Redis開發學習(2)_In-memory database跟On Disk(Relational) database比較

Redis開發學習(2)_In-memory database跟On Disk(Relational) database比較_cli的基礎20大指令(資料型態介紹)

- 4月 05, 2019

傳統的B/S 架構中

由於Server端餘後端進行資料存取過程會導致磁碟操作負載
那就有可能客戶端會反應系統更新處理資料變慢的可能
尤其當資料數達一定量後也會時常發生
以往可能處理方式會再多買幾台Server擴充硬碟等等

那在軟體上的問題解決方式則會有如下兩種
其基本核心思想都是在於避免直接對DB進行存取訪問

(1)網頁靜態化(對於網站、網頁應用)
這塊由於沒有很深入
大概意思應該是說
在進行資料庫訪問之前就先透過其他的process先把DB中的資料抓出來再生出靜態網頁
當客戶端要訪問這些資料時 Server就不再是直接去操作DB
而是去把應靜態化頁面展示出來
https://kknews.cc/zh-tw/other/5m8a5ql.html
https://www.youtube.com/watch?v=UxbiRCA6IBk

(2)將資料保存到記憶體中(常見的In-memory DB: MemoryCached , Redis)
而當客戶端需要資料更新處理時對於Server訪問後
Server會先去memory中判斷是否有該用戶要的資料若沒有才進行DB的I/O

基礎的cli指令

接下來我們要示範的是
基礎的cli指令

各位我們在上一次的範例透過C#嵌入StackExchanged.Redis
的小專案有新增一個key
這次我們要進行一個實驗
來讓你更加對In-memory這個詞有深刻體悟

這次我們將key替換成name
並透過API設置 value 為 Wang

你會發現在自開的cli terminal中也同步更新了目前資料庫的key list

cli的基礎20大指令
(備註:對於指令部分是大小寫都可以的喔!!!
差別在於有些模糊字串比對的pattern會區分大小寫
輸入到一半打TAB會自動補齊是很好用技巧
此外1在 redis cli command中大部分代表成功反之就是0)

指令1. KEYS pattern 取出鍵名清單

查看目前存於記憶體中所有key
Redis指令如果想要查看目前的鍵值
可以在你啟動完cli後
輸入: keys *
會列出存於記憶體中所有key

你可以看到新增的name也呈現出來了

指令2. SELECT INDEX 切換資料庫

在Redis底層C語言中的定義是由struct中來定義資料庫的
C程式中定義在 redis.h 中就有定義到redis server這個結構
當中則有訂了一個redisDb的Array (從index為0開始)
在用戶端則是定義了redisDb的指標指向當前用戶使用的DB
預設當Server初始化時Client端會設置為0

struct redisServer {  //Server  
    // ...
    redisDb *db;    // DB array
    int dbnum;    // db count
    // ...
}

typedef struct client { //Client
    // ...
    redisDb *db;    // the pointer to point current db 
    // ...
}

比方說我目前是在Index為0的 DB中列出鍵值

當我切成Index 為 1的時候
就會發現此時我們在次想列出所有鍵值時結果就不同了
目前Index為 1的 Redis DB不存在任何鍵值

此外跟剛剛不一樣的是多出中括號1的識別
這是因為每個redis用戶端都會有自己專屬的Target DB
每當用戶端執行完DB讀寫命令時， Target DB就會是目前的這些指令操作目標物件

那這個INDEX難不成沒有上限嗎???
我們實驗看看SELECT 999
會報錯的!!! 事實上Redis資料庫編號索引是從0到15(上限到15)
我們可以任選一個DB來進行利用

指令3. SET KEY VALUE

如下我再多加如下幾個key-value
fruitA : apple
fruitA : Almond
fruitA : avocado
fruitB : banana
fruitB : Berry

在指令1中學到的keys pattern
keys * 是 for all列出目前鍵值
那 PATTERN 除了我們剛剛講的 *號之外
也有模糊搜尋的機制(是有大小寫區分的)

指令4. DEL key 刪除key

比方說我要刪除key1 (剛剛透過C#那裏應用程式塞入的測試record)
當執行完換行顯示1就代表成功0是失敗

指令5. GET KEY 獲取key對應的value

比方我要抓出fruitA 的value

這時你會發現一開始對於key 是 fruitA的我們其實設置了三種水果
fruitA : apple
fruitA : Almond
fruitA : avocado
最後被avocado覆蓋掉了

因此同樣的key一次只可以存在唯一一筆 value
當對相同key的再次set value的時候就會覆寫(在剛剛埋一個伏筆)

指令6. EXISTS key 當前key是否存在

比方說我想要查找是否存在name這個鍵值(成功一樣回傳1)
在刪除目前的鍵值 name
再查檢一次就會返回0

指令7. TYPE key
檢查目前建值的data type

由於目前剩下來的key
fruitA , fruitB都是字串
我再多塞幾筆不同型態的key

那你可以發現原來key 還能負數浮點數甚至0

這時我們想打type去驗證的時候卻發現很詭異的事情
全部都是string!!!!!!

