NoSQL数据库Redis和MongoDB

redis简介

一些特点：

Redis的读写性能极高，并且有丰富的特性（发布/订阅、事务、通知等）。
Redis支持数据的持久化（RDB和AOF两种方式），可以将内存中的数据保存在磁盘中，重启的时候可以再次加载进行使用。
Redis支持多种数据类型，包括：string、hash、list、set，zset、bitmap、hyperloglog等。
Redis支持主从复制（实现读写分析）以及哨兵模式（监控master是否宕机并自动调整配置）。
Redis支持分布式集群，可以很容易的通过水平扩展来提升系统的整体性能。
Redis基于TCP提供的可靠传输服务进行通信，很多编程语言都提供了Redis客户端支持。

redis的应用场景

高速缓存：将不常变化但又经常被访问的热点数据放到Redis数据库中，可以大大降低关系型数据库的压力，从而提升系统的响应性能。
排行榜：很多网站都有排行榜功能，利用Redis中的列表和有序集合可以非常方便的构造各种排行榜系统。
商品秒杀/投票点赞：Redis提供了对计数操作的支持，网站上常见的秒杀、点赞等功能都可以利用Redis的计数器通过+1或-1的操作来实现，从而避免了使用关系型数据的update操作。
分布式锁：利用Redis可以跨多台服务器实现分布式锁（类似于线程锁，但是能够被多台机器上的多个线程或进程共享）的功能，用于实现一个阻塞式操作。
消息队列：消息队列和高速缓存一样，是一个大型网站不可缺少的基础服务，可以实现业务解耦和非实时业务削峰等特性，这些我们都会在后面的项目中为大家展示。
Redis有着非常丰富的数据类型，也有很多的命令来操作这些数据

在python中使用redis

pip3 install redis

1>>> import redis
2>>> client = redis.Redis(host='1.2.3.4', port=6379, password='1qaz2wsx')
3>>> client.set('username', 'admin')
4True
5>>> client.hset('student', 'name', 'hao')
61
7>>> client.hset('student', 'age', 38)
81
9>>> client.keys('*')
10[b'username', b'student']
11>>> client.get('username')
12b'admin'
13>>> client.hgetall('student')
14{b'name': b'hao', b'age': b'38'}

MongoDB简介

数据持久化的首选方案目前大多都是关系型数据库，例如：mysql、SqlServer、postgresql等，如果要存储海量的低价值数据，文档数据库也是不错的选择，MongoDB就是其中的佼佼者

MongoDB是2009年问世的一个面向文档的数据库管理系统，由C++语言编写，旨在为Web应用提供可扩展的高性能数据存储解决方案。虽然在划分类别的时候后，MongoDB被认为是NoSQL的产品，但是它更像一个介于关系数据库和非关系数据库之间的产品，在非关系数据库中它功能最丰富，最像关系数据库。
MongoDB将数据存储为一个文档，一个文档由一系列的“键值对”组成，其文档类似于JSON对象，但是MongoDB对JSON进行了二进制处理（能够更快的定位key和value），因此其文档的存储格式称为BSON。

MongoDB和关系型数据库很像

操作MongoDB

1mongo --host 172.18.61.250
2MongoDB shell version v3.6.5
3connecting to: mongodb://172.18.61.250:27017/

可以看到不用密码

1.查看、创建和删除数据库

// 显示所有数据库 show dbs admin 0.000GB config 0.000GB local 0.000GB // 创建并切换到school数据库 use school switched to db school // 删除当前数据库 db.dropDatabase() { "ok" : 1 }
2.创建、删除和查看集合

// 创建并切换到school数据库 use school switched to db school // 创建colleges集合 db.createCollection('colleges') { "ok" : 1 } // 创建students集合 db.createCollection('students') { "ok" : 1 } // 查看所有集合 show collections colleges students // 删除colleges集合 db.colleges.drop() true
3.文档的CRUD操作

