MO_or關於Redis入門篇

1、引言

本篇文章是整理筆者在學習Redis時的入門篇，將探討如下幾點：

1. 什麼是關係型數據庫及其優劣
2. 什麼是NoSQL（非關係型）數據庫及其優劣
3. 什麼是Redis及其優劣
4. Redis版本介紹

2、關係型數據庫

2.1 什麼是關係型數據庫

關係型數據庫是按關係模型建立的數據庫，關係模型指"一對多，多對一，多對多"，最終數據會持久化到磁盤上，其表明有MySQL，Oracle等

2.2 關係型數據庫的優劣

優勢：

1. 易理解，字段上有註釋，有數據模型圖
2. 易使用，通用SQL語言操做方便，Mybatis還能夠用逆向工程生成代碼
3. 易維護，社區體系龐大，功能豐富
4. 支持SQL，可進行復雜查詢
5. 適合常規數據分析，報表統計分析等

缺點：

1. 二維表格對多維數據支持差

能夠多表關聯解決多維數據問題，但又會致使其可讀性差，特別是視圖，十幾張表關聯這種，還有查詢速度變慢，SQL優化時間成本上升等問題

2. 高併發下讀寫性能低

併發高的狀況(上萬次/s請求)易出現死鎖，讀寫性能降低嚴重，關係型數據庫能勉強應付高併發下的讀操做，但硬盤IO很難支持高併發下寫操做

3. 支撐容量有限

社交類軟件如：微博、微信、Facebook天天會產生海量數據，以上軟件都擁有上億的用戶數量，其產生的數據天天不低於數十億計，若使用關係型數據庫在這裏面進行查詢...

4. 支撐容量有限

對數據庫升級一般須要停機維護和數據遷移

3、NoSQL數據庫

3.1 什麼是NoSQL數據庫

非關係型數據庫嚴格來講並非數據庫，而是許多數據結構存儲方法的集合，好比Redis就是包含了String，Hash，List，Set，ZSet五種數據格式，每一個數據格式又提供了一套API用於CRUD
其表明有：Redis，HBase，MongoDB

3.2 NoSQL數據庫的優劣

優勢：

1. 讀寫性能很高，不經過解析SQL，數據大部分存儲在緩存中
2. 易擴展，數據格式基於鍵值對，耦合低
3. 更豐富的數據存儲格式，鍵值(Redis)，列(HBase)，文檔(MongoDB)，圖
4. 易部署，成本低，大部分爲開源軟件
5. 適合大數據量，高併發環境，如Web或其它網絡數據量的實時分析的應用程序

缺點：

1. 社區還不夠完善，資源有限
2. 不支持SQL，增長額外學習、使用成本
3. 數據一致性不夠好，若業務對數據一致性要求高不建議使用，如金融行業中購買產品的業務

最後：

一般實際項目開發中，爲保證數據安全性、一致性、擴展性、高效性，都是關係型數據庫與NoSQL數據庫一塊兒使用的

一般海量數據的持久化仍是用關係型數據庫進行存儲，再將熱點數據存儲在Redis中

4、Redis

4.1 什麼是Redis

Redis是非關係型數據庫中的鍵值存儲數據庫，支持操做五種數據類型字符串string，哈希hash，列表list，集合set，有序集合zset，可用於數據庫，緩存，消息代理

(Redis的安裝，及每種數據類型的使用與應用場景，會在以後的《應用篇》中進行詳細的講解)

4.2 Redis的優劣

優勢：

1. 高性能，全內存操做，單線程模式，讀寫性能很好
2. 高併發，理論支持QPS 10W/S
3. 高可用，主從複製，Redis集羣

缺點：

1. 緩存與數據庫雙寫一致性問題
2. 緩存雪崩、擊穿問題

這兩個問題一般在高併發項目中才會遇到，中小型傳統軟件企業並不常見
緩存雪崩：緩存同一時間大面積失效，新的請求直接訪問到數據庫，致使鏈接異常
緩存擊穿：一般是黑客惡意請求緩存中不存在的數據，全部請求直接訪問數據庫，致使鏈接異常

3. 緩存併發競爭問題

（以上問題的解決方案將涉及到：過時策略，內存淘汰機制，主從，哨兵，集羣，分佈式鎖等知識，將在以後的《進階篇》中進行講解）

4.3 Redis版本介紹

• 版本號第二位若是是奇數，則爲非穩定版本（例如2.七、2.九、3.1）
• 若是是偶數，則爲穩定版本（例如2.六、2.八、3.0、3.2），

筆者是使用的Redis 5.0.8進行學習和實踐，對於初學者建議選擇一個較新的穩定版本
目前Redis 6已經正式發佈了：引入了多線程 IO 特性對性能提高至少是一倍以上，感興趣的小夥伴能夠自行探索

5、參考

• MySQL
• Redis
• RedisConf 2019
• SQL vs NoSQL Databases

6、最後

如有不足，敬請指正虛心若愚，求知若渴