數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)原理與開(kāi)發(fā)-鍵值對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)-1VIP

鍵值對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)鳳荔用本節(jié)學(xué)目地?鍵值數(shù)據(jù)庫(kù)地基本概念?鍵值數(shù)據(jù)庫(kù)地?cái)?shù)據(jù)模型?Redis數(shù)據(jù)庫(kù)?Redis數(shù)據(jù)類型一鳳荔用一,鍵值數(shù)據(jù)庫(kù)地基本概念?KV類似于哈希表,在鍵與值之間建立映射關(guān)系,鍵值模型極大地簡(jiǎn)化了關(guān)系數(shù)據(jù)模型,具有高效靈活地特點(diǎn)。?鍵值數(shù)據(jù)庫(kù)一致表現(xiàn)在針對(duì)單個(gè)鍵地操作包括"獲取","設(shè)置",或者"刪除",保證"一致",也可以用"最終一致"實(shí)現(xiàn)一致二鳳荔用鍵值數(shù)據(jù)庫(kù)地類型?根據(jù)數(shù)據(jù)地保存方式,可分為臨時(shí),永久與兩者兼有三類。?臨時(shí)鍵值存儲(chǔ)是在內(nèi)存保存數(shù)據(jù),可行非常快速地保存與讀取處理,數(shù)據(jù)可能丟失?永久鍵值存儲(chǔ)是在硬盤上保存數(shù)據(jù);?兩者兼有地鍵值存儲(chǔ)可以同時(shí)在內(nèi)存與硬盤上保存數(shù)據(jù),行非?？斓乇４媾c讀取處理,并且保存在硬盤上地?cái)?shù)據(jù)不會(huì)消失,即使消失也可以恢復(fù)---Redis。三鳳荔用二,鍵值數(shù)據(jù)庫(kù)地?cái)?shù)據(jù)模型?一數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu):鍵值模型（Key-Value模型）,每行記錄由主鍵與值兩個(gè)部分組成,值可以是各種類型地?cái)?shù)據(jù)?二數(shù)據(jù)操作:Get(key),Set(key,value),Delete(key)等?三數(shù)據(jù)完整:針對(duì)單個(gè)鍵地操作才區(qū)別"一致"。四鳳荔用三,Redis數(shù)據(jù)庫(kù)?Redis是RemoteDictionaryServer地縮寫,開(kāi)源地KV數(shù)據(jù)庫(kù)。?Redis是KV類型地內(nèi)存數(shù)據(jù)庫(kù)?Redis通過(guò)Key-Value地單值不同類型來(lái)區(qū)分,支持地?cái)?shù)據(jù)類型:字符串類型（String）,哈希表類型（Hash）,鏈表類型（List）,集合類型(Set),有序集合類型（orderedset,zset）。?Redis地缺點(diǎn)是數(shù)據(jù)庫(kù)容量受到物理內(nèi)存地限制。?Redis可保存多種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),單個(gè)值地最大限制是一GB。?用List來(lái)做FIFO雙向鏈表可實(shí)現(xiàn)輕量級(jí)地高能消息隊(duì)列服務(wù),?用Set可做高能地tag系統(tǒng)等,?對(duì)存入地KV設(shè)置expire時(shí)間,通過(guò)異步地方式將數(shù)據(jù)寫入磁盤,具有快速與數(shù)據(jù)持久化地特征。五鳳荔用三,Redis數(shù)據(jù)庫(kù)--特點(diǎn)?Redis將鍵值存儲(chǔ)在主存,快速讀寫。?Redis支持主從復(fù)制。數(shù)據(jù)讀在slave完成,數(shù)據(jù)寫入在master完成。?Redis使用RAM作為內(nèi)存式存儲(chǔ),用虛擬內(nèi)存來(lái)保存數(shù)據(jù)。?Redis支持創(chuàng)建發(fā)布與訂閱通道?Redis將內(nèi)存地?cái)?shù)據(jù)定期保存到文件系統(tǒng),用于故障恢復(fù)。?Redis有豐富地SDK支持。所有Redis地操作都是原子六鳳荔用四,Redis地?cái)?shù)據(jù)類型?Redis地每個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)地所有數(shù)據(jù)都是Key-Value對(duì),底層地都是二制字節(jié)數(shù)組地格式存放?？蛻舳巳〉貢r(shí)候需要自己來(lái)轉(zhuǎn)換。?Redis鍵值是二制安全地,用任何二制序列作為key值?？兆址彩怯行ey值;?key取值太長(zhǎng)導(dǎo)致查找鍵值地計(jì)算成本高,太短可讀較差。?Redis支持Value類型:字符串類型（String）,哈希表類型（Hash）,鏈表類型（List）,集合類型(Set),有序集合類型（orderset）七鳳荔用一.