在我们日常的Java Web开发中，无不都是使用数据库来进行数据的存储，由于一般的系统任务中通常不会存在高并发的情况，所以这样看起来并没有什么问题，可是一旦涉及大数据量的需求，比如一些商品抢购的情景，或者是主页访问量瞬间较大的时候，单一使用数据库来保存数据的系统会因为面向磁盘，磁盘读/写速度比较慢的问题而存在严重的性能弊端，一瞬间成千上万的请求到来，需要系统在极短的时间内完成成千上万次的读/写操作，这个时候往往不是数据库能够承受的，极其容易造成数据库系统瘫痪，最终导致服务宕机的严重生产问题。
NOSQL 技术
Not Only SQL，为了克服上述的问题，Java Web项目通常会引入NoSQL技术，这是一种基于内存的数据库，并且提供一定的持久化功能。
Redis和MongoDB是当前使用最广泛的NoSQL，而就Redis技术而言，它的性能十分优越，可以支持每秒十几万次的读/写操作，其性能远超数据库，并且还支持集群、分布式、主从同步等配置，原则上可以无限扩展，让更多的数据存储在内存中，更让人欣慰的是它还支持一定的事务能力，这保证了高并发的场景下数据的安全和一致性。
Redis 在 Java Web 中的应用
Redis 在 Java Web 主要有两个应用场景：
1. 存储 缓存 用的数据；
2. 需要高速读/写的场合使用它快速读/写；
在日常对数据库的访问中，读操作的次数远超写操作，比例大概在 1:9 到 3:7，所以需要读的可能性是比写的可能大得多的。当我们使用SQL语句去数据库进行读写操作时，数据库就会去磁盘把对应的数据索引取回来，这是一个相对较慢的过程。
如果我们把数据放在 Redis 中，也就是直接放在内存之中，让服务端直接去读取内存中的数据，那么这样速度明显就会快上不少，并且会极大减小数据库的压力，但是使用内存进行数据存储开销也是比较大的，限于成本的原因，一般我们只是使用 Redis 存储一些常用和主要的数据，比如用户登录的信息等。
一般而言在使用 Redis 进行存储的时候，我们需要从以下几个方面来考虑：
业务数据常用吗？命中率如何？
该业务数据是读操作多，还是写操作多？
业务数据大小如何？
在考虑了这些问题之后，如果觉得有必要使用缓存，那么就使用它！使用 Redis 作为缓存的读取逻辑如下图所示：
为什么使用NoSQL ?
今天我们可以通过第三方平台（如：Google,Facebook等）可以很容易的访问和抓取数据。用户的个人信息，社交网络，地理位置，用户生成的数据和用户操作日志已经成倍的增加。我们如果要对这些用户数据进行挖掘，那SQL数据库已经不适合这些应用了,NoSQL数据库的发展也能很好的处理这些大的数据。
KV型NoSql（代表----Redis）
KV型NoSql顾名思义就是以键值对形式存储的非关系型数据库，是最简单、最容易理解也是大家最熟悉的一种NoSql，因此比较快地带过。Redis、MemCache是其中的代表，Redis又是KV型NoSql中应用最广泛的NoSql，KV型数据库以Redis为例，最大的优点我总结下来就两点：
数据基于内存，读写效率高
KV型数据，时间复杂度为O(1)，查询速度快
因此，KV型NoSql最大的优点就是高性能，利用Redis自带的BenchMark做基准测试，TPS可达到10万的级别，性能非常强劲。同样的Redis也有所有KV型NoSql都有的比较明显的缺点：
只能根据K查V，无法根据V查K
查询方式单一，只有KV的方式，不支持条件查询，多条件查询唯一的做法就是数据冗余，但这会极大的浪费存储空间
内存是有限的，无法支持海量数据存储
同样的，由于KV型NoSql的存储是基于内存的，会有丢失数据的风险
综上所述，KV型NoSql最合适的场景就是缓存的场景：
读远多于写
读取能力强
没有持久化的需求，可以容忍数据丢失，反正丢了再查询一把写入就是了
NoSQL特点
解耦
1、方便扩展(数据之间没有关系,很好扩展! )
2、大数据量高性能(Redis一秒写8万次,读取11万, NoSQL的缓存记录级,是一种细粒度的缓存,性能会比较高!)
