0.0 前言

NoSQL，泛指非關係型資料庫。不是NO-SQL，而是NOT-ONLY-SQL，不要把NoSQL資料庫和關係型資料庫對立起來，二者有不同的應用場景，目前來看NoSQL想完全取代關係型資料庫不太可能。打算討論三種NoSQL資料庫。

• 鍵值類 - Redis
• 列簇類 - HBase
• 文件類 - MongoDB

Redis作為NoSQL資料庫的第一篇吧。Redis是基於記憶體的，訪問速度快，常被用做快取層，減輕資料庫的訪問壓力。在記憶體不可變的情況下，利用LRU演算法和鍵過期的機制提高快取的命中率。

1.0 簡單安裝

官方網站是第一生產力。Redis一般雙數版本為穩定版。目前最新版本為3.2.8。

redis.io

安裝編譯工具

 yum -y install gcc automake autoconf libtool make複製程式碼

下載，解壓，編譯

$ wget http://download.redis.io/releases/redis-3.2.8.tar.gz
$ tar xzf redis-3.2.8.tar.gz
$ cd redis-3.2.8
$ make複製程式碼

先啟動Redis服務

$ src/redis-server複製程式碼

再啟動Redis shell客戶端

$ src/redis-cli複製程式碼

這樣已經可以在客戶端中操作Redis了。Redis客戶的提示功能真的挺好用，當然如果僅僅是學習Redis的操作命令，可以使用線上的互動工具，點開即用。

try.redis.io/

2.0 數值型別及操作

Redis支援複雜的資料結構。

• Binary-safe strings，二進位制安全的字串
• Lists，基於連結串列的有序，可重複的集合
• Sets，無序，不可重複的集合
• Sorted sets，類似Sets但是每個元素都關聯一個浮點型別的數值，稱為score。元素總是按照score的值進行排序。
• Hashes，關聯的鍵值對，且鍵值都是strings。
• Bit arrays，可以使用特殊的命令來處理字串值，如位陣列：可以設定和清除各個位。
• HyperLogLogs，這是一個概率資料結構，用於估計集合的基數。

將官網的樣例都敲一次，對資料的操作基本就瞭解了。常用操作不多，一個多小時就可以完成。

redis.io/topics/data…

Redis支援多種語言客戶端

Java型別客戶端地址

github.com/xetorthio/j…

3.0 持久化

Redis提供了2種持久化的方案RDB和AOF。兩者簡單的區別來講就是，RDB存的是資料的，載體是一個緊湊的檔案。而AOF存的是 Redis的操作命令。

3.1 RDB

RDB通過快照，可以完美備份資料。通過備份和轉移資料庫檔案，可以輕鬆實現容災和版本恢復。但是RDB生成快照有一定的時間間隔，當異常發生的時候，可能丟失一部分未備份的資料，這對資料的完整性要求很高的任務不太適用。而且讀寫資料庫要做大量的IO操作，這會一定程度的影響伺服器的效能。

3.2 AOF

AOF的同步Redis命令有三種策略：不同步，每秒同步，每次鍵入命令後立即同步。而且當AOF檔案過大的時候，AOF檔案會觸發重寫的操作，他會優化命令從而減小檔案的體積。而且在不小心刪除了整個庫，而且RDB了同步了該操作的時候，可以利用AOF做資料的恢復。但是儲存同樣的資料時AOF檔案通常會比RDB檔案更大。

