第一章、Redis概述

1、NoSQL非关系型数据库概述

【1】 什么是NOSQL

NoSQL概念

• Not Only SQL 通常指的是非关系型数据库，通常用于提升数据查询的速度，有时也叫缓存。Redis是非关系型数据库的一种。非关系型数据库不能代替关系型数据库，只是关系型数据库的补充。

  【1】非关系数据库的本质：内存存储(数据库存储运行在内存中)。如果不持久化，那么数据就会丢失。

  【2】数据之间不存在对应关系。

• 关系型数据库：MySQL，Oracle，SQL Server等。数据与数据之间是有关系的：1对1，1对多，多对多。表中还有各种约束，数据添加进去的时候，约束的检查，关系型数据库还是事务控制。如果数据库中数据越来越多的时候，查询速度越来越慢。

  【1】数据存储本质：把数据存储在硬盘上（持久化存储）

  【2】使用数据表存储数据(表与表之间存在关联关系)

【补充】关于内存和硬盘

说明：

1.硬盘属于磁性材料，交互数据使用IO流。每秒1万次

2.内存：采用电容方式操作数据。读数据：11万/s 写数据：8万/s

NoSQL数据库的四大分类

按存储的格式分成：

键值(Key-Value)存储数据库：Map

这一类数据库主要会使用到一个哈希表，这个表中有一个特定的键和一个指针指向特定的数据。今天学习的Redis就是这种类型。Redis是使用C语言编写的，免费开源的。

列存储数据库

通常是用来应对分布式存储的海量数据。键仍然存在，但是它们的特点是指向了多个列。如：Cassandra, HBase, Riak.

文档型数据库

文档型数据库可以看作是键值数据库的升级版，允许嵌套键值对。而且文档型数据库比键值数据库的查询效率更高。如：CouchDB, MongoDb。

图形(Graph)数据库

图形结构的数据库同其他行列以及刚性结构的SQL数据库不同，它是使用灵活的图形模型，并且能够扩展到多个服务器上。

【2】 非关系型数据库

非关系型数据库严格上不是一种数据库，应该是一种数据结构化存储方法的集合，可以是文档或者键值对等。

优点

0. 格式灵活：存储数据的格式可以是key,value形式、文档形式、图片形式等等，使用灵活，应用场景广泛，而关系型数据库则只支持基础类型，例如字符、整数类型。
1. 速度快：nosql可以使用硬盘或者随机存储器RAM(也叫主存，是与CPU直接交换数据的内部存储器)作为载体，而关系型数据库只能使用硬盘；
2. 成本低：nosql数据库部署简单，基本都是开源软件。

缺点

0. 不提供sql支持，学习和使用成本较高；
1. 无事务处理；(高版本也逐渐开始支持事务了)
2. 数据结构相对复杂，复杂查询方面不方便。

【3】 为什么要使用NOSQL

具体表现为对如下三高问题的解决：

High Performance - 数据库高并发访问

在同一个时间点，同时有海量的用户并发访问。往往要达到每秒上万次读写请求。关系数据库应付上万次SQL查询还勉强顶得住，但是应付上万次SQL写数据请求，硬盘IO就已经无法承受了。

• 如天猫的双11，从凌晨0点到2点这段时间，每秒达到上千万次的访问量。
• 12306春运期间，过年回家买火车抢票的时间，用户不断查询有没有剩余票。

Huge Storage - 海量数据的存储

数据库中数据量特别大，数据库表中每天产生海量的数据。

类似QQ，微信，微博，每天用户产生海量的用户动态，每天产生几千万条记录。对于关系数据库来说，在一张几亿条记录的表里面进行SQL查询，效率是极其低下乃至不可忍受的。

High Scalability && High Availability- 高可扩展性和高可用性的需求

关系型数据库进行扩展和升级是比较麻烦的一件事，对于很多需要提供24小时不间断服务的网站来说，对数据库系统进行升级和扩展是非常痛苦的事情，往往需要停机维护和数据迁移。

非关系型数据库可以通过不断的添加服务器节点来实现扩展，而不需对原有的数据库进行维护。

疑问：非关系数据库存储什么样的数据呢？

用于查询比较多，增删改比较少的表。Redis相当于一个缓存，避免了mysql的重复查询。

小结

0. 什么是NoSQL：Not Only SQL通常指定是非关系型数据库

1. NoSQL有四大类

   • 键值对：redis
   • 列存储 hbase
   • 文档型存储：mongodb
   • 图形存储方式

2. 使用NoSQL的优点

   解决三高问题：高并发，海量数据存储，高可扩展性和可维护性