NOSQL---Redis

　　什么是NOSQL

　　NoSQL(NoSQL = Not Only SQL)，意即“不僅僅是SQL”，是一項(xiàng)全新的數(shù)據(jù)庫(kù)理念，泛指非關(guān)系型的數(shù)據(jù)庫(kù)。

　　為什么需要NOSQL

　　隨著互聯(lián)網(wǎng)的高速崛起，網(wǎng)站的用戶群的增加，訪問量的上升，傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)上都開始出現(xiàn)了性能瓶頸，web程序不再僅僅專注在功能上，同時(shí)也在追求性能。所以NOSQL數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)運(yùn)而上，具體表現(xiàn)為對(duì)如下三高問題的解決：

　　· High performance - 對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)高并發(fā)讀寫的需求

　　web2.0網(wǎng)站要根據(jù)用戶個(gè)性化信息來實(shí)時(shí)生成動(dòng)態(tài)頁(yè)面和提供動(dòng)態(tài)信息，所以基本上無法使用動(dòng)態(tài)頁(yè)面靜態(tài)化技術(shù)，因此數(shù)據(jù)庫(kù)并發(fā)負(fù)載非常高，往往要達(dá)到每秒上萬次讀寫請(qǐng)求。關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)付上萬次SQL查詢還勉強(qiáng)頂?shù)米?，但是?yīng)付上萬次SQL寫數(shù)據(jù)請(qǐng)求，硬盤IO就已經(jīng)無法承受了。其實(shí)對(duì)于普通的BBS網(wǎng)站，往往也存在對(duì)高并發(fā)寫請(qǐng)求的需求，例如網(wǎng)站的實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)在線用戶狀態(tài)，記錄熱門帖子的點(diǎn)擊次數(shù)，投票計(jì)數(shù)等，因此這是一個(gè)相當(dāng)普遍的需求。

　　· Huge Storage - 對(duì)海量數(shù)據(jù)的高效率存儲(chǔ)和訪問的需求

　　類似Facebook，twitter，F(xiàn)riendfeed這樣的SNS網(wǎng)站，每天用戶產(chǎn)生海量的用戶動(dòng)態(tài)，以Friendfeed為例，一個(gè)月就達(dá)到了2.5億條用戶動(dòng)態(tài)，對(duì)于關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)來說，在一張2.5億條記錄的表里面進(jìn)行SQL查詢，效率是極其低下乃至不可忍受的。再例如大型web網(wǎng)站的用戶登錄系統(tǒng)，例如騰訊，盛大，動(dòng)輒數(shù)以億計(jì)的帳號(hào)，關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)也很難應(yīng)付。

　　· High Scalability && HighAvailability- 對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的高可擴(kuò)展性和高可用性的需求

　　在基于web的架構(gòu)當(dāng)中，數(shù)據(jù)庫(kù)是最難進(jìn)行橫向擴(kuò)展的，當(dāng)一個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)的用戶量和訪問量與日俱增的時(shí)候，你的數(shù)據(jù)庫(kù)卻沒有辦法像web server和app server那樣簡(jiǎn)單的通過添加更多的硬件和服務(wù)節(jié)點(diǎn)來擴(kuò)展性能和負(fù)載能力。對(duì)于很多需要提供24小時(shí)不間斷服務(wù)的網(wǎng)站來說，對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)進(jìn)行升級(jí)和擴(kuò)展是非常痛苦的事情，往往需要停機(jī)維護(hù)和數(shù)據(jù)遷移。

　　什么是Redis

　　Redis是用C語言開發(fā)的一個(gè)開源的高性能鍵值對(duì)(key-value)數(shù)據(jù)庫(kù)，官方提供測(cè)試數(shù)據(jù)，50個(gè)并發(fā)執(zhí)行100000個(gè)請(qǐng)求,讀的速度是110000次/s,寫的速度是81000次/s ，且Redis通過提供多種鍵值數(shù)據(jù)類型來適應(yīng)不同場(chǎng)景下的存儲(chǔ)需求，目前為止Redis支持的鍵值數(shù)據(jù)類型如下：

