今日內(nèi)容

1. redis
    1. 概念
    2. 下載安裝
    3. 命令操作
        1. 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
    4. 持久化操作
    5. 使用Java客戶端操作redis

Redis

1. 概念： redis是一款高性能的NOSQL系列的非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫


    1.1.什么是NOSQL
        NoSQL(NoSQL = Not Only SQL)，意即“不僅僅是SQL”，是一項(xiàng)全新的數(shù)據(jù)庫理念，泛指非關(guān)系型的數(shù)據(jù)庫。
        隨著互聯(lián)網(wǎng)web2.0網(wǎng)站的興起，傳統(tǒng)的關(guān)系數(shù)據(jù)庫在應(yīng)付web2.0網(wǎng)站，特別是超大規(guī)模和高并發(fā)的SNS類型的web2.0純動態(tài)網(wǎng)站已經(jīng)顯得力不從心，暴露了很多難以克服的問題，而非關(guān)系型的數(shù)據(jù)庫則由于其本身的特點(diǎn)得到了非常迅速的發(fā)展。NoSQL數(shù)據(jù)庫的產(chǎn)生就是為了解決大規(guī)模數(shù)據(jù)集合多重?cái)?shù)據(jù)種類帶來的挑戰(zhàn)，尤其是大數(shù)據(jù)應(yīng)用難題。

        1.1.1.  NOSQL和關(guān)系型數(shù)據(jù)庫比較
            優(yōu)點(diǎn)：
                1）成本：nosql數(shù)據(jù)庫簡單易部署，基本都是開源軟件，不需要像使用oracle那樣花費(fèi)大量成本購買使用，相比關(guān)系型數(shù)據(jù)庫價(jià)格便宜。
                2）查詢速度：nosql數(shù)據(jù)庫將數(shù)據(jù)存儲于緩存之中，關(guān)系型數(shù)據(jù)庫將數(shù)據(jù)存儲在硬盤中，自然查詢速度遠(yuǎn)不及nosql數(shù)據(jù)庫。
                3）存儲數(shù)據(jù)的格式：nosql的存儲格式是key,value形式、文檔形式、圖片形式等等，所以可以存儲基礎(chǔ)類型以及對象或者是集合等各種格式，而數(shù)據(jù)庫則只支持基礎(chǔ)類型。
                4）擴(kuò)展性：關(guān)系型數(shù)據(jù)庫有類似join這樣的多表查詢機(jī)制的限制導(dǎo)致擴(kuò)展很艱難。

            缺點(diǎn)：
                1）維護(hù)的工具和資料有限，因?yàn)閚osql是屬于新的技術(shù)，不能和關(guān)系型數(shù)據(jù)庫10幾年的技術(shù)同日而語。
                2）不提供對sql的支持，如果不支持sql這樣的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，將產(chǎn)生一定用戶的學(xué)習(xí)和使用成本。
                3）不提供關(guān)系型數(shù)據(jù)庫對事務(wù)的處理。

        1.1.2.  非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫的優(yōu)勢：
            1）性能NOSQL是基于鍵值對的，可以想象成表中的主鍵和值的對應(yīng)關(guān)系，而且不需要經(jīng)過SQL層的解析，所以性能非常高。
            2）可擴(kuò)展性同樣也是因?yàn)榛阪I值對，數(shù)據(jù)之間沒有耦合性，所以非常容易水平擴(kuò)展。

        1.1.3.  關(guān)系型數(shù)據(jù)庫的優(yōu)勢：
            1）復(fù)雜查詢可以用SQL語句方便的在一個(gè)表以及多個(gè)表之間做非常復(fù)雜的數(shù)據(jù)查詢。
            2）事務(wù)支持使得對于安全性能很高的數(shù)據(jù)訪問要求得以實(shí)現(xiàn)。對于這兩類數(shù)據(jù)庫，對方的優(yōu)勢就是自己的弱勢，反之亦然。

