :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。

-I :Idle 模式。仅打开 N 个 idle 连接并等待。

2, 用法演示

#向 IP 地址为 192.168.217.77、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

#测试存取大小为 100 字节的数据包的性能

#测试本机上 Redis 服务在进行 set 与 lpush 操作时的性能

五     Redis 单数据库常用命令

(一)开启关闭数据库

/etc/init.d/redis_6379 stop                #停止

/etc/init.d/redis_6379 start               #启动

/etc/init.d/redis_6379 restart            #重启

/etc/init.d/redis_6379 status            #状态

(二)set  get  

1,set get 意思

set:存放数据,命令格式为 set key value

get:获取数据,命令格式为 get key

注:get可支持*  和?

* 指任意所有

?指任意一位

2,使用展示

演示环境:

127.0.0.1:6379> set k1 1

127.0.0.1:6379> set k2 2

127.0.0.1:6379> set k3 3

127.0.0.1:6379> set v1 4

127.0.0.1:6379> set v5 5

127.0.0.1:6379> set v22 5

get搭配*   ?使用

127.0.0.1:6379> KEYS *                #查看当前数据库中所有键

127.0.0.1:6379> KEYS v*                #查看当前数据库中以 v 开头的数据

127.0.0.1:6379> KEYS v?                #查看当前数据库中以 v 开头后面包含任意一位的数据

127.0.0.1:6379> KEYS v??                #查看当前数据库中以 v 开头 v 开头后面包含任意两位的数据

(三) exists 检测key是否存在

1, 语法

exists 命令可以判断键值是否存在。

127.0.0.1:6379> exists teacher        #判断 teacher 键是否存在

(integer) 1                            # 1 表示 teacher 键是存在

127.0.0.1:6379> exists tea

(integer) 0                            # 0 表示 tea 键不存在

2,演示

(四)del 删除key

# del 命令可以删除当前数据库的指定 key。

127.0.0.1:6379> keys *

127.0.0.1:6379> del v5

127.0.0.1:6379> get v5

(五) type 看value的类型

# type 命令可以获取 key 对应的 value 值类型。

127.0.0.1:6379> type k1

string

(六) rename 重命名(覆盖)

1,语法

命令格式:rename 源key 目标key

2,注意事项

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。

3,演示

(七)renamenx  重命名(不覆盖)

演示:

(八)dbsize 查看当前数据库中 key 的数目

(九)设置密码

1, 设置密码

#使用config set requirepass yourpassword命令设置密码

127.0.0.1:6379> config set requirepass 123456

2, 验证密码登录

127.0.0.1:6379> auth 123456

一旦设置密码,必须先验证通过密码,否则所有操作不可用)

3,查看密码

config get requirepass

4 ,设置密码后的开关机操作

如图所示:直接关闭或重启redis会报错  没有权限

此时我们应该先用客户端连接redis 执行shutdown 命令

再去执行开启操作

六      Redis 多数据库常用命令

Redis 支持多数据库,Redis 默认情况下包含 16 个数据库,数据库名称是用数字 0-15 来依次命名的。

多数据库相互独立,互不干扰。

(一)多数据库间切换select

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

127.0.0.1:6379> select 10            #切换至序号为 10 的数据库

127.0.0.1:6379[10]> select 15        #切换至序号为 15 的数据库

127.0.0.1:6379[15]> select 0            #切换至序号为 0 的数据库

(二) 多数据库间移动数据 move

1,语法

格式:move 键值 序号

2,演示

(三)清除数据库内数据

FLUSHDB :清空当前数据库数据

FLUSHALL :清空所有数据库的数据,慎用!

七    总结

1, redis 命令操作

set   设数据

get   查数据

keys  看键

del     删键

rename    重名 键    (覆盖)

renamenx     重名 键   (不覆盖)

dbsize     查看多少键个

config  set requirepass 密码              设置密码

config  get  requirepass                      查看密码

2,五大数据类型

  1. 字符串(String)
  • 字符串是最基础的数据类型,可以存储任何类型的二进制数据,包括文本、图片、JSON对象等。字符串的最大长度为512 MB(默认配置下)。
  • 常用命令:SETGETAPPENDINCRDECRSTRLEN等。
  1. 列表(List)
  • 列表是有序的字符串元素集合,实际上实现为双向链表。元素按照插入顺序排列,支持两端插入和弹出元素,以及在列表中指定位置插入、获取或删除元素。
  • 列表非常适合用作消息队列(先进先出/后进先出)或社交网络中的关注列表等场景。
  • 常用命令:LPUSHRPUSHLPOPRPOPLRANGELINDEXLINSERTLREM等。
  1. 集合(Set)
  • 集合是一组无序且唯一的字符串元素集。Redis内部使用哈希表实现,确保添加、删除和查找元素的时间复杂度接近O(1)。
  • 集合支持成员的增删查、交集、并集、差集等运算,适用于标签系统、唯一计数、共同好友计算等场景。
  • 常用命令:SADDSREMSMEMBERSSCARDSISMEMBERSDIFFSDIFFSTORESINTERSINTERSTORESUNIONSUNIONSTORE等。
  1. 哈希(Hash)
  • 哈希是一个键值对的集合,允许存储对象式的数据结构。每个哈希可以包含多个字段(field),每个字段都有对应的值(value)。字段和值都是字符串类型。
  • 哈希非常适合存储对象信息,如用户资料、商品属性等,能够快速地对单个字段进行读写操作,减少网络开销。
  • 常用命令:HSETHGETHMSETHMGETHDELHEXISTSHKEYSHVALSHGETALLHINCRBYHSTRLEN等。
  1. 有序集合(Sorted Set,简称ZSet)
  • 有序集合类似于集合,也是由唯一的字符串元素组成,但每个元素都关联了一个分数(score),用于对集合中的元素进行排序。分数可以是浮点数,且分数相同的元素将按照字典序排列。
  • 有序集合支持按分数或索引范围查询元素,可用于排行榜、带权重的消息队列、实时排名系统等场景。
  • 常用命令:ZADDZREMZRANGEZREVRANGEZSCOREZCARDZCOUNTZLEXCOUNTZRANKZREVRANKZINCRBYZPOPMAXZPOPMINZREMRANGEBYRANKZREMRANGEBYSCOREZREMRANGEBYLEX等。

这五种数据类型赋予了Redis高度的灵活性和强大的功能,使其不仅可以作为高性能的缓存服务,还可以作为数据结构服务器,支持复杂的业务逻辑处理。通过组合使用这些数据类型,开发者可以构建高效且功能丰富的应用解决方案。

3,多库操作

select 0~15       去到0 到 15 的库

move 键 库名    把键  挪到哪一个库

flushab     删当前库的所有键

flushall     删全部库的 所有键

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