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一.为什么要用NoSql

单击mysql的美好年代：

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mysql+cache+垂直拆分：

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mysql主从读写分离：

主数据库里只管写，从数据库里只管读。

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分表分库+水平拆分+mysql集群

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今天的样子：

二.NoSql能干嘛

易扩展

数据库的种类繁多，他们的共同特征都是去掉了关系型数据库的关系型特征，数据非常容易扩展。

大数量高性能

写的话，最快一秒8万次，读的话可以达到11万次。

多样灵活的数据模式

NoSql 无需事前为要存储的数据建立字段，随时可以存储自定义的数据格式，而在关系型数据库里，增删字段是非常麻烦的，如果非常大数据量的表，增加字段简直就是一个噩梦。

传统的 RDBMS VS NOSQL

RDBMS

• 高度组织化结构化数据
• 结构化查询语句（SQL）
• 数据和关系都存储在单独的表中
• 数据操纵语言，数据定义语言
• 严格的一致性
• 基础事务

NoSQL

• 代表着不仅仅是SQL
• 没有声明性查询语言
• 没有预定义的模式
• 键值对存储，列存储，文档存储，图形数据库
• 最终一致性，而非ACID 属性
• CAP定理
• 非结构化和不可预知的数据
• 高性能，高可用和可伸缩性

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三.NoSql数据如何存放？

以 阿里巴巴 中文网为例

• 商品基本信息： 基本不变的信息，就放在 mysql 中。
• 商品的描述，评价信息： 多文字，像长文本一样的东西，就放在 文档型数据库MongDB 中
• 商品的图片： 分布式的文件系统中，淘宝自己的 TFS
• 商品的关键字： 搜索引擎 ISearch
• 商品的波段性和热点高频信息： 比如情人节的巧克力，可以使用内存数据库 Redis
• 商品的交易、价格计算、积分累计：

NoSQL数据库的四大分类

• KV键值
• 文档型数据库
• 列存储数据库
• 图关系数据库

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CAP

CAP 概念

• C： Consistency （强一致性）数据是什么就是什么。在分布式系统中的所有数据备份，在同一时刻是否同样的值。（等同于所有节点访问同一份最新的数据副本）
• A： Availability （可用性）保证每个请求不管成功或者失败都有响应。
• P： Partition tolerance （分区容错性）系统中任意信息的丢失或失败不会影响系统的继续运作。

CAP的三进二

BASE

• 基本可用（Basically Available）
• 软状态 （Soft state）
• 最终一致 （Eventually consistent）

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分布式 + 集群简介

• 分布式： 不同的多台服务器上面部署不同的服务模块（工程），他们之间通过 Rpc/Rmi 之间通信和调用，对外提供服务和组内协作。
• 集群： 不同的服务器上面部署不同的服务模块，通过分布式调用软件进行统一的调度，对外提供服务和访问。

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四.启动后的杂项基础

测压命令

向一百个线程中测试十万个数据

redis-benchmark -h 127.0.0.1 -p 6379 -c 100 -n 100000

单进程

单进程模型来处理客户端的请求，对读写等事件的相应，是通过对epoll 函数的包装来做到的，Redis 的实际处理速度，完全依靠主进程的执行速度。

默认有16个数据库：

select 2 // 表示选择的是第3个数据库，因为下表示从0开始的。keys * // 查看当前数据库下所有的的keydbsize // 整个数据库所有的键值对的个数keys k? // 使用占位符查找flushall //清空所有的数据
flushdb  // 清空当前数据库的数据

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五.五大数据类型

• string
• hash
• list
• set
• zset

类型含义

string 类型是redis的基本类型，一个key 对应一个 value 。
string 类型的二进制是安全的，也就是redis可以包含任何类型，比如jpg图片，还有序列化后的对象 。
string 最大可以支持 512 M 。

Hash（哈希）是一个键值对集合，是一个string对象的field 和 value 的映射表，hash特别适合用于存储对象

List ：字符串列表，按照插入的顺序排序

set : 无序的字符串列表，无序无重复。

zset:：有序集合：zset 和 set 一样，也是string 类型元素的集合，且不允许重复的成员，不同的是每个元素都会关联一个 double 类型的分数。redis 正式通过分数为集合中的成员进行从小到大排序。zset 的成员是唯一的，但分数却是可以重复的。

