NOSQL

原创
2019/07/12 12:59
阅读数 69

NoSQL的介绍:

非关系型数据库就是NoSQL,关系型数据库代表MySQL
 对于关系型数据库来说,是需要把数据存储到库、表、行、字段里,查询的时候根据条件一行一行地去匹配,当量非常大的时候就很耗费时间和资源,尤其是数据是需要从磁盘里去检索
 NoSQL数据库存储原理非常简单(典型的数据类型为k-v),不存在繁杂的关系链,比如mysql查询的时候,需要找到对应的库、表(通常是多个表)以及字段。
 NoSQL数据可以存储在内存里,查询速度非常快
 NoSQL在性能表现上虽然能优于关系型数据库,但是它并不能完全替代关系型数据库
 NoSQL因为没有复杂的数据结构,扩展非常容易,支持分布式

常见的NoSQL

k-v形式的:memcached、redis 适合储存用户信息,比如会话、配置文件、参数、购物车等等。这些信息一般都和ID(键)挂钩,这种情景下键值数据库是个很好的选择。
 文档数据库:mongodb   将数据以文档的形式储存。每个文档都是一系列数据项的集合。每个数据项都有一个名称与对应的值,值既可以是简单的数据类型,如字符串、数字和日期等;也可以是复杂的类型,如有序列表和关联对象。数据存储的最小单位是文档,同一个表中存储的文档属性可以是不同的,数据可以使用XML、JSON或者JSONB等多种形式存储。
 列存储 Hbase
 图  Neo4J、Infinite Graph、OrientDB

Memcached介绍

Memcached是国外社区网站LiveJournal团队开发,目的是为了通过缓存数据库查询结果,减少数据库访问次数,从而提高动态web站点性能。
 官方站点 http://www.memcached.org/
 数据结构简单(k-v),数据存放在内存里
 多线程
 基于c/s架构,协议简单
 基于libevent的事件处理
 自主内存存储处理(slab allowcation)
 数据过期方式:Lazy Expiration 和 LRU

 

Slab allocation的介绍:

Slab Allocation的原理
 将分配的内存分割成各种尺寸的块(chunk), 并把尺寸相同的块分成组(chunk的集合),每个chunk集合被称为slab。
 Memcached的内存分配以Page为单位,Page默认值为1M,可以在启动时通过-I参数来指定。
 Slab是由多个Page组成的,Page按照指定大小切割成多个chunk。

Growth factor

Memcached在启动时通过-f选项可以指定 Growth Factor因子。该值控制chunk大小的差异。默认值为1.25。
 通过memcached-tool命令查看指定Memcached实例的不同slab状态,可以看到各Item所占大小(chunk大小)差距为1.25
 命令:# memcached-tool 127.0.0.1:11211 display

Memcached的数据过期方式

 Lazy Expiration
 Memcached 内部不会监视记录是否过期,而是在get时查看记录的时间戳,检查记录是否过期。这种技术被称为lazy(惰性)expiration。因此,Memcached不会在过期监视上耗费CPU时间。
 LRU
 Memcached会优先使用已超时的记录的空间,但即使如此,也会发生追加新记录时空间不足的情况,此时就要使用名为Least Recently Used(LRU)机制来分配空间。顾名思义,这是删除“最近最少使用”的记录的机制。因此,当内存空间不足时(无法从slab class获取到新的空间时),就从最近未被使用的记录中搜索,并将其空间分配给新的记录。从缓存的实用角度来看,该模型十分理想。

Memcached安装

 yum install -y memcached libmemcached libevent
 systemctl start memcached
 vim /etc/sysconfig/memcached 可以配置参数
 比如加上监听的ip,可以把OPTIONS="" 改为OPTIONS="127.0.0.1"
 其中-m指定memcached分配内存
 -c指定最大并发数
 -u指定运行memcached服务的用户

查看Memcached运行状态

 memcached-tool 127.0.0.1:11211  stats
 或者echo stats |nc 127.0.0.1 11211  需要安装nc工具  yum install -y nc
 若安装libmemcached后,可以使用命令
 memstat --servers=127.0.0.1:11211 查看memcached服务状态

在memcached中,运行state命令可以查看memcached服务的状态信息,其中cmd_get表示总的get次数,get_hits表示get的总命中次数,命中率 = get_hits/cmd_get。    get_hits是一个历史数据。 curr_items是当前存储的数据