        1.1.4.  總結(jié)
            關(guān)系型數(shù)據(jù)庫與NoSQL數(shù)據(jù)庫并非對立而是互補(bǔ)的關(guān)系，即通常情況下使用關(guān)系型數(shù)據(jù)庫，在適合使用NoSQL的時(shí)候使用NoSQL數(shù)據(jù)庫，
            讓NoSQL數(shù)據(jù)庫對關(guān)系型數(shù)據(jù)庫的不足進(jìn)行彌補(bǔ)。
            一般會將數(shù)據(jù)存儲在關(guān)系型數(shù)據(jù)庫中，在nosql數(shù)據(jù)庫中備份存儲關(guān)系型數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)

    1.2.主流的NOSQL產(chǎn)品
        ?   鍵值(Key-Value)存儲數(shù)據(jù)庫
                相關(guān)產(chǎn)品： Tokyo Cabinet/Tyrant、Redis、Voldemort、Berkeley DB
                典型應(yīng)用： 內(nèi)容緩存，主要用于處理大量數(shù)據(jù)的高訪問負(fù)載。 
                數(shù)據(jù)模型： 一系列鍵值對
                優(yōu)勢： 快速查詢
                劣勢： 存儲的數(shù)據(jù)缺少結(jié)構(gòu)化
        ?   列存儲數(shù)據(jù)庫
                相關(guān)產(chǎn)品：Cassandra, HBase, Riak
                典型應(yīng)用：分布式的文件系統(tǒng)
                數(shù)據(jù)模型：以列簇式存儲，將同一列數(shù)據(jù)存在一起
                優(yōu)勢：查找速度快，可擴(kuò)展性強(qiáng)，更容易進(jìn)行分布式擴(kuò)展
                劣勢：功能相對局限
        ?   文檔型數(shù)據(jù)庫
                相關(guān)產(chǎn)品：CouchDB、MongoDB
                典型應(yīng)用：Web應(yīng)用（與Key-Value類似，Value是結(jié)構(gòu)化的）
                數(shù)據(jù)模型： 一系列鍵值對
                優(yōu)勢：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)要求不嚴(yán)格
                劣勢： 查詢性能不高，而且缺乏統(tǒng)一的查詢語法
        ?   圖形(Graph)數(shù)據(jù)庫
                相關(guān)數(shù)據(jù)庫：Neo4J、InfoGrid、Infinite Graph
                典型應(yīng)用：社交網(wǎng)絡(luò)
                數(shù)據(jù)模型：圖結(jié)構(gòu)
                優(yōu)勢：利用圖結(jié)構(gòu)相關(guān)算法。
                劣勢：需要對整個(gè)圖做計(jì)算才能得出結(jié)果，不容易做分布式的集群方案。
    1.3 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（key-value）數(shù)據(jù)庫，官方提供測試數(shù)據(jù)，50個(gè)并發(fā)執(zhí)行100000個(gè)請求,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)不同場景下的存儲需求，目前為止Redis支持的鍵值數(shù)據(jù)類型如下：
            1) 字符串類型 string
            2) 哈希類型 hash
            3) 列表類型 list
            4) 集合類型 set
            5) 有序集合類型 sortedset
        1.3.1 redis的應(yīng)用場景
            ?   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。（秒殺、搶購、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


2. 下載安裝
    1. 官網(wǎng)：https://redis.io
    2. 中文網(wǎng)：http://www.redis.net.cn/
    3. 解壓直接可以使用：
        * redis.windows.conf：配置文件
        * redis-cli.exe：redis的客戶端
        * redis-server.exe：redis服務(wù)器端
    
3. 命令操作
    1. redis的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：
        * redis存儲的是：key,value格式的數(shù)據(jù)，其中key都是字符串，value有5種不同的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
            * value的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：
                1) 字符串類型 string
                2) 哈希類型 hash ： map格式  
                3) 列表類型 list ： linkedlist格式。支持重復(fù)元素
                4) 集合類型 set  ： 不允許重復(fù)元素
                5) 有序集合類型 sortedset：不允許重復(fù)元素，且元素有順序
    