3.3 持久化策略的選擇

你可以同時使用2中持久化的策略，也可以只使用其中的一種策略。當使用RDB時，使用者可以主動使用SAVE和BGSAVE命令來發起儲存，SAVE是同步的，而BGSAVE是非同步的。當然也可以通過修改配置檔案來設定RDB的儲存策略

save 60 1000複製程式碼

60秒檢測一次，如果進行了1000以上的變更，則執行儲存。你可以同時配置多條儲存策略

save 60 1000
save 80 100
save 1000 5複製程式碼

當其中一條條件生效，即可觸發儲存的操作。通過下面配置，啟動AOF

appendonly yes複製程式碼

4.0 主從

Redis也使用Master/Slave模型，這裡的主從更多是基於讀寫分離，一般Master伺服器只是進行寫操作，而Slave伺服器則是預設設定成只讀。只需要在配置中新增

slaveof 192.168.1.1 6379複製程式碼

地址為Master節點的IP。當然，也可以直接通過SLAVEOF命令進行操作。

5.0 Sentinal（哨兵）機制

哨兵是保證Redis高可用的一種機制。在Redis叢集的Master節點發生故障導致叢集不可用時，需求人工介入，從原來的Slave節點中挑選一個作為新的Master節點，並將之前的Slave節點指向新的Master節點。顯然這種人工干預的過程不能及時的做故障的恢復，而且操作過程比較繁瑣。哨兵機制正是為了解決這個問題的。

Sentinal具備分散式的特點，一般每個節點啟動一個哨兵，而且哨兵之間也相互通訊。執行Sentinel的方式

redis-sentinel /path/to/sentinel.conf複製程式碼

或者在啟動服務的時候就啟動

redis-server /path/to/sentinel.conf --sentinel複製程式碼

sentinel.conf的最小配置

port 5000
sentinel monitor mymaster 127.0.0.1 6379 2
sentinel down-after-milliseconds mymaster 5000
sentinel failover-timeout mymaster 60000
sentinel parallel-syncs mymaster 1複製程式碼

配置含義

• 哨兵例項執行的埠
• 指出Master節點的IP地址，和Master節點Down機時需要幾個哨兵確認狀態
• Master節點多久不可用才能被確認為Down機
• 多久檢查一次Master節點是否從故障中恢復
• 當故障發生後，有多少個從伺服器可以對主伺服器進行同步

6.0 叢集

6.1 簡述

Redis叢集解決了單個節點儲存效能瓶頸，使得多個Redis節點之間可以完成資料的共享。同時，在單個資料節點不可用的時候，可以由其他的節點繼續提供服務。Redis叢集不存在中心節點，節點之間互聯構成叢集，但是這種結構也導致節點的網路IO消耗。Redis叢集中互聯的是Master節點，每個Master節點可以有自己的一到多個Slave節點完成主從結構。叢集不需要單獨設定sentinel例項，叢集中的節點可以充當哨兵的角色。

6.2 使用Redis叢集

最小配置

port 7000
cluster-enabled yes
cluster-config-file nodes.conf
cluster-node-timeout 5000
appendonly yes複製程式碼

其中port是要修改的，其他值可以不變。Redis叢集構建至少需要三個Master節點，再來三個Slave節點。構建一個新的目錄，並建立六個以埠號為名字的子目錄， 稍後我們在將每個目錄中執行一個 Redis 例項：

mkdir cluster-test
cd cluster-test
mkdir 7000 7001 7002 7003 7004 7005複製程式碼

在資料夾 7000 至 7005 中， 各建立一個 redis.conf 檔案， 檔案的內容可以使用上面的示例配置檔案， 但記得將配置中的埠號從 7000 改為與資料夾名字相同的號碼。分別用上面的6個配置，啟動6個Redis的服務

cd 7000
../redis-server ./redis.conf複製程式碼

用src下的叢集命令列工具 redis-trib構建叢集，這是一個Ruby程式

./redis-trib.rb create --replicas 1 127.0.0.1:7000 127.0.0.1:7001 \
127.0.0.1:7002 127.0.0.1:7003 127.0.0.1:7004 127.0.0.1:7005複製程式碼

啟動完成後可以用客戶端工具連線上叢集試試

$ redis-cli -c -p 7000複製程式碼

後記

只梳理了的知識點的主線，其他細節可以遇到補全。有用就點喜歡或打賞吧，也可以關注我的公眾號，後續持續更新"最簡大資料"系列。