那如果你是打不存在的key則會回傳none

這是為何呢?
原因在於Redis的String 可包括任何數據
而且String的資料型態是屬於Binary-safe的
所以也可以存圖片或序列化後的物件

那幹嘛還要type這個指令???竟然回傳回來都是string

這部分主要是因為在Redis中定義的不同資料型態
跟以往我們程式語言中認知不太一樣
在Redis中若你是使用 SET 、 SETBIT、SETEX 、SETNX、MSET、....等等
Redis Strings Command 所操作的鍵值預設都會是String

Redis對於資料型態有區分的是如下幾種(超級重要的特徵!!!)
(1) String
(2) Hash (command前綴會有H)
(3) list (command前綴會有L、B、R的)
(4) set (command前綴大部分會有S 除了set、setbit、setnx、setex)
(5) sorted set (command前綴會有Z)
(技巧:
String跟Hash的通常只要你下完後的command回傳會是OK，至於list , set ...回傳則是數字)

如下我們簡單示範一下(初心者不要把type搞成是辨別float 、int....了喔!!!!)

我們先小抄前一下
跟大家介紹一下LPUSH

他也是一種key-value只是可以讓你存一個list
不用擔心資料會像一開始介紹的用SET會覆蓋掉
而且是有順序的(通常塞入的回傳值到最後會相反過來->有點像堆疊)
塞入a 回傳1(a的index:0)
塞入b 回傳2(在a的上面-> b的index:0 a的index:1 )
塞入c 回傳3(在b的上面-> c的index:0 b的index:1 a的index:2)
塞入d 回傳4(在c的上面-> d的index:0 c的index:1 b的index:2 a的index:3))

透過LRANGE指令還可以打印特定範圍

這時我們在去透過 TYPE 指令去驗證
就會發現被指令判定為 list型態

指令8. RENAME key newkey
重新命名 key

這裡來進行一個實驗
由於在剛剛我們有建立一個list型態的key-value record
如果我把 fruitB 這個string型態的key重新命名的名稱
剛好故意跟listOfAlphabet撞名會發生捨麼事情呢???

list的key就被蓋掉了原本list型態的listOfAlphabet也不存在了
所以在重命名時也要注意這點

指令9. DBSIZE 查看目前DB中key的總數量

指令10. MOVE key db 將目前資料庫中某一key移動至其他資料庫

我們目前有兩個DB各自塞的key如下

我們用MOVE 從Db0 中把key為listOfAlphabet的record移動到Db1

指令11. INFO 獲取Redis Server資訊(OS/CPU/MEMORY...)和統計內容

完整訊息(有點長...)

# Server
redis_version:3.2.100
redis_git_sha1:00000000
redis_git_dirty:0
redis_build_id:dd26f1f93c5130ee
redis_mode:standalone
os:Windows
arch_bits:64
multiplexing_api:WinSock_IOCP
process_id:13680
run_id:43b59fef0b1954bb1fd20168f6e8b94b29b617ca
tcp_port:6379
uptime_in_seconds:19529
uptime_in_days:0
hz:10
lru_clock:10972020
executable:D:\JobTools\RedisTool\Redis-x64-3.2.100\redis-server.exe
config_file:

# Clients
connected_clients:1
client_longest_output_list:0
client_biggest_input_buf:0
blocked_clients:0

# Memory
used_memory:690784
used_memory_human:674.59K
used_memory_rss:653008
used_memory_rss_human:637.70K
used_memory_peak:804656
used_memory_peak_human:785.80K
total_system_memory:0
total_system_memory_human:0B
used_memory_lua:37888
used_memory_lua_human:37.00K
maxmemory:0
maxmemory_human:0B
maxmemory_policy:noeviction
mem_fragmentation_ratio:0.95
mem_allocator:jemalloc-3.6.0

# Persistence
loading:0
rdb_changes_since_last_save:7
rdb_bgsave_in_progress:0
rdb_last_save_time:1554472314
rdb_last_bgsave_status:ok
rdb_last_bgsave_time_sec:0
rdb_current_bgsave_time_sec:-1
aof_enabled:0
aof_rewrite_in_progress:0
aof_rewrite_scheduled:0
aof_last_rewrite_time_sec:-1
aof_current_rewrite_time_sec:-1
aof_last_bgrewrite_status:ok
aof_last_write_status:ok

# Stats
total_connections_received:5
total_commands_processed:156
instantaneous_ops_per_sec:0
total_net_input_bytes:4903
total_net_output_bytes:5887018
instantaneous_input_kbps:0.00
instantaneous_output_kbps:0.00
rejected_connections:0
sync_full:0
sync_partial_ok:0
sync_partial_err:0
expired_keys:0
evicted_keys:0
keyspace_hits:13
keyspace_misses:6
pubsub_channels:0
pubsub_patterns:0
latest_fork_usec:3114
migrate_cached_sockets:0

# Replication
role:master
connected_slaves:0
master_repl_offset:0
repl_backlog_active:0
repl_backlog_size:1048576
repl_backlog_first_byte_offset:0
repl_backlog_histlen:0

# CPU
used_cpu_sys:0.28
used_cpu_user:0.47
used_cpu_sys_children:0.00
used_cpu_user_children:0.00

# Cluster
cluster_enabled:0

# Keyspace
db0:keys=5,expires=0,avg_ttl=0
db1:keys=3,expires=0,avg_ttl=0