// 向students集合插入文档 db.students.insert({stuid: 1001, name: '骆昊', age: 38}) WriteResult({ "nInserted" : 1 }) // 向students集合插入文档 db.students.save({stuid: 1002, name: '王大锤', tel: '13012345678', gender: '男'}) WriteResult({ "nInserted" : 1 }) // 查看所有文档 db.students.find() { "_id" : ObjectId("5b13c72e006ad854460ee70b"), "stuid" : 1001, "name" : "骆昊", "age" : 38 } { "_id" : ObjectId("5b13c790006ad854460ee70c"), "stuid" : 1002, "name" : "王大锤", "tel" : "13012345678", "gender" : "男" } // 更新stuid为1001的文档 db.students.update({stuid: 1001}, {'$set': {tel: '13566778899', gender: '男'}}) WriteResult({ "nMatched" : 1, "nUpserted" : 0, "nModified" : 1 }) // 插入或更新stuid为1003的文档 db.students.update({stuid: 1003}, {'$set': {name: '白元芳', tel: '13022223333', gender: '男'}}, upsert=true) WriteResult({ "nMatched" : 0, "nUpserted" : 1, "nModified" : 0, "_id" : ObjectId("5b13c92dd185894d7283efab") }) // 查询所有文档 db.students.find().pretty() { "_id" : ObjectId("5b13c72e006ad854460ee70b"), "stuid" : 1001, "name" : "骆昊", "age" : 38, "gender" : "男", "tel" : "13566778899" } { "_id" : ObjectId("5b13c790006ad854460ee70c"), "stuid" : 1002, "name" : "王大锤", "tel" : "13012345678", "gender" : "男" } // 查询stuid大于1001的文档 db.students.find({stuid: {'$gt': 1001}}).pretty() { "_id" : ObjectId("5b13c790006ad854460ee70c"), "stuid" : 1002, "name" : "王大锤", "tel" : "13012345678", "gender" : "男" } // 查询stuid大于1001的文档只显示name和tel字段 db.students.find({stuid: {'$gt': 1001}}, {_id: 0, name: 1, tel: 1}).pretty() { "name" : "王大锤", "tel" : "13012345678" } { "name" : "白元芳", "tel" : "13022223333" }

在python中使用MongoDB

pip3 install pymongo

1>>> from pymongo import MongoClient
2>>> client = MongoClient('mongodb://127.0.0.1:27017') 
3>>> db = client.school
4>>> for student in db.students.find():
5...     print('学号:', student['stuid'])
6...     print('姓名:', student['name'])
7...     print('电话:', student['tel'])
8... 
9学号: 1001.0
10姓名: 骆昊
11电话: 13566778899
12学号: 1002.0
13姓名: 王大锤
14电话: 13012345678
15学号: 1003.0
16姓名: 白元芳
17电话: 13022223333
18>>> db.students.find().count()
193
20>>> db.students.remove()
21{'n': 3, 'ok': 1.0}
22>>> db.students.find().count()
230
24>>> coll = db.students
25>>> from pymongo import ASCENDING
26>>> coll.create_index([('name', ASCENDING)], unique=True)
27'name_1'
28>>> coll.insert_one({'stuid': int(1001), 'name': '骆昊', 'gender': True})
29<pymongo.results.InsertOneResult object at 0x1050cc6c8>
30>>> coll.insert_many([{'stuid': int(1002), 'name': '王大锤', 'gender': False}, {'stuid': int(1003), 'name': '白元芳', 'gender': True}])
31<pymongo.results.InsertManyResult object at 0x1050cc8c8>
32>>> for student in coll.find({'gender': True}):
33...     print('学号:', student['stuid'])
34...     print('姓名:', student['name'])
35...     print('性别:', '男' if student['gender'] else '女')
36... 
37学号: 1001
38姓名: 骆昊
39性别: 男
40学号: 1003
41姓名: 白元芳
42性别: 男
43>>>