一.nosql
1.概述
<1>是什么
I.概述
nosql不仅仅是sql，泛指非关系型数据库
II.特点
解耦
i.方便扩展
数据之间没有关系
ii.大数据量高性能
nosql的缓存记录级是一种细粒度的缓存，性能高
iii.数据类型多类型
不需要事先设计数据库
iv.传统RDMBS和Nosql对比
<2>为什么用
I.单机mysql时代
II.缓存+mysql+垂直拆分（读写分离的技术）
i.mysql+垂直拆分
把一台服务器写mysql拆分成好多台，其中一台负责写，另外几台同步数据过去就可以，使用了读写分离的思想，这样就可以满足在java程序中读数据库的时候，不论从哪台服务器读，数据都是一致的
ii.缓存+mysql+垂直拆分
添加缓存，让用户a访问到某一台服务器的时候，先把数据放到缓存，下次读到这台服务器的时候就先到缓存找，就可以减轻服务器的压力，提升效率
至于缓存用的什么技术，可以是mycat或其他，就是为了解决读的问题
III.分库分表+水平拆分（水平拆分就是mysql集群）
用户先到缓存查数据，查不到到集群查，比如每个集群放置用户的一部分数据，就构成了完整的集群，本质上是解决数据库的读写
Innodb：行锁（解决了写的问题），后来就是分库分表解决写的压力
IV.最近的年代
目前一个基本的互联网项目
mysql关系型数据库不够用，因为数据量大，比如文件，博客，图片这种大数据量的文件，用mysql数读效率低，就应该有专门处理这些数据的数据库，nosql出现了；
可以解决比如用户的个人信息，社交网络，地理位置；用户自己产生的数据，用户日志等等爆发性增长的数据
2.阿里巴巴架构的演进
3.nosql的数据模型
4.nosql的四大分类
<1>键值对存储
KV键值对：
新浪：redis
美团：redis+tail
阿里，百度：redis+memecache
<2>列存储
HBase
分布式文件系统
<3>文档存储（bson格式和json类似）
MongoDB：（是nosql非关系型数据库中功能最丰富，最像关系型数据库的一类）
基于分布式文件存储的数据库，一般用来处理大量的文档，是由c++编写的；
它是介于关系型数据库和非关系型数据库中间的产品
<4>图形数据库
不是放图片的，是放关系的
5.CAP与BASE理论
二.Redis
1.是什么
是c语言编写的，支持网络（可以通过http协议传输东西），基于内存，支持持久化，key-value型数据库，可用多种语言调用的结构化数据库
是当下最火的nosql技术之一
2.用来干什么
可以用作数据库存数据，还可以用做缓存，还可以用作消息中间件mq
<1>内存存储，持久化（rdb，aof）
内存断电即失，所以持久化可以把数据放在本地，也就是数据库关闭之后，数据依旧存在
持久化机制：rdb和aof
<2>效率高，用于高效缓存
<3>发布订阅系统（等同于消息中间件MQ）
可以做一些消息队列的事情
<4>地图信息分析
<5>计时器，计数器
3.redis特性
<1>支持多样的数据类型
<2>支持持久化
<3>支持事务
<4>支持集群
4.怎么用
<1>.基本环境
I.官网
https://redis.io/
II.linux下载安装redis
i.下载安装包
ii.解压安装包
[root@userAlex /]# cd /home/alex
[root@userAlex alex]# mv redis-6.2.6.tar.gz /opt
[root@userAlex alex]# cd /opt
[root@userAlex opt]# ls
containerd redis-6.2.6.tar.gz
[root@userAlex opt]# tar -zxvf redis-6.2.6.tar.gz
iii.查看redis的配置文件
iv.基本环境安装
[root@userAlex redis-6.2.6]# yum install gcc-c++
#执行make，让所有需要的文件进行配置
[root@userAlex redis-6.2.6]#make
[root@userAlex redis-6.2.6]# make install
v.查看redis程序的路径
redis默认安装路径是/usr/local/bin
#所有自己安装的本地程序都在/usr/local/bin目录下
vi.在默认路径下新建一个文件，将redis的配置文件复制到当前目录下
[root@userAlex bin]# mkdir alexredisconfig
[root@userAlex bin]# cp /opt/redis-6.2.6/redis.conf alexredisconfig/
[root@userAlex bin]# cd alexredisconfig/
[root@userAlex alexredisconfig]# ls
redis.conf
#以后用这个配置文件启动就可以，原生的配置文件就在解压后的文件，不用动，保证安全性
vii.启动
1)配置
默认不是后台启动的，需要修改配置文件
[root@userAlex alexredisconfig]# vim redis.conf
2）通过指定的配置文件启动服务
在redis的默认路径下启动
#定义全局命令
#通过指定的配置文件启动服务
#[root@userAlex bin]# redis-server alexredisconfig/redis.conf
[root@userAlex bin]# /usr/local/bin/redis-server /usr/local/bin/alexredisconfig/redis.conf