　　· 字符串類型 string(常用：json/xml)

　　· 散列類型 hash(key value key--value(map) )

　　· 列表類型 list linkedlist 用戶列表

　　· 集合類型 set

　　· 有序集合類型 sortedset

　　Redis的應(yīng)用場(chǎng)景

　　· 緩存(數(shù)據(jù)查詢、短連接、新聞內(nèi)容、商品內(nèi)容等等)

　　· 聊天室的在線好友列表

　　· 任務(wù)隊(duì)列(開發(fā)中常用ActiveMQ 或者 RabbitMQ)(秒殺、搶購(gòu)、12306等等)

　　· 應(yīng)用排行榜

　　· 網(wǎng)站訪問統(tǒng)計(jì)

　　· 數(shù)據(jù)過期處理(可以精確到毫秒)

　　· 分布式集群架構(gòu)中的session分離

　　字符串類型string

　　字符串類型是Redis中最為基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)類型，字符串在Redis中是二進(jìn)制保存，因此是安全的，這便意味著該類型存入和獲取的數(shù)據(jù)相同。

　　在Redis中字符串類型的Value最多可以容納的數(shù)據(jù)長(zhǎng)度是512M。

　　哈希類型hash

　　Redis中的Hash類型可以看成具有StringKey和String Value的map容器。

　　所以該類型非常適合于存儲(chǔ)值對(duì)象的信息。

　　如username、password和age等。

　　如果Hash中包含很少的字段，那么該類型的數(shù)據(jù)也將僅占用很少的磁盤空間。

　　每一個(gè)Hash可以存儲(chǔ)4294967295個(gè)鍵值對(duì)。

　　列表類型list

　　在Redis中，List類型是按照插入順序排序的字符串鏈表。和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的普通鏈表一樣，我們可以在其頭部(left)和尾部(right)添加新的元素。

　　在插入時(shí)，如果該鍵不存在，Redis將為該鍵創(chuàng)建一個(gè)新的鏈表。

　　如果鏈表中所有的元素均被移除，那么該鍵也將會(huì)被從數(shù)據(jù)庫(kù)中刪除。

　　List中可以包含的最大元素?cái)?shù)量是4294967295

　　集合類型set

　　在Redis中，我們可以將Set類型看作為沒有排序的字符集合，和List類型一樣，我們也可以在該類型的數(shù)據(jù)值上執(zhí)行添加、刪除或判斷某一元素是否存在等操作。需要說明的是，這些操作的時(shí)間復(fù)雜度為O(1)，即常量時(shí)間內(nèi)完成次操作。Set可包含的最大元素?cái)?shù)量是4294967295，和List類型不同的是，Set集合中不允許出現(xiàn)重復(fù)的元素。

　　其他：

　　Redis5.0 新增 API Timesand cluster api RDB現(xiàn)在存儲(chǔ)LFU和LRU LFU --》叫做最近最少使用算法 LRU--->叫做最近最常使用算法

　　集群管理器從Ruby移植到C代碼 通過Redis腳本可以直接創(chuàng)建

　　新的sorted set命令 ZPOPMIN/MAX 和 阻塞變種 作用去除集合中分值最大和最小的值

　　主動(dòng)內(nèi)存碎片整理

　　增強(qiáng)HyperLogLog實(shí)現(xiàn) 通過算法估算內(nèi)存基數(shù)

　　更好的內(nèi)存統(tǒng)計(jì)報(bào)告

　　更好的幫助命令

　　客戶端經(jīng)常連接和斷開性能更好

　　錯(cuò)誤修復(fù)和改進(jìn)

　　jemjemalloc升級(jí)到5.1版本 內(nèi)存分配器

作者：黑馬程序員JavaEE培訓(xùn)學(xué)院
首發(fā)：http://java.itheima.com/