    2. 字符串類型 string
        1. 存儲： set key value
            127.0.0.1:6379> set username zhangsan
            OK
        2. 獲取： get key
            127.0.0.1:6379> get username
            "zhangsan"
        3. 刪除： del key
            127.0.0.1:6379> del age
            (integer) 1
    3. 哈希類型 hash
        1. 存儲： hset key field value
            127.0.0.1:6379> hset myhash username lisi
            (integer) 1
            127.0.0.1:6379> hset myhash password 123
            (integer) 1
        2. 獲取： 
            * hget key field: 獲取指定的field對應(yīng)的值
                127.0.0.1:6379> hget myhash username
                "lisi"
            * hgetall key：獲取所有的field和value
                127.0.0.1:6379> hgetall myhash
                1) "username"
                2) "lisi"
                3) "password"
                4) "123"
                
        3. 刪除： hdel key field
            127.0.0.1:6379> hdel myhash username
            (integer) 1
    
    4. 列表類型 list:可以添加一個(gè)元素到列表的頭部（左邊）或者尾部（右邊）
        1. 添加：
            1. lpush key value: 將元素加入列表左表
                
            2. rpush key value：將元素加入列表右邊
                
                127.0.0.1:6379> lpush myList a
                (integer) 1
                127.0.0.1:6379> lpush myList b
                (integer) 2
                127.0.0.1:6379> rpush myList c
                (integer) 3
        2. 獲取：
            * lrange key start end ：范圍獲取
                127.0.0.1:6379> lrange myList 0 -1
                1) "b"
                2) "a"
                3) "c"
        3. 刪除：
            * lpop key： 刪除列表最左邊的元素，并將元素返回
            * rpop key： 刪除列表最右邊的元素，并將元素返回


    5. 集合類型 set ： 不允許重復(fù)元素
        1. 存儲：sadd key value
            127.0.0.1:6379> sadd myset a
            (integer) 1
            127.0.0.1:6379> sadd myset a
            (integer) 0
        2. 獲取：smembers key:獲取set集合中所有元素
            127.0.0.1:6379> smembers myset
            1) "a"
        3. 刪除：srem key value:刪除set集合中的某個(gè)元素  
            127.0.0.1:6379> srem myset a
            (integer) 1
    6. 有序集合類型 sortedset：不允許重復(fù)元素，且元素有順序.每個(gè)元素都會關(guān)聯(lián)一個(gè)double類型的分?jǐn)?shù)。redis正是通過分?jǐn)?shù)來為集合中的成員進(jìn)行從小到大的排序。

        1. 存儲：zadd key score value
            127.0.0.1:6379> zadd mysort 60 zhangsan
            (integer) 1
            127.0.0.1:6379> zadd mysort 50 lisi
            (integer) 1
            127.0.0.1:6379> zadd mysort 80 wangwu
            (integer) 1
        2. 獲取：zrange key start end [withscores]
            127.0.0.1:6379> zrange mysort 0 -1
            1) "lisi"
            2) "zhangsan"
            3) "wangwu"

            127.0.0.1:6379> zrange mysort 0 -1 withscores
            1) "zhangsan"
            2) "60"
            3) "wangwu"
            4) "80"
            5) "lisi"
            6) "500"
        3. 刪除：zrem key value
            127.0.0.1:6379> zrem mysort lisi
            (integer) 1

    7. 通用命令
        1. keys * : 查詢所有的鍵
        2. type key ： 獲取鍵對應(yīng)的value的類型
        3. del key：刪除指定的key value