3、数据类型是多样型的! (不需要事先设计数据库!随取随用!如果是数据量十分大的表,很多人就无法设计了!)
NoSQL的四大分类
KV键值对:
新浪: Redis
美团: Redis +Tait
阿里、百度: Redis + memcache
文档型数据库(bson格式和json一样) :
MongoDB (一般必须要掌握)o MongoDB是一个基于分布式文件存储的数据库, C++编写,主要用来处理大量的文档!oMongoDB是一个介于关系型数据库和非关系型数据中中间的产品! MongoDB是非关系型数据库中功能最丰富,最像关系型数据库的!
ConthDB
列存储数据库：
图关系数据库：
他不是用来存图形的，存放的是关系，比如朋友圈社交网络，广告推荐！
Redis入门
概述
Redis是什么?
Redis ( Remote Dictionary Server ) ,即远程字典服务!
是一个开源的使用ANSI C语言编写、支持网络、可基于内存亦可持久化的日志型、Key-Value数据库,并提供多种语言的API
基本的数据结构，例如以下几种：
String: 字符串
Hash: 散列
List: 列表
Set: 集合
Sorted Set: 有序集合
Redis能干嘛？
1、内存存储、持久化,内存中是断电即失、所以说持久化很重要(rdb, aof )
2、效率高,可以用于高速缓存
3、发布订阅系统
4、地图信息分析
5、计时器、计数器(浏览量!)
特性
1、多样的数据类型
2、持久化
3、集群
4、事务
Redis 的安装（windows）
访问地址：
https://github.com/ServiceStack/redis-windows/tree/master/downloads
把 Redis 下载下来后找到一个合适的地方解压，就能得到如下图所示的目录（这里空格被替换成了%20...）：
为了方便启动，我们在该目录下新建一个 startup.cmd 的文件，然后将以下内容写入文件：
redis-server redis.windows.conf
这个命令其实就是在调用 redis-server.exe 命令来读取 redis.window.conf 的内容，我们双击刚才创建好的 startup.cmd 文件，就能成功的看到 Redis 启动：
① Redis 当前的版本为 3.0.503；
② Redis 运行在 6379 端口；
③ Redis 进程的 PID 为 14748；
④ 64 位。
我们可以打开同一个文件夹下的 redis-cli.exe 文件，这是 Redis 自带的一个客户端工具，它可以用来连接到我们当前的 Redis 服务器，我们做以下测试：
Redis 的安装（Linux）
[root@misayaq jiaqi]# mv redis-6.0.9.tar.gz opt
[root@misayaq jiaqi]# cd opt/
[root@misayaq opt]# ls
containerd redis-6.0.9.tar.gz rh
[root@misayaq opt]# tar -zxvf redis-6.0.9.tar.gz
基本的环境安装
redis默认安装路径 usr/local/bin
将redis配置文件 复制到当前目录下
redis默认不是后台启动的 需要修改配置文件
启动redis服务
测试连接 使用 redis-cli
查看进程
如何关闭Redis服务？shutdown
再次查看进程
后面我们会使用单机多redis集成
常遇报错：
报错1：/bin/sh: cc: command not found
[root@master redis-6.0.1]# make
……
make[3]: cc: Command not found
make[3]: *** [net.o] Error 127
make[3]: Leaving directory `/root/redis-6.0.1/deps/hiredis'
make[2]: *** [hiredis] Error 2
make[2]: Leaving directory `/root/redis-6.0.1/deps'
make[1]: [persist-settings] Error 2 (ignored)
CC adlist.o
/bin/sh: cc: command not found
make[1]: *** [adlist.o] Error 127
make[1]: Leaving directory `/root/redis-6.0.1/src'
make: *** [all] Error 2
解决办法：
报错2：server.c:xxxx:xx: error: ‘xxxxxxxx’ has no member named ‘xxxxx’
[root@master redis-6.0.1]# make
……
server.c:5101:19: error: ‘struct redisServer’ has no member named ‘sofd’
if (server.sofd > 0)
^
server.c:5102:94: error: ‘struct redisServer’ has no member named ‘unixsocket’
