【一】什么是Redis

• Redis ：软件，存储数据的，速度非常快，redis是一个key-value存储系统（没有表的概念），cs架构的软件

• 服务端 客户端（python作为客户端，java，go，图形化界面，命令窗口的命令）

• Redis（Remote Dictionary Server）是一个开源的、基于内存的数据存储系统，被广泛用于缓存、消息队列、实时统计等场景。

  • 它以高速读写和丰富的数据结构支持而闻名。

• Redis是一种软件，它允许快速存储和访问数据。

  • 作为一个内存数据库，Redis的特点之一是其快速读写能力。
  • 通过将数据存储在内存中，Redis可以在毫秒级别提供低延迟的数据访问。

• 另一个关键的特点是Redis的键值存储模型。

  • 它没有传统关系型数据库中的表的概念，而是使用简单的键值对来存储和检索数据。
  • 每个键都与一个值相关联，这使得对数据的操作非常简单和高效。

• Redis采用C/S架构，由一个服务端和多个客户端组成。

  • 服务端负责存储和管理数据，而客户端则通过连接到服务端来进行数据的读写操作。
  • 客户端可以使用多种编程语言来与Redis进行交互，如Python、Java、Go等。
  • 此外，Redis还提供了图形化界面和命令行工具，方便用户进行管理和监控。

• 除了基本的键值存储外，Redis还支持丰富的数据结构，如字符串、哈希表、列表、集合和有序集合等。

  • 这些数据结构允许开发人员更灵活地操作数据，例如可以以原子方式对数据进行增删改查，支持集合运算和排序等功能。

• 此外，Redis还提供了各种高级功能，如持久化、发布/订阅、事务和管道等。

  • 其中，持久化功能允许将数据保存到磁盘上，以避免数据丢失；
  • 发布/订阅机制支持实时消息传递；
  • 事务和管道提供了原子性的多个操作，从而确保数据的一致性和完整性。

• 总之，Redis是一个功能强大的、高性能的内存数据库，通过键值存储模型和丰富的数据结构，为开发人员提供了简单、快速和灵活的数据存储和访问解决方案。

【二】关系型数据库和非关系型数据库

【1】关系型

• 关系型数据库是一种基于关系模型的数据库管理系统。
  • 常见的关系型数据库包括MySQL，PostgreSQL，Oracle，SQL Server和DB2等。
  • 这些数据库通过使用SQL（Structured Query Language）来管理和操作数据。

关系型数据库的主要特点包括：

• 数据以表格的形式组织：
  • 关系型数据库使用表格来存储数据，每个表格由列和行组成，类似于电子表格。
• 数据之间的关系：
  • 在关系型数据库中，不同表格之间可以建立关系，通过主键和外键来定义和维护数据之间的关系。
• 事务支持：
  • 关系型数据库提供ACID（原子性、一致性、隔离性和持久性）事务支持，确保数据的完整性和可靠性。
• 数据一致性：
  • 关系型数据库强调数据的结构和完整性，通过约束和规则来保证数据的一致性。
• 数据查询：
  • 关系型数据库使用SQL来进行数据的查询和操作，具有灵活、强大的查询能力。

• 去IOE：国产化：

  • 在信息技术领域，去IOE（Input-Output Equipment）是指替代国际知名供应商的产品和解决方案，实现国产化和自主可控。
  • 以下是一些例子：

• IBM被国内厂商替代：浪潮信息、曙光、联想

  • 例如，在服务器领域，国内公司如浪潮信息、曙光和联想等厂商推出了自己的服务器产品，与IBM的产品进行竞争。
  • 这些国产服务器在性能、可靠性和成本效益方面不断提高，并且逐渐获得市场认可。

• Oracle被国内公司替代：数据、达梦等

  • 在数据库领域，数据和达梦等国内公司提供了与Oracle数据库相媲美的产品和解决方案。
  • 这些国产数据库在性能、安全性和价值方面与Oracle数据库具有可比较的水平，并且在国内市场也取得了一定的市场份额。

• EMC存储被国产存储替代：

  • 国内一些企业如华为、浪潮信息等也提供了自己的存储产品，取代了EMC存储的地位。
  • 这些国产存储解决方案在性能、容量、可靠性和灵活性方面与国际品牌存储产品相匹敌，并且在满足国内市场需求的同时，实现了国产化的目标。