 

Memcached命令行:

 yum install -y telnet

telnet 127.0.0.1 11211
 set key2 0 30 2
ab
STORED
get key2
VALUE key2 0 2
ab
END

 

 

Memcached语法规则

  <command name> <key> <flags> <exptime> <bytes>\r\n <data block>\r\n
 注:\r\n在windows下是Enter键
 <command name> 可以是set, add, replace
 set表示按照相应的<key>存储该数据,没有的时候增加,有的时候覆盖
 add表示按照相应的<key>添加该数据,但是如果该<key>已经存在则会操作失败
 replace表示按照相应的<key>替换数据,但是如果该<key>不存在则操作失败。
 <key> 客户端需要保存数据的key

   <flags> 是一个16位的无符号的整数(以十进制的方式表示)。 该标志将和需要存储的数据一起存储,并在客户端get数据时返回。 客户端可以将此标志用做特殊用途,此标志对服务器来说是不透明的。
 <exptime> 为过期的时间。 若为0表示存储的数据永远不过期(但可被服务器算法:LRU 等替换)。 如果非0(unix时间或者距离此时的秒数),当过期后,服务器可以保证用户得不到该数据(以服务器时间为标准)。
 <bytes> 需要存储的字节数,当用户希望存储空数据时<bytes>可以为0
 <data block>需要存储的内容,输入完成后,最后客户端需要加上\r\n(直接点击Enter)作为结束标志。

Memcached数据导出和导入

导出:
 memcached-tool 127.0.0.1:11211 dump > data.txt
 cat data.txt
 导入:
 nc 127.0.0.1 11211 < data.txt
 若nc命令不存在,yum install nc
 注意:导出的数据是带有一个时间戳的,这个时间戳就是该条数据过期的时间点,如果当前时间已经超过该时间戳,那么是导入不进去的

PHP连接Memcached

先安装php的memcache扩展
cd /usr/local/src/
wget  http://www.apelearn.com/bbs/data/attachment/forum/memcache-2.2.3.tgz
tar zxf memcache-2.2.3.tgz
cd memcache-2.2.3
/usr/local/php-fpm/bin/phpize
./configure --with-php-config=/usr/local/php-fpm/bin/php-config
make && make install
安装完后会有类似这样的提示: Installing shared extensions: /usr/local/php-fpm/lib/php/extensions/no-debug-non-zts-20131226/
然后修改php.ini(vim /usr/local/php-fpm/etc/php.ini )添加一行 extension="memcache.so“
检查/usr/local/php-fpm/sbin/php-fpm  -m

下载测试脚本
curl www.apelearn.com/study_v2/.memcache.txt > 1.php 2>/dev/null
1.php内容也可以参考https://coding.net/u/aminglinux/p/yuanke_centos7/git/blob/master/21NOSQL/1.php
执行脚本
/usr/local/php-fpm/bin/php 1.php
或者将1.php放到某个虚拟主机根目录下面,在浏览器访问,即可看到效果
最终可以看到数据如下:
 [0] => aaa
 [1] => bbb
 [2] => ccc
 [3] => ddd

 

Memcached中存储session

本实例是在lamp/lnmp环境下实现

wget http://study.lishiming.net/.mem_se.txt
mv .mem_se.txt   /data/wwwroot/default/1.php   //把.mem_se.txt改名为1.php并放到默认的主页目录下(nginx的默认主页下)
其中session.php内容可以参考https://coding.net/u/aminglinux/p/yuanke_centos7/git/blob/master/21NOSQL/session.php
curl    localhost/1.php
类似于1443702394<br><br>1443702394<br><br>i44nunao0g3o7vf2su0hnc5440


编辑php.ini添加两行
session.save_handler = memcache 

session.save_path = "tcp://192.168.0.9:11211" 


或者httpd.conf中对应的虚拟主机中添加
php_value session.save_handler "memcache"  php_value session.save_path "tcp://192.168.0.9:11211" 
或者php-fpm.conf对应的pool中添加
php_value[session.save_handler] = memcache
php_value[session.save_path] = " tcp://192.168.0.9:11211 "
telnet 127.0.0.1 11211
get i44nunao0g3o7vf2su0hnc5440

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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