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各种命令：

对key的操作：

• get k3
• keys *
• exists k1 是否存在 k1 这个键
• ttl k1 time to list 到什么时候到期 ，返回 -1 表示永远有效，返回 -2 表示已经被删除。
• expire k3 10 将k3的过期时间设置为 10s
• set k3 m1 将 k3 的值进行覆盖
• type k1 查看 key 的类型

sting类型

• get、set、del、append、strlen
• Incr 、decr、incrby、decrby 一定要是数字才能加减
• setex（set with expire） 、setnx（set if not exist）
• mset、mget、msetnx 同时设置多个。

List：

list：的性能总结

他是一个字符串链表，左右都可以插，如果键不存在，创建新的链表，如果键已经存在，新增内容，如果值全移除了，对应的键也消失了，无论是从头还是尾插都效率极高，但是从中间插的话，效率就惨淡了。

lpush list01 1 2 3 4 5 6 7 8 9  // 插入值lrange list01 0 -1 // 查看值lpop  //从栈顶取出一个值LINDEX list01 3 //查看指定位置的数据llen list01 //长度ltrim list01 0 3   // 把 从 0 到 3 的值都剪掉LREM list01 1 8    //删掉连续的值RPOPLPUSH list01 list02   // 从左边的地下取下来一个压到第二个的顶上linsert list01 before 6 csharp    //在前边插入linsert list01 after 6 golang    // 在后面插入

Set

无序无重复

sadd set01 1 2 3 4 5 6 7 8 9  //创建一个sadd set02 1 2 3 4 5 a b c d //  创建一个smembers set01         // 查看成员sismember set01 12    // 查看是否包含该成员scard set01           // 成员的容量srem set01 1          // 删除一个srandmember set01 3   //随机的选出来三个spop set01 2          //随机的抛出两个smove set02 set01 a    // 把set02 中的某个值，放到set01中sdiff set01 set02      //求差集sinter set01 set02     // 求交集sunion set01 set02      //求并集

hash

1. hget student01 name     // 添加值
2. hmset student01 name zhang age 18 gender boy //批量添加值
3. hmget student01 name age                     //批量获得值
4. hgetall student01                            //获得所有属性    
5. hdel student01 gender                        //删除某个属性
6. hexists student01 name                       //查看某个属性是否存在
7. hkeys student01 //获得所有的key
8. hvals student01 //获得所有的value
9. hincrby student01 age 2  //某个值加+2
10. hsetnx student01 email 136.com  //不存在的话+1，存在的话添加失败

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zset

1. zadd zset01 60 v1 70 v2 80 v3 // 复制
2. zrange zset01 0 -1  //产看key
3. zrange zset01 0 -1 withscores //带着key-vule 一块看
4. zrangebyscore zset01 60 70 //产看分数在这个范围内的
5. zrangebyscore zset01 60 (70 //不包含70
6. zrangebyscore zset01 60 70 limit 0 1 //从0开始选一个
7. zcard zset01 // 求长度
8. zcount zset01 60 80 // 60-80之间的长度
9. zrank zset01 v2 //v2的排序号
10. zscore zset01 v1 //v1的分数
11. zrevrange zset01 0 -1 //将数据反着来

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六.redis 的持久化

• rdb
• aof

七. redis 的缓存穿透和雪崩

这都是涉及到服务器的高可用的部分。

缓存的穿透：

缓存穿透的概念很简单，如果用户想要查询一个数据，发现 redis 内存数据库里没有，那么 就会向mysql 查询，结果也没有，于是本次查询失败，当用户很多的时候，缓存都没有命中，于是都去请求 mysql 数据库，这会给 mysql 数据库造成很大的压力，这时候就相当于出现了缓存穿透。

解决方案： 布隆过滤器

缓存空对象

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缓存击穿

缓存击穿是指一个 key 非常的热点，在不停的扛着大并发，大并发集中对一个点进行访问，当这个 key 在失效的瞬间，持续的大并发就穿破缓存，直接请求数据库，就像在屏障上凿开一个洞。 当某 key 在过期的瞬间，有大量的请求并发访问，这类数据一般是热点数据，由于缓存过期，会同时访问数据库来查询最新的数据，并写会缓存，会导致使服务器瞬间压力过大。

解决方案：
使用分布式锁。加锁只保证只有一个线程加进去。其余的都在等待。

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缓存雪崩

产生雪崩的是指一个时间段内，缓存集中过期失效，redis 宕机了！

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参考文献

https://www.bilibili.com/video/BV1oW411u75R?share_source=copy_web