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NoSQL之Redis配置与优化

开发技术 开发技术 3小时前 2次浏览

NoSQL之Redis配置与优化

目录
  • NoSQL之Redis配置与优化
    • 一、关系数据库和非关系数据库
      • 1. 关系型数据库
      • 2. 非关系型数据库
      • 3. 非关系型数据库产生背景
      • 4. 关系型数据库和非关系型数据库的区别
        • 4.1 数据存储方式不同
        • 4.2 扩展方式不同
        • 4.3 对事务性的支持不同
      • 5. 总结
    • 二、Redis的基础概念
      • 1. Redis简介
      • 2. Redis程序
      • 3. Redis的优点
      • 4. Redis的使用场景
      • 5. Redis速度快的原因

一、关系数据库和非关系数据库

1. 关系型数据库

● 关系型数据库是一个结构化的数据库,创建在关系模型(二维表格模型)基础上,一般面向于记录。
● 主要包括:Oracle、MySQL、SQL Server、Microsoft Access、DB2等。

2. 非关系型数据库

● 非关系型数据库(NoSQL,Not Only SQL)意思是“不仅仅是SQL”,是非关系型数据库的总称。
● 除了主流的关系型数据库外的数据库,都认为是非关系型数据库。
● 主要包括:Redis、MongDB、Hbase、Memcached等。

3. 非关系型数据库产生背景

可用于应对Web2.0纯动态网站类型的三高问题
● High Performance
对数据库高并发读写需求
● High Storage
对海量数据高效存储与访问需求
● High Scalability && High Availability
对数据库高可扩展性与高看可用性需求

4. 关系型数据库和非关系型数据库的区别

4.1 数据存储方式不同

关系型和非关系型数据库的主要差异是数据存储的方式。关系型数据天然就是表格式的,因此存储在数据表的和合列中。数据表可以彼此关联协作存储,也很容易提取数据。
与其相反,非关系型数据不适合存储在数据表的行和列中,而是大块组合在一起。非关系型数据通常存储在数据集中,就像文档、键值对或者图结构。
你的数据及其特性是选择数据存储和提取方式的首要影响因素。

4.2 扩展方式不同

SQL和NoSQL数据库最大的差别可能是在扩展方式上,要支持日益增长的需求当然要扩展。
要支持更多并发量,SQL数据库是纵向扩展,也就是说提高处理能力,使用速度更快速的计算机,这样处理相同的数据集就更快了。因为数据存储在关系表中,操作的性能瓶颈可能涉及很多个表,这都需要通过 提高计算机性能来克服。虽然SQL数据库有很大扩展空间,但最终肯定会达到纵向扩展的上限。
而NoSQL数据库是横向扩展的,因为非关系型数据存储天然就是分布式的,NoSQL数据库的扩展可以通过给资源池添加更多普通的数据库服务器(节点)来分担负载。

4.3 对事务性的支持不同

如果数据操纵需要高事务型或者复杂数据查询需要控制执行计划,那么传统的SQL数据库从性能和稳定性方面考虑是你的最佳选择。SQL数据库支持对事务原子性细粒度控制,并且易于回滚事务。
虽然NoSQL数据库也可以使用事务操作,但稳定性方面没法和关系型数据库比较,所以它们真正闪亮的价值是在操作的扩展性和大数据量处理方面。

5. 总结

(1)关系型数据库:
实例–>数据库–>表(table)–>记录行(row)–>数据字段(column
(2)非关系型数据库
实例–>数据库–>集合(collection)–>键值对(key-value)

二、Redis的基础概念

1. Redis简介

NoSQL之Redis配置与优化
● Redis(Remote Dictionary Server ),即远程字典服务,是一个开源的、使用C语言编写的NoSQL数据库。
● Redis基于内存运行并支持持久化,采用key-value(键值对)的存储形式,是目前分布式架构中不可或缺的一环。

2. Redis程序

Redis服务器程序是单进程模型,也就是在一台服务器上可以同时启动多个Redis进程,Redis的实际处理速度则是完全依靠于主进程的执行效率。若在服务器上只运行一个Redis进程,当多个客户端同时访问时,服务器的处理能力是会有一定程度的下降;若在同一台服务器上开启多个Redis进程,Redis在提高并发处理能力的同时会给服务器的CPU造成很大压力。
即:在实际生产环境中,需要根据实际的需求来决定开启多少个Redis进程。若对高并发要求更高一些,可能会考虑在同一台服务器上开启多个进程。若CPU资源比较紧张,采用单进程即可。

3. Redis的优点

● 具有极高的数据读写速度
数据读取的速度最高可达到110000次/秒,数据写入速度最高可达到81000次/秒。
● 支持丰富的数据类型
支持key-value、String、Lists、Hashes、Sets及Stored Sets等数据类型操作。
● 支持数据的持久化
可以将内存中的数据保存在磁盘中,重启的时候可以再次加载进行使用。
● 原子性
Redis所有操作都是原子性的。
● 支持数据备份
master-slave模式的数据备份。

4. Redis的使用场景

Redis作为基于内存运行的数据库,缓存是最长应用的场景之一。除此之外,Redis常见应用场景还包括获取最新N个数据的操作、排行榜类应用、计算器应用、存储关系、实时分析系统、日志记录等。

5. Redis速度快的原因

● Redis是纯内存结构,避免了磁盘的I/O等耗时操作。
● Redis命令处理的核心模块为单线程,减少了锁竞争,以及频繁创建线程和销毁线程的代价,减少了线程上下文切换的消耗。
● 采用了I/O多路复用机制,大大提升了并发效率。
I/O多路复用程序虽然会同时监听多个socket连接,但是其会将监听的socket都放到一个队列里面,然后通过这个队列有序的,同步的将每个socket对应的时间传送到文件事件分派器,再由文件事件分派器给对应的事件处理器进行处理,只有当一个socket所对应的事件被处理完毕之后,I/O多路复用程序才会继续向文件事件分派器传送下一个socket所对应的的事件,这也可以验证上面的结论,处理客户端的命令请求是单线程的方式逐个处理,但是事件处理器内并不是只有一个线程。


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