4. 持久化
    1. redis是一個(gè)內(nèi)存數(shù)據(jù)庫，當(dāng)redis服務(wù)器重啟，獲取電腦重啟，數(shù)據(jù)會丟失，我們可以將redis內(nèi)存中的數(shù)據(jù)持久化保存到硬盤的文件中。
    2. redis持久化機(jī)制：
        1. RDB：默認(rèn)方式，不需要進(jìn)行配置，默認(rèn)就使用這種機(jī)制
            * 在一定的間隔時(shí)間中，檢測key的變化情況，然后持久化數(shù)據(jù)
            1. 編輯redis.windwos.conf文件
                #   after 900 sec (15 min) if at least 1 key changed
                save 900 1
                #   after 300 sec (5 min) if at least 10 keys changed
                save 300 10
                #   after 60 sec if at least 10000 keys changed
                save 60 10000
                
            2. 重新啟動redis服務(wù)器，并指定配置文件名稱
                D:\JavaWeb2018\day23_redis\資料\redis\windows-64\redis-2.8.9>redis-server.exe redis.windows.conf  
            
        2. AOF：日志記錄的方式，可以記錄每一條命令的操作。可以每一次命令操作后，持久化數(shù)據(jù)
            1. 編輯redis.windwos.conf文件
                appendonly no（關(guān)閉aof） --> appendonly yes （開啟aof）
                
                # appendfsync always ： 每一次操作都進(jìn)行持久化
                appendfsync everysec ： 每隔一秒進(jìn)行一次持久化
                # appendfsync no     ： 不進(jìn)行持久化

5. Java客戶端 Jedis
    * Jedis: 一款java操作redis數(shù)據(jù)庫的工具.
    * 使用步驟：
        1. 下載jedis的jar包
        2. 使用
            //1. 獲取連接
            Jedis jedis = new Jedis("localhost",6379);
            //2. 操作
            jedis.set("username","zhangsan");
            //3. 關(guān)閉連接
            jedis.close();

?
* Jedis操作各種redis中的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
1) 字符串類型 string
set
get

             //1. 獲取連接
            Jedis jedis = new Jedis();//如果使用空參構(gòu)造，默認(rèn)值 "localhost",6379端口
            //2. 操作
            //存儲
            jedis.set("username","zhangsan");
            //獲取
            String username = jedis.get("username");
            System.out.println(username);
    
            //可以使用setex()方法存儲可以指定過期時(shí)間的 key value
            jedis.setex("activecode",20,"hehe");//將activecode：hehe鍵值對存入redis，并且20秒后自動刪除該鍵值對
    
            //3. 關(guān)閉連接
            jedis.close();

        2) 哈希類型 hash ： map格式  
            hset
            hget
            hgetAll
            //1. 獲取連接
            Jedis jedis = new Jedis();//如果使用空參構(gòu)造，默認(rèn)值 "localhost",6379端口
            //2. 操作
            // 存儲hash
            jedis.hset("user","name","lisi");
            jedis.hset("user","age","23");
            jedis.hset("user","gender","female");
    
            // 獲取hash
            String name = jedis.hget("user", "name");
            System.out.println(name);

?
// 獲取hash的所有map中的數(shù)據(jù)
Map<String, String> user = jedis.hgetAll("user");

            // keyset
            Set<String> keySet = user.keySet();
            for (String key : keySet) {
                //獲取value
                String value = user.get(key);
                System.out.println(key + ":" + value);
            }
    
            //3. 關(guān)閉連接
            jedis.close();


        3) 列表類型 list ： linkedlist格式。支持重復(fù)元素
            lpush / rpush
            lpop / rpop
            lrange start end : 范圍獲取
            
             //1. 獲取連接
            Jedis jedis = new Jedis();//如果使用空參構(gòu)造，默認(rèn)值 "localhost",6379端口
            //2. 操作
            // list 存儲
            jedis.lpush("mylist","a","b","c");//從左邊存
            jedis.rpush("mylist","a","b","c");//從右邊存
    
            // list 范圍獲取
            List<String> mylist = jedis.lrange("mylist", 0, -1);
            System.out.println(mylist);
            
            // list 彈出
            String element1 = jedis.lpop("mylist");//c
            System.out.println(element1);
    