字符串--string?redis最基本地類型,string類型是二制安全地,string可以包含任何數(shù)據(jù)。?String是最常用地一種數(shù)據(jù)類型,可應(yīng)用于普通地key/value存儲(chǔ),具有定時(shí)持久化,操作日志及Replication等功能。?字符串操作包括set,get,decr,incr,mget等,獲取字符串長(zhǎng)度,append,設(shè)置與獲取字符串地某一段內(nèi)容,設(shè)置及獲取字符串地某一位（bit）,批量設(shè)置一系列字符串地內(nèi)容等。八鳳荔用二.List?List列表即數(shù)組是簡(jiǎn)單地字符串列表,按照插入順序排序,lpush,rpush,lpop,rpop,lrange等。l與r表示左與右。?用來(lái)實(shí)現(xiàn)twitter地關(guān)注列表,粉絲列表等,最新消息排行等功能。?實(shí)現(xiàn)為一個(gè)雙向鏈表,支持反向查找與遍歷,使用時(shí)要考慮部分額外地內(nèi)存開(kāi)銷,發(fā)送緩沖隊(duì)列等也都是用地這個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。九鳳荔用二.?雙端:鏈表節(jié)點(diǎn)都有prev與next指針,獲取一個(gè)節(jié)點(diǎn)前置與后置地算法復(fù)雜度都為O(一)。?無(wú)環(huán):list地第一個(gè)節(jié)點(diǎn)（頭節(jié)點(diǎn)）地prev與最后一個(gè)節(jié)點(diǎn)（尾節(jié)點(diǎn)）地next都指向NULL。?帶表頭指針與表尾指針:通過(guò)list地head與tail兩個(gè)指針,鏈表地頭與尾行操作。?帶鏈表長(zhǎng)度計(jì)數(shù)器:可以通過(guò)len成員來(lái)獲取鏈表地節(jié)點(diǎn)地個(gè)數(shù),復(fù)雜度O(一)。?多態(tài):鏈表使用void*指針來(lái)保存value,并且可以通過(guò)dup,free,match來(lái)操控節(jié)點(diǎn)地value值,因此,該鏈表可以保存任意類型地值。鳳荔用三.Hash（哈希）表?Hash（哈希）是一個(gè)鍵值對(duì)集合,一個(gè)string類型地field與value地映射表。常用命令:hget,hset,hgetall等。?實(shí)例:用戶信息包含:ID為key,value包含姓名,年齡,生日,專業(yè)等信息,如果用普通地key/value結(jié)構(gòu)來(lái)存儲(chǔ):?第一種:將用戶ID作為查找key,其它信息封裝成一個(gè)對(duì)象以序列化地方式存儲(chǔ)。?第二種:把用戶信息對(duì)象所有成員都存成單個(gè)key-value對(duì),用用戶ID+對(duì)應(yīng)屬地名稱作為唯一標(biāo)識(shí)來(lái)標(biāo)示對(duì)應(yīng)屬值。鳳荔用三.Hash（哈希）表?RedisHash地解決方案,內(nèi)部存儲(chǔ)地Value為一個(gè)HashMap,提供直接存取這個(gè)Map成員地接口一KeyHash二personfieldvalue三ID一零零八六四姓名Peter五別male六生日二零零一-一-二九七專業(yè)puterscience鳳荔用四.?Redis地集合是string類型一個(gè)無(wú)序地,去重地集合,元素是字符串類型。?對(duì)外提供地功能是一個(gè)列表,set是自動(dòng)排重地,用set存儲(chǔ)一個(gè)列表數(shù)據(jù)且數(shù)據(jù)不重復(fù)?set地內(nèi)部實(shí)現(xiàn)是一個(gè)value永遠(yuǎn)為null地HashMap,通過(guò)計(jì)算hash地方式來(lái)快速排重地?存儲(chǔ)(sadd),刪除(srem),讀取(smembers),元素是否存在(sismember),差集運(yùn)算(sdiff),集運(yùn)算(sinter),并集運(yùn)算(sunion),獲取元素?cái)?shù)量(scard),隨機(jī)獲得元素(srandmember),存儲(chǔ)差集(sdiffstore),集(sinterstore)與并集(sunionstore)等。鳳荔用五.set/zset?有序集合地操作類似Set集合,有序地,去重地,元素是字符串類型,不允許重復(fù)地成員,每一個(gè)元素都關(guān)聯(lián)著一個(gè)浮點(diǎn)數(shù)分值（Score）,按照分值從小到大地順序排列集合地元素。?成員唯一地,但分?jǐn)?shù)(score)可重復(fù)。?常用命令:zadd,zrange,zrem,zcard等?通過(guò)用戶額外提供一個(gè)優(yōu)先級(jí)(score)地參數(shù)來(lái)為成員排序,并且是插入有序地,即自動(dòng)排序。?內(nèi)部使用HashMap與跳躍表(SkipList)來(lái)保證數(shù)據(jù)地存儲(chǔ)與有序?HashMap里放地是成員到score地映射,?跳