#使用redis客户端进行连接
#[root@userAlex bin]# redis-cli -p 6379
[root@userAlex bin]# /usr/local/bin/redis-cli -p 6379
127.0.0.1:6379> ping
PONG
127.0.0.1:6379> set name alex
OK
127.0.0.1:6379> get name
"alex"
127.0.0.1:6379> keys *
1) "name"
127.0.0.1:6379>
3）查看redis进程
[root@userAlex bin]# ps -ef|grep redis
root 2259 864 0 02:26 pts/0 00:00:00 /usr/local/bin/redis-cli -p 6379
root 2886 2847 0 02:31 pts/2 00:00:00 grep --color=auto redis
root 31823 1 0 02:00 ? 00:00:01 ./redis-server *:6379
4）关闭redis服务
127.0.0.1:6379> shutdown
not connected> exit
III.性能测试
i.是什么
redis-benchmark是一个官方自带的压力测试工具，用来测试redis性能测试
使用一些参数即可
[root@userAlex bin]# /usr/local/bin/redis-benchmark -h localhost -p 6379 -c 100 -n 100000
ii.怎么用
测试100个并发连接，每个并发有10w个请求
①.读取请求
②.分析请求
<2>.redis基础知识与基本数据类型
I.基础知识
i.redis默认有16个数据库
①通过查看配置文件查看redis的默认数据库
[root@userAlex bin]# cat alexredisconfig/redis.conf
②默认用的是第一个数据库，可以通过select命令切换用的哪个数据库
实例：使用第三个数据库并存数据
命令说明：
DBSIZE：查看数据库容量大小
keys * ：查看当前数据库所有的key
flushdb ：清空当前数据库的数据
[root@userAlex bin]# /usr/local/bin/redis-cli -p 6379
127.0.0.1:6379> ping
PONG
127.0.0.1:6379> select 3
OK
127.0.0.1:6379[3]> set name alex
OK
127.0.0.1:6379[3]> DBSIZE
(integer) 1
127.0.0.1:6379[3]> get name
"alex"
127.0.0.1:6379[3]> keys *
1) "name"
127.0.0.1:6379[3]> flushdb
OK
127.0
i.reids是单线程
①redis是基于内存操作的
cpu不是redis的性能瓶颈，他的瓶颈是根据机器的内存和网络带宽，所以不需要使用多线程
②redis为什么这么快
redis是c语言写的，不比memecache差，redis是把数据都放在内存的，所以使用单线程操作，效率就是最高的（cpu会切换上下文耗时，所以对于单线程，没有上下文的切换效率才是高的）
误区：
(1)高性能服务器不一定是多线程的
（2）多线程不一定比单线程效率高
II.五大数据类型与三种特殊数据类型
i.redis五大基本数据类型以及对应的使用场景
①redis-key（redis中关于key的操作）
（1）基本命令
exists key：判断当前数据库是否有key
move key 1：从当前数据库移除key
expire key time（s）：设置过期时间
ttl key：查看剩余过期时间
type:查看当前key的数据类型
（2）expire场景
服务器上用来做缓存，如热点数据让它在一定时间内自动过期；
用户的cookie也可以这么用；
单点登录，设置登录的过期时间
[root@userAlex /]# /usr/local/bin/redis-cli -p 6379
127.0.0.1:6379> ping
PONG
127.0.0.1:6379[3]> set name alex
OK
127.0.0.1:6379[3]> set age 1
OK
127.0.0.1:6379[3]> keys *
1) "age"
2) "name"
127.0.0.1:6379[3]> exists name
(integer) 1
127.0.0.1:6379[3]> move name 1
(integer) 1
127.0.0.1:6379[3]> keys *
1) "age"
127.0.0.1:6379[3]> expire age 10
(integer) 1
127.0.0.1:6379[3]> ttl age
(integer) 6
127.0.0.1:6379[3]> set name alex
OK
127.0.0.1:6379[3]> type name
string
②string
（1）基本命令
append ：追加，如果追加的字符串不存在就会等同于set key value
strlen：截取字符串长度
incr:执行i++的操作
range:截取字符串范围
getrange
setrange：更换字符串
setex/setns : 设置过期时间
mget/mset:批量获取/设置值
getset ：先get后set