            String element2 = jedis.rpop("mylist");//c
            System.out.println(element2);
    
            // list 范圍獲取
            List<String> mylist2 = jedis.lrange("mylist", 0, -1);
            System.out.println(mylist2);
    
            //3. 關(guān)閉連接
            jedis.close();


        4) 集合類型 set  ： 不允許重復(fù)元素
            sadd
            smembers:獲取所有元素

            //1. 獲取連接
            Jedis jedis = new Jedis();//如果使用空參構(gòu)造，默認(rèn)值 "localhost",6379端口
            //2. 操作

?
// set 存儲
jedis.sadd("myset","java","php","c++");

            // set 獲取
            Set<String> myset = jedis.smembers("myset");
            System.out.println(myset);
    
            //3. 關(guān)閉連接
            jedis.close();
        5) 有序集合類型 sortedset：不允許重復(fù)元素，且元素有順序
            zadd
            zrange

            //1. 獲取連接
            Jedis jedis = new Jedis();//如果使用空參構(gòu)造，默認(rèn)值 "localhost",6379端口
            //2. 操作
            // sortedset 存儲
            jedis.zadd("mysortedset",3,"亞瑟");
            jedis.zadd("mysortedset",30,"后裔");
            jedis.zadd("mysortedset",55,"孫悟空");
    
            // sortedset 獲取
            Set<String> mysortedset = jedis.zrange("mysortedset", 0, -1);
    
            System.out.println(mysortedset);

?
//3. 關(guān)閉連接
jedis.close();

?
* jedis連接池： JedisPool
* 使用：
1. 創(chuàng)建JedisPool連接池對象
2. 調(diào)用方法 getResource()方法獲取Jedis連接
//0.創(chuàng)建一個(gè)配置對象
JedisPoolConfig config = new JedisPoolConfig();
config.setMaxTotal(50);
config.setMaxIdle(10);

                //1.創(chuàng)建Jedis連接池對象
                JedisPool jedisPool = new JedisPool(config,"localhost",6379);
        
                //2.獲取連接
                Jedis jedis = jedisPool.getResource();
                //3. 使用
                jedis.set("hehe","heihei");

?
//4. 關(guān)閉 歸還到連接池中
jedis.close();

        * 連接池工具類
            public class JedisPoolUtils {

                private static JedisPool jedisPool;
            
                static{
                    //讀取配置文件
                    InputStream is = JedisPoolUtils.class.getClassLoader().getResourceAsStream("jedis.properties");
                    //創(chuàng)建Properties對象
                    Properties pro = new Properties();
                    //關(guān)聯(lián)文件
                    try {
                        pro.load(is);
                    } catch (IOException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                    //獲取數(shù)據(jù)，設(shè)置到JedisPoolConfig中
                    JedisPoolConfig config = new JedisPoolConfig();
                    config.setMaxTotal(Integer.parseInt(pro.getProperty("maxTotal")));
                    config.setMaxIdle(Integer.parseInt(pro.getProperty("maxIdle")));
            
                    //初始化JedisPool
                    jedisPool = new JedisPool(config,pro.getProperty("host"),Integer.parseInt(pro.getProperty("port")));

?
?
}

?
/**
* 獲取連接方法
*/
public static Jedis getJedis(){
return jedisPool.getResource();
}
}

案例：

案例需求：
    1. 提供index.html頁面，頁面中有一個(gè)省份 下拉列表
    2. 當(dāng) 頁面加載完成后 發(fā)送ajax請求，加載所有省份


* 注意：使用redis緩存一些不經(jīng)常發(fā)生變化的數(shù)據(jù)。
    * 數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)一旦發(fā)生改變，則需要更新緩存。
        * 數(shù)據(jù)庫的表執(zhí)行 增刪改的相關(guān)操作，需要將redis緩存數(shù)據(jù)情況，再次存入
        * 在service對應(yīng)的增刪改方法中，將redis數(shù)據(jù)刪除。

?