• 通过国产化替代国际知名供应商的产品和解决方案，我们可以实现更多的自主可控，提高信息技术产品的安全性、可靠性和成本效益。

  • 国内企业的不断发展和创新，也推动了我国信息技术产业的快速发展，并在全球市场中占据重要地位。

【2】非关系型数据库（NoSQL）

• 非关系型数据库，也被称为NoSQL数据库，是相对于关系型数据库而言的一种数据库技术。

  • 它们在数据存储和访问方式上与传统的关系型数据库有所不同。

• 常见的非关系型数据库包括Redis（缓存数据库），MongoDB（面向文档的数据库），Elasticsearch（大数据搜索和分析引擎）等。

非关系型数据库具有以下特点：

• 非结构化数据存储：
  • 非关系型数据库可以存储半结构化或非结构化的数据，例如JSON文档、键值对等格式。
  • 这使得非关系型数据库更适合存储灵活、变化多样的数据。
• 高可伸缩性：
  • 非关系型数据库通常采用分布式架构，可以方便地进行水平扩展，以应对数据量的增长和高并发访问的需求。
• 高性能：
  • 由于非关系型数据库通常采用了一些优化策略，如内存存储、键值索引等，因此在某些场景下能够提供更高的性能和吞吐量。
• 弱一致性：
  • 与关系型数据库不同，非关系型数据库在一致性要求上可能会降低，强调更高的可用性和分区容错性。
• 灵活的数据模型：
  • 非关系型数据库不需要事先定义表格结构，可以根据应用程序需要动态添加字段和属性，提供了更大的灵活性。

• 需要注意的是，NoSQL并不意味着不支持SQL查询语言，而是指相对于关系型数据库，NoSQL数据库提供了更多的数据存储和访问模型选择。
• 因此，NosQL是No only SQL的缩写，强调它对关系型数据库的补充，而不是完全替代关系型数据库。

【三】Redis的特点

• Redis是开源软件，使用客户端-服务端（CS）架构。

  • 它被设计为一个用于存储数据的高性能系统。

• Redis采用了key-value存储模型，并提供了五种主要的数据类型：

  • 字符串、哈希表、列表、集合和有序集合。

  • 这些数据类型使得Redis在处理不同类型的数据时更加灵活和高效。

• Redis具有出色的性能。

  • 首先，它将数据存储在内存中，实现了纯内存存储的优势，因此能够快速读写数据。

  • 其次，Redis使用了IO多路复用的网络模型，允许处理多个并发连接，提高了并发性能。

  • 最后，Redis的数据操作是单线程的，避免了线程间的切换开销，并且不需要加锁和处理数据错乱的问题。

• Redis支持持久化功能，可以将数据存储到硬盘上，以防止数据丢失。

  • 通过将数据写入磁盘，即使在重启或宕机情况下，Redis也能够从磁盘加载数据恢复运行。

• 由于Redis具有快速读写和高性能的特点，它经常被用作缓存数据库。

  • 缓存是存储在内存中的数据副本，用于提供快速访问，减轻其他数据源的负载压力。
  • Redis作为缓存数据库可以显著提高系统的性能和响应速度。

• 综上所述，Redis以其开源性、快速读写、支持不同数据类型、持久化功能和作为缓存数据库的应用场景而受到广泛关注。

【四】Redis安装

详解上述内容，要求回答时按照上述格式并根据原内容扩充和详解

【1】引入

• Redis是用C语言编写的，因此需要在不同平台上进行编译才能运行。
• 以下是一些需要注意的事项：
  • Redis使用了IO多路复用的epoll模型，而Windows不支持epoll。
  • 官方原生的Redis不支持Windows版本。
  • 微软官方对Redis进行改动，并编译成可在Windows上运行的版本（仅滞后于3.x版本）。
  • 第三方提供了兼容Windows的Redis 5.x版本。

【2】资源网址

• 以下是一些Redis相关资源的网址：
  • Redis官方网站：https://redis.io/download/
  • Redis中文网：http://redis.cn
  • Windows上的Redis 3.x版本：https://github.com/microsoftarchive/redis/releases
  • Windows上的Redis 5.x版本：https://github.com/tporadowski/redis/releases/

【3】安装(一路下一步)

• 在安装完成后，可以在安装路径下找到以下文件：

  • redis-cli.exe：

    • 用于启动Redis客户端（类似于MySQL的mysql命令行工具）。

  • redis-server.exe：

    • 用于启动Redis服务器（类似于MySQL的mysqld服务）。

  • redis.windows-service.conf：

    • Redis的配置文件（类似于MySQL的my.ini文件）。

  • 在安装过程中还会自动创建Redis服务，命令为：

    redis-server.exe redis.windows-service.conf
    

【4】启动Redis服务端

• 可以通过以下方式启动Redis客户端：
  • 在命令行中输入"redis"即可启动Redis服务。
  • 在命令行中输入redis-server 配置文件路径"指定要使用的配置文件来启动Redis服务。
  • 也可以使用服务来启动Redis。