（2）使用场景
存放热点数据，计数器，统计多单位的数量，对象缓存存储
incr：配合网站阅读量的实现
setex/setnx ：用在分布式锁
③list（集合）
redis中，list列表实际上是一个链表
redis中，可以把list做成队列，栈，阻塞队列
(1)基本命令
所有list命令都是l开头的
push：放元素（可以添加重复值）
pop：移除元素
range/index：获取值/根据下标获取值
len：查看列表长度
rem：移除指定的元素（如移除指定的用户）
trim：获取key但只是获取一部分
poplpush：移除列表最后一个元素并把这个元素添加到其他的列表
set：更新元素
insert：插入值
（2）使用场景
消息排队，消息队列（LPUSH/RPOP）,栈（LPUSH/LPOP）
④set（无序不重复集合）
set的命令都是以s开头的
（1）基本命令
add:添加值（不可以添加重复值）
members:查看指定set中的所有值
ismember：判断key存不存在
card：查看set中的元素个数
rem：移除set中的元素
randmember:随机抽取set中的元素
pop：删除set中的key
move：把集合中的指定key移动到其他的集合中
数字集合类
（2）使用场景
⑤hash（map集合）
hash存的是key-map（key-map<key,value>），也就是key的值是map集合；
（1）基本命令（都已h开头）
get/set：存值和取值
mget/mset：同时获取/设置多个值
（2）使用场景
更适合对象的存储，string更适合字符串的存储
存变更数据，比如用户信息的保存，经常变动的信息
key-map
user-name，age
⑥ Zset(有序集合)
ii.其他三种特殊数据类型
①geospatial
官方文档：http://www.redis.net.cn/order/3685.html
地理位置空间，redis3.2后推出的功能，简称Geo
（1）基本命令 （命令都已Geo开头）
add：添加位置
dist：获取两个地理位置的距离
hash
pos:获取当前位置
radius
radiusbymember
（2）使用场景
朋友定位，附近的人，打车距离计算
②hyperloglog
数据统计
(1)基本命令
(2)使用场景
统计不重复的数量
③bitmaps
（1）基本命令
（2）使用场景
存位图
<3>.Redis事务操作
如何读取配置文件
I.关系型数据库事务的ACID原则
关系型数据库中的原子性是很重要的，而在非关系型数据库中，如redis的单条命令是保证原子性的，但reids的事务不能保证原子性
II.redis的事务
i.概念
本质就是一组命令的集合，也就是把几条单独执行的命令放进队列中，通过一条命令执行队列里的好多条命令，执行的过程不允许被打断；一个事务中的命令都会被序列化，执行过程中，会按照顺序执行
ii.特性
没有原子性，也没有隔离性（也就是没有隔离级别的概念），但有一次性，顺序性，排他性
iii.命令
multi：开启命令
命令入队
exec:执行命令
iv.加锁（watch做监控，直接用watch就能加乐观锁）
监控的功能可以用乐观锁实现
①单线程正常执行
②多线程：第一个线程执行的时候，第二个线程改变了数据
第一个线程开启了事务的命令并执行入队操作，还没有执行事务的时候，另一条线程修改了数据，watch监控就会报错，当事务执行失败，先用unwatch解锁，再用新的乐观锁
③使用场景
商品秒杀，就用watch做乐观锁
<4>Jredis
I.是什么
reids官方推荐的java连接开发工具
II.为什么用
需要使用java操作redis，如果要用java操作redis，就必须对Jredis十分熟悉
III.怎么用
i.导入依赖
ii.打开本地的redis客户端
iii.编码测试
①连接数据库
②常用API操作测试
参考redis.pdf
③断开连接
iv.使用Jredis操作事务
参考redis.pdf
<4>.redis.config(配置详解)
<5>.Redis持久化
Redis 是内存数据库，如果不将内存中的数据库状态保存到磁盘，那么一旦服务器进程退出，服务器中的数据库状态也会消失。所以 Redis 提供了持久化功能!
I.RDB
i.是什么
ii.怎么用
如何触发rdb机制
①配置文件中默认的快照配置，建议多用一台机子作为备份，复制一份 dump.rdb
②命令save或者是bgsave
save 时只管保存，其他不管，全部阻塞
bgsave，Redis 会在后台异步进行快照操作，快照同时还可以响应客户端请求。可以通过lastsave 命令获取最后一次成功执行快照的时间。
③执行flushall命令，也会产生 dump.rdb 文件，但里面是空的，无意义 !
④退出redis的时候也会产生 dump.rdb 文件!
如何恢复rdb文件
①将备份文件(dump.rdb)移动到redis安装目录并启动服务即可 （redis启动的时候会自动检查dump.rdb恢复其中的数据）
②CONFIG GET dir 获取目录
127.0.0.1:6379> config get dir
dir
/usr/local/bin #在这个目录下存在dump.rdb文件，启动redis就会恢复里面的数据
II.AOF
i.是什么
ii.怎么用
<6>.Redis实现订阅发布（消息队列也是做这个）
<7>.Redis集群相关
I.主从复制
II.Redis哨兵模式（公司的集群现在基本都是这个模式）
<10>.分布式相关(高可用问题)
项目上线以后，出现的问题
