NOSQL---Redis

　　什么是NOSQL

　　NoSQL(NoSQL = Not Only SQL)，意即“不僅僅是SQL”，是一項全新的數(shù)據(jù)庫理念，泛指非關系型的數(shù)據(jù)庫。

　　為什么需要NOSQL

　　隨著互聯(lián)網(wǎng)的高速崛起，網(wǎng)站的用戶群的增加，訪問量的上升，傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫上都開始出現(xiàn)了性能瓶頸，web程序不再僅僅專注在功能上，同時也在追求性能。所以NOSQL數(shù)據(jù)庫應運而上，具體表現(xiàn)為對如下三高問題的解決：

　　· High performance - 對數(shù)據(jù)庫高并發(fā)讀寫的需求

　　web2.0網(wǎng)站要根據(jù)用戶個性化信息來實時生成動態(tài)頁面和提供動態(tài)信息，所以基本上無法使用動態(tài)頁面靜態(tài)化技術，因此數(shù)據(jù)庫并發(fā)負載非常高，往往要達到每秒上萬次讀寫請求。關系數(shù)據(jù)庫應付上萬次SQL查詢還勉強頂?shù)米?，但是應付上萬次SQL寫數(shù)據(jù)請求，硬盤IO就已經(jīng)無法承受了。其實對于普通的BBS網(wǎng)站，往往也存在對高并發(fā)寫請求的需求，例如網(wǎng)站的實時統(tǒng)計在線用戶狀態(tài)，記錄熱門帖子的點擊次數(shù)，投票計數(shù)等，因此這是一個相當普遍的需求。

　　· Huge Storage - 對海量數(shù)據(jù)的高效率存儲和訪問的需求

　　類似Facebook，twitter，F(xiàn)riendfeed這樣的SNS網(wǎng)站，每天用戶產(chǎn)生海量的用戶動態(tài)，以Friendfeed為例，一個月就達到了2.5億條用戶動態(tài)，對于關系數(shù)據(jù)庫來說，在一張2.5億條記錄的表里面進行SQL查詢，效率是極其低下乃至不可忍受的。再例如大型web網(wǎng)站的用戶登錄系統(tǒng)，例如騰訊，盛大，動輒數(shù)以億計的帳號，關系數(shù)據(jù)庫也很難應付。

　　· High Scalability && HighAvailability- 對數(shù)據(jù)庫的高可擴展性和高可用性的需求

　　在基于web的架構(gòu)當中，數(shù)據(jù)庫是最難進行橫向擴展的，當一個應用系統(tǒng)的用戶量和訪問量與日俱增的時候，你的數(shù)據(jù)庫卻沒有辦法像web server和app server那樣簡單的通過添加更多的硬件和服務節(jié)點來擴展性能和負載能力。對于很多需要提供24小時不間斷服務的網(wǎng)站來說，對數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)進行升級和擴展是非常痛苦的事情，往往需要停機維護和數(shù)據(jù)遷移。

　　什么是Redis

　　Redis是用C語言開發(fā)的一個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個并發(fā)執(zhí)行100000個請求,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：

　　· 字符串類型 string(常用：json/xml)

　　· 散列類型 hash(key value key--value(map) )

　　· 列表類型 list linkedlist 用戶列表

　　· 集合類型 set

　　· 有序集合類型 sortedset

　　Redis的應用場景

　　· 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

　　· 任務隊列(開發(fā)中常用ActiveMQ 或者 RabbitMQ)(秒殺、搶購、12306等等)

　　· 應用排行榜

　　· 網(wǎng)站訪問統(tǒng)計

　　· 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

　　字符串類型string

　　字符串類型是Redis中最為基礎的數(shù)據(jù)存儲類型，字符串在Redis中是二進制保存，因此是安全的，這便意味著該類型存入和獲取的數(shù)據(jù)相同。

　　在Redis中字符串類型的Value最多可以容納的數(shù)據(jù)長度是512M。

　　哈希類型hash

　　Redis中的Hash類型可以看成具有StringKey和String Value的map容器。

　　所以該類型非常適合于存儲值對象的信息。

　　如username、password和age等。

　　如果Hash中包含很少的字段，那么該類型的數(shù)據(jù)也將僅占用很少的磁盤空間。

　　每一個Hash可以存儲4294967295個鍵值對。

　　列表類型list

　　在Redis中，List類型是按照插入順序排序的字符串鏈表。和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的普通鏈表一樣，我們可以在其頭部(left)和尾部(right)添加新的元素。

　　在插入時，如果該鍵不存在，Redis將為該鍵創(chuàng)建一個新的鏈表。

　　如果鏈表中所有的元素均被移除，那么該鍵也將會被從數(shù)據(jù)庫中刪除。

　　List中可以包含的最大元素數(shù)量是4294967295

　　集合類型set

　　在Redis中，我們可以將Set類型看作為沒有排序的字符集合，和List類型一樣，我們也可以在該類型的數(shù)據(jù)值上執(zhí)行添加、刪除或判斷某一元素是否存在等操作。需要說明的是，這些操作的時間復雜度為O(1)，即常量時間內(nèi)完成次操作。Set可包含的最大元素數(shù)量是4294967295，和List類型不同的是，Set集合中不允許出現(xiàn)重復的元素。

　　其他：

　　Redis5.0 新增 API Timesand cluster api RDB現(xiàn)在存儲LFU和LRU LFU --》叫做最近最少使用算法 LRU--->叫做最近最常使用算法

　　集群管理器從Ruby移植到C代碼 通過Redis腳本可以直接創(chuàng)建

　　新的sorted set命令 ZPOPMIN/MAX 和 阻塞變種 作用去除集合中分值最大和最小的值

　　主動內(nèi)存碎片整理

　　增強HyperLogLog實現(xiàn) 通過算法估算內(nèi)存基數(shù)

　　更好的內(nèi)存統(tǒng)計報告

　　更好的幫助命令

　　客戶端經(jīng)常連接和斷開性能更好

　　錯誤修復和改進

　　jemjemalloc升級到5.1版本 內(nèi)存分配器

作者：黑馬程序員JavaEE培訓學院
首發(fā)：http://java.itheima.com/