MO_or关于Redis入门篇

一、引言

本篇文章是整理笔者在学习Redis时的入门篇，将探讨以下几点：

1. 什么是关系型数据库及其优劣
2. 什么是NoSQL（非关系型）数据库及其优劣
3. 什么是Redis及其优劣
4. Redis版本介绍

二、关系型数据库

2.1 什么是关系型数据库

关系型数据库是按关系模型创建的数据库，关系模型指"一对多，多对一，多对多"，最终数据会持久化到磁盘上，其代表有MySQL，Oracle等

2.2 关系型数据库的优劣

优点：

1. 易理解，字段上有注释，有数据模型图
2. 易使用，通用SQL语言操作方便，Mybatis还可以用逆向工程生成代码
3. 易维护，社区体系庞大，功能丰富
4. 支持SQL，可进行复杂查询
5. 适合常规数据分析，报表统计分析等

缺点：

1. 二维表格对多维数据支持差

可以多表关联解决多维数据问题，但又会导致其可读性差，特别是视图，十几张表关联这种，还有查询速度变慢，SQL优化时间成本上升等问题

2. 高并发下读写性能低

并发高的情况(上万次/s请求)易出现死锁，读写性能下降严重，关系型数据库能勉强应付高并发下的读操作，但硬盘IO很难支持高并发下写操作

3. 支撑容量有限

社交类软件如：微博、微信、Facebook每天会产生海量数据，以上软件都拥有上亿的用户数量，其产生的数据每天不低于数十亿计，若使用关系型数据库在这里面进行查询...

4. 支撑容量有限

对数据库升级通常需要停机维护和数据迁移

三、NoSQL数据库

3.1 什么是NoSQL数据库

非关系型数据库严格来说并不是数据库，而是许多数据结构存储方法的集合，比如Redis就是包含了String，Hash，List，Set，ZSet五种数据格式，每个数据格式又提供了一套API用于CRUD
其代表有：Redis，HBase，MongoDB

3.2 NoSQL数据库的优劣

优点：

1. 读写性能很高，不通过解析SQL，数据大部分存储在缓存中
2. 易扩展，数据格式基于键值对，耦合低
3. 更丰富的数据存储格式，键值(Redis)，列(HBase)，文档(MongoDB)，图
4. 易部署，成本低，大部分为开源软件
5. 适合大数据量，高并发环境，如Web或其它网络数据量的实时分析的应用程序

缺点：

1. 社区还不够完善，资源有限
2. 不支持SQL，增加额外学习、使用成本
3. 数据一致性不够好，若业务对数据一致性要求高不建议使用，如金融行业中购买产品的业务

最后：

通常实际项目开发中，为保证数据安全性、一致性、扩展性、高效性，都是关系型数据库与NoSQL数据库一起使用的

通常海量数据的持久化还是用关系型数据库进行存储，再将热点数据存储在Redis中

四、Redis

4.1 什么是Redis

Redis是非关系型数据库中的键值存储数据库，支持操作五种数据类型（常用的）字符串string，哈希hash，列表list，集合set，有序集合zset，可用于数据库，缓存，消息代理

(Redis的安装，及每种数据类型的使用与应用场景，会在之后的《应用篇》中进行详细的讲解)

4.2 Redis的优劣

优点：

1. 高性能，全内存操作，单线程模式，读写性能很好
2. 高并发，理论支持QPS 10W/S
3. 高可用，主从复制，Redis集群

缺点：

1. 缓存与数据库双写一致性问题
2. 缓存雪崩、击穿问题

这两个问题通常在高并发项目中才会遇到，中小型传统软件企业并不常见
缓存雪崩：缓存同一时间大面积失效，新的请求直接访问到数据库，导致连接异常
缓存击穿：通常是黑客恶意请求缓存中不存在的数据，所有请求直接访问数据库，导致连接异常

3. 缓存并发竞争问题

（以上问题的解决方案将涉及到：过期策略，内存淘汰机制，主从，哨兵，集群，分布式锁等知识，将在之后的《进阶篇》中进行讲解）

4.3 Redis版本介绍

• 版本号第二位如果是奇数，则为非稳定版本（例如2.7、2.9、3.1）
• 如果是偶数，则为稳定版本（例如2.6、2.8、3.0、3.2），

笔者是使用的Redis 5.0.8进行学习和实践，对于初学者建议选择一个较新的稳定版本
目前Redis 6已经正式发布了：引入了多线程 IO 特性对性能提升至少是一倍以上，感兴趣的小伙伴可以自行探索

五、参考

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

六、最后

若有不足，敬请指正
虚心若愚，求知若渴