serverLog(LL_NOTICE,"The server is now ready to accept connections at %s", server.unixsocket);
^
server.c:5103:19: error: ‘struct redisServer’ has no member named ‘supervised_mode’
if (server.supervised_mode == SUPERVISED_SYSTEMD) {
^
server.c:5104:24: error: ‘struct redisServer’ has no member named ‘masterhost’
if (!server.masterhost) {
^
server.c:5117:15: error: ‘struct redisServer’ has no member named ‘maxmemory’
if (server.maxmemory > 0 && server.maxmemory <1024*1024) {
^
server.c:5117:39: error: ‘struct redisServer’ has no member named ‘maxmemory’
解决办法：
# 查看gcc版本是否在5.3以上，centos7.6默认安装4.8.5
gcc -v
# 升级 gcc到5.3及以上,如下：
# 升级到 gcc 9.3：
yum -y install centos-release-scl
yum -y install devtoolset-9-gcc devtoolset-9-gcc-c++ devtoolset-9-binutils
scl enable devtoolset-9 bash
# 需要注意的是scl命令启用只是临时的，退出shell或重启就会恢复原系统gcc版本。
# 如果要长期使用gcc 9.3的话：
echo "source opt/rh/devtoolset-9/enable" >>/etc/profile
# 这样退出shell重新打开就是新版的gcc了
# 以下其他版本同理，修改devtoolset版本号即可。
其他命令
# 编译出错时，清出编译生成的文件
make distclean
# 编译安装到指定目录下
make PREFIX=/usr/local/redis install
# 卸载
make uninstall
测试性能
redis-benchmark一个压力测试工具！官方自带的性能测试工具！
压测命令：
redis-benchmark -h 127.0.0.1 -p 6379 -c 50 -n 10000
简单测试：
# 卸载
redis-benchmark -h 127.0.0.1 -p 6379 -c 50 -n 10000
如何查看这些分析呢？
基础的知识
redis具有16个数据库
默认使用的是第0个
可以使用select （index）进行切换数据库 ，DBSIZE查看数据库大小
127.0.0.1:6379> clear
127.0.0.1:6379> select 3 #切换数据库
OK
127.0.0.1:6379[3]> DBSIZE #查看db大小
(integer) 0
查看数据库所有的key----->keys *
127.0.0.1:6379[3]> keys *
1) "name"
清空数据库 flushall(清空所有db) flushdb(清空当前db)
127.0.0.1:6379[3]> flushdb
OK
127.0.0.1:6379[3]> keys *
(empty array)
Redis是单线程的
Redis是基于内存操作, CPU不是Redis性能瓶颈, Redis的瓶颈是根据机器的内存和网络带宽,既然单线程容易实现，而且CPU不会成为瓶颈，那就顺理成章地采用单线程的方案了
Redis为什么单线程还这么快
redis是将所有的数据全部放在内存中的,所以说使用单线程去操作效率就是最高的,多线程(CPU上下文会切换：耗时的操作 ) ,对于内存系统来说,如果没有上下文切换效率就是最高的！多次读写都是在一个CPU上的,在内存情况下,这个就是最佳的方案！
1、完全基于内存，绝大部分请求是纯粹的内存操作，非常快速。数据存在内存中，类似于HashMap，HashMap的优势就是查找和操作的时间复杂度都是O(1)；
2、数据结构简单，对数据操作也简单，Redis中的数据结构是专门进行设计的；
3、采用单线程，避免了不必要的上下文切换和竞争条件，也不存在多进程或者多线程导致的切换而消耗 CPU，不用去考虑各种锁的问题，不存在加锁释放锁操作，没有因为可能出现死锁而导致的性能消耗；
4、使用多路I/O复用模型，非阻塞IO；这里“多路”指的是多个网络连接，“复用”指的是复用同一个线程
5、使用底层模型不同，它们之间底层实现方式以及与客户端之间通信的应用协议不一样，Redis直接自己构建了VM 机制 ，因为一般的系统调用系统函数的话，会浪费一定的时间去移动和请求；
文章来自于对《狂神说Redis》的总结。
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