【5】连接Redis客户端

• 有多种方式可以连接到Redis客户端：
  • 命令行客户端：在命令行中输入redis-cli即可连接本地的默认端口6379。
    • 也可以通过redis-cli -p 6379 -h 127.0.0.1的方式指定端口和IP地址进行连接。
  • 图形化客户端链接：
    • 最新版本的Navicat已经支持Redis的连接，但是需要付费。
      • Redis Desktop Manager（https://resp.app/）是一个常用的图形化客户端工具，使用Qt编写。
      • 这个工具是收费的，但是在Redis开发者中被广泛使用。
    • Python语言中也有Redis相关的模块，可以使用pip install redis进行安装。

【五】Redis客户端的连接与停止

• 客户端连接 Redis 服务器的常用方式有命令行连接、图形化客户端以及使用 Python 进行连接。

【1】命令行连接：

• 使用命令行工具 redis-cli 可以连接到 Redis 服务器。
  • 可以通过以下命令进行连接：

redis-cli -p 端口号 -h 地址

• 其中，-p 参数指定连接的端口号，-h 参数指定连接的地址。例如：

redis-cli -p 6379 -h localhost

• 这将在本地连接到默认端口号为 6379 的 Redis 服务器。

【2】图形化客户端：

• 除了命令行连接，还可以使用图形化客户端工具连接到 Redis 服务器。
• 这些工具提供了直观友好的用户界面，方便进行操作和管理。
• 一些常见的图形化客户端包括 Redis Desktop Manager 和 Redis Commander。

【3】使用 Python 进行连接：

• Python 提供了多个 Redis 客户端库，如 redis-py 和 aioredis 等。
• 可以使用这些库在 Python 中连接 Redis 服务器，并进行数据操作。
• 连接的步骤通常包括创建 Redis 客户端对象、连接到 Redis 服务器、执行命令等。
• 以下是使用 redis-py 连接 Redis 的示例代码：

import redis

# 创建 Redis 客户端对象
r = redis.Redis(host='localhost', port=6379, db=0)

# 执行命令
r.set('key', 'value')
result = r.get('key')
print(result)

【4】停止 Redis 服务器的方式有两种：

• 客户端连接上后，通过执行 shutdown 命令停止服务：

redis> shutdown

• 使用该命令会向 Redis 服务器发送停止信号，然后服务器会正常关闭。

• 在服务中直接停止：
  • 如果 Redis 是作为一个后台服务运行的，可以通过向 Redis 进程发送终止信号来停止服务。
  • 具体方式可以使用操作系统提供的工具，如在 Linux 中可以使用 kill 命令，Windows 中可以使用任务管理器等。

【补充】Redis Desktop Manager的安装步骤

• 官方地址：https://resp.app/
• GitHub地址：https://github.com/RedisInsight/RedisDesktopManager
• Microsoft Store地址：https://www.crxsoso.com/store/detail/XP8K1GHCB0F1R2
• RESP离线安装包(直接下载这个)：https://s3.amazonaws.com/redisinsight.download/public/releases/2.30.0/RedisInsight-v2-win-installer.exe

• 打开Redis Desktop Manager的官方网站：https://resp.app/
• 在网站上找到并点击下载按钮，以获得适用于您操作系统的安装程序。
  • Redis Desktop Manager支持Windows、Mac和Linux等操作系统。
• 下载完成后，找到下载的安装程序文件，并双击运行。
• 按照安装程序的指示进行安装。
  • 通常情况下，您只需按照默认选项进行安装即可。如果您希望更改安装路径或其他设置，可以根据自己的需求进行调整。
• 完成安装后，您可以从开始菜单（Windows）或应用程序文件夹（Mac）中找到Redis Desktop Manager。
• 双击打开Redis Desktop Manager应用程序。
• 当您第一次打开Redis Desktop Manager时，系统可能会要求您提供Redis数据库的连接信息。根据您的具体情况，输入正确的主机名、端口号、密码等信息，并点击"连接"按钮。
• 如果一切正常，Redis Desktop Manager将会连接到您的Redis数据库，并且您将能够通过图形界面管理和操作您的数据。

【1】主界面

【2】连接本地Redis

【3】本地数据库列表

【4】服务器doker搭建RedisMod服务

（1）执行doker命令

• 使用 Docker 命令拉取 RedisMod 镜像：docker pull redislabs/redismod.

docker pull redislabs/redismod

（2）运行容器并启动 RedisMod 服务

docker run -p 6379:6379 redislabs/redismod

（3）配置服务器防火墙：

• 确保服务器的防火墙已允许通过 RedisMod 所使用的端口（默认为 6379）的流量。

（4）在本地电脑中安装 RedisInsight:

• 访问 RedisInsight 下载页面（https://redislabs.com/redisinsight/）并下载适用于您的操作系统的安装程序。
• 按照安装程序的指示进行安装。

（5）连接 RedisInsight 到 RedisMod：

• 在 RedisInsight 启动后，点击 "Connect to Database" 或相似按钮。
• 输入服务器的 IP 地址、端口号（6379），以及其他必要的连接信息。
• 单击 "Connect" 连接到 RedisMod 服务。

【5】服务器Docker Compose搭建RedisMod服务

（1）安装并正确配置了 Docker Compose

• 确保您已经安装并正确配置了 Docker Compose。您可以通过运行 docker-compose version 命令来检查 Docker Compose 的版本和状态。

（2）创建一个名为 docker-compose.yml 的文件

• 创建一个新的文件夹，并在文件夹中创建一个名为 docker-compose.yml 的文件。您可以使用任何文本编辑器来创建和编辑该文件。

（3）定义 RedisMod 服务的配置

• 在 docker-compose.yml 文件中定义 RedisMod 服务的配置。以下是一个示例配置的基本结构：

# yamlversion: '3'
services:
  redis-mod:
    image: redislabs/redismod
    ports:
      - 6379:6379
    restart: always

• 在这个示例配置中，我们指定了 RedisMod 服务的镜像使用 redislabs/redismod，将容器内部的 Redis 端口 6379 映射到主机上的同一端口，并设置容器的重启策略为 "always"，以便在容器退出时自动重启。

• 保存并关闭 docker-compose.yml 文件。

（4）导航到包含 docker-compose.yml 文件的文件夹

• 打开终端或命令行界面，并导航到包含 docker-compose.yml 文件的文件夹。

（5）运行 Docker Compose

• 使用以下命令运行 Docker Compose，并在后台启动 RedisMod 服务：

docker-compose up -d

此命令会执行以下操作：

• 检查并创建所需的 Docker 容器。
• 启动 RedisMod 服务容器，并将其放置在后台运行。
• 根据 docker-compose.yml 文件中的配置，映射 Redis 端口和任何其他指定的端口。

（6）在确认没有出现错误并成功启动 RedisMod 服务

• 在确认没有出现错误并成功启动 RedisMod 服务后，就可以使用相应的客户端工具连接到 RedisMod 服务并进行操作了。

# docker-compose up -d
[+] Running 2/2
 ✔ Network docker_default        Created                                                                                           1.9s 
 ✔ Container docker-redis-mod-1  Started                                                                                           0.3s 
[root@VM-8-11-opencloudos docker]# 

• 通过以上步骤，您可以使用 Docker Compose 来自动化运行 RedisMod 服务，并在需要时确保服务的高可用性和稳定性。

【6】链接RedisMod

• 输入服务器IP
• 服务器端口(一定要开发端口)

链接成功

【补充】可视化监控(Grafana)

（1）安装Grafana

• 首先下载Grafana的Docker镜像；

docker pull grafana/grafana

• 下载完成后运行Grafana；

docker run -p 3000:3000 --name grafana \
-d grafana/grafana

• 接下来下载Prometheus的Docker镜像；

docker pull prom/prometheus

• 在/mydata/prometheus/目录下创建Prometheus的配置文件prometheus.yml：

global:
  scrape_interval: 5s

• 运行Prometheus，把宿主机中的配置文件prometheus.yml挂载到容器中去；

docker run -p 9090:9090 --name prometheus \
-v /mydata/prometheus/prometheus.yml:/etc/prometheus/prometheus.yml \
-d prom/prometheus

• 进入grafana容器并安装redis-datasource插件，安装完成后需要重启grafana服务。

docker exec -it grafana /bin/bash
grafana-cli plugins install redis-datasource

（2）使用

• 连接到redismod需要使用到它的容器IP地址，使用如下命令查看redismod容器的IP地址；

• 在Grafana中配置好Redis数据源，使用admin:admin账户登录，访问地址；http://192.168.3.105:3000/

• 配置Redis地址信息，注意使用redismod的容器IP地址；

• 打开Dashboard选择Redis；

• 接下来就可以看到一个非常完善的Redis监控仪表盘了，基本能满足Redis的监控需求。