隨著互聯(lián)網(wǎng)Web2.0網(wǎng)站的興起，傳統(tǒng)的關(guān)系數(shù)據(jù)庫在應(yīng)付Web2.0網(wǎng)站，特別是超大規(guī)模和高并發(fā)的SNS類型的Web2.0純動態(tài)網(wǎng)站已經(jīng)顯得力不從心，暴露了很多難以克服的問題：
（1）對數(shù)據(jù)庫高并發(fā)讀寫的需求
網(wǎng)站要根據(jù)用戶個性化信息來實時生成動態(tài)頁面和提供動態(tài)信息，所以基本上無法使用動態(tài)頁面靜態(tài)化技術(shù)，因此數(shù)據(jù)庫并發(fā)負載非常高，往往要達到每秒上萬次讀寫請求。關(guān)系數(shù)據(jù)庫應(yīng)付上萬次SQL查詢還勉強頂?shù)米。菓?yīng)付上萬次SQL寫數(shù)據(jù)請求，硬盤IO就已經(jīng)無法承受了。
?。?）對海量數(shù)據(jù)的高效率存儲和訪問的需求
對于大型的SNS網(wǎng)站，每天用戶產(chǎn)生海量的用戶動態(tài)，以國外的Friendfeed為例，一個月就達到了2.5億條用戶動態(tài)，對于關(guān)系數(shù)據(jù)庫來說，在一張2.5億條記錄的表里面進行SQL查詢，效率是極其低下乃至不可忍受的。
（3）對數(shù)據(jù)庫的高可擴展性和高可用性的需求
在基于Web的架構(gòu)當(dāng)中，數(shù)據(jù)庫是最難進行橫向擴展的，當(dāng)一個應(yīng)用系統(tǒng)的用戶量和訪問量與日俱增的時候，你的數(shù)據(jù)庫卻沒有辦法像Web服務(wù)器和應(yīng)用服務(wù)器那樣簡單的通過添加更多的硬件和服務(wù)節(jié)點來擴展性能和負載能力。對于很多需要提供7*24小時不間斷服務(wù)的網(wǎng)站來說，對數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)進行升級和擴展是非常痛苦的事情，往往需要停機維護和數(shù)據(jù)遷移，為什么數(shù)據(jù)庫不能通過不斷的添加服務(wù)器節(jié)點來實現(xiàn)擴展呢？
在上面提到的“三高”的需求面前，關(guān)系數(shù)據(jù)庫遇到了難以克服的障礙，而對于Web2.0網(wǎng)站來說，關(guān)系數(shù)據(jù)庫的很多主要特性卻往往無用武之地，例如：
?。?）數(shù)據(jù)庫事務(wù)一致性需求
很多Web實時系統(tǒng)并不要求嚴格的數(shù)據(jù)庫事務(wù)，對讀一致性的要求很低，有些場合對寫一致性要求也不高。因此數(shù)據(jù)庫事務(wù)管理成了數(shù)據(jù)庫高負載下一個沉重的負擔(dān)。
?。?）數(shù)據(jù)庫的寫實時性和讀實時性需求
對關(guān)系數(shù)據(jù)庫來說，插入一條數(shù)據(jù)之后立刻查詢，是肯定可以讀出來這條數(shù)據(jù)的。并不要求這么高的實時性。
?。?）對復(fù)雜的SQL查詢，特別是多表關(guān)聯(lián)查詢的需求
任何大數(shù)據(jù)量的Web系統(tǒng)，都非常忌諱多個大表的關(guān)聯(lián)查詢，以及復(fù)雜的數(shù)據(jù)分析類型的復(fù)雜SQL報表查詢，特別是SNS類型的網(wǎng)站，從需求以及產(chǎn)品設(shè)計角度，就避免了這種情況的產(chǎn)生。往往更多的只是單表的主鍵查詢，以及單表的簡單條件分頁查詢，SQL的功能被極大的弱化了。
因此，關(guān)系數(shù)據(jù)庫在這些越來越多的應(yīng)用場景下顯得不那么合適了，為了解決這類問題的非關(guān)系數(shù)據(jù)庫應(yīng)運而生。NoSQL 是非關(guān)系型數(shù)據(jù)存儲的廣義定義。它打破了長久以來關(guān)系型數(shù)據(jù)庫與ACID理論大一統(tǒng)的局面。NoSQL 數(shù)據(jù)存儲不需要固定的表結(jié)構(gòu)（例如以鍵值對存儲，它的結(jié)構(gòu)不固定，每一個元組可以有不一樣的字段，每個元組可以根據(jù)需要增加一些自己的鍵值對，這樣就不會局限于固定的結(jié)構(gòu)，可以減少一些時間和空間的開銷），通常也不存在連接操作。
在大數(shù)據(jù)存取上具備關(guān)系型數(shù)據(jù)庫無法比擬的性能優(yōu)勢，例如：
（1）易擴展
NoSQL數(shù)據(jù)庫種類繁多，但是一個共同的特點都是去掉關(guān)系數(shù)據(jù)庫的關(guān)系型特性。數(shù)據(jù)之間無關(guān)系，這樣就非常容易擴展。也無形之間，在架構(gòu)的層面上帶來了可擴展的能力。
?。?）大數(shù)據(jù)量，高性能
NoSQL數(shù)據(jù)庫都具有非常高的讀寫性能，尤其在大數(shù)據(jù)量下，同樣表現(xiàn)優(yōu)秀。這得益于它的無關(guān)系性，數(shù)據(jù)庫的結(jié)構(gòu)簡單。
?。?）靈活的數(shù)據(jù)模型
NoSQL無需事先為要存儲的數(shù)據(jù)建立字段，隨時可以存儲自定義的數(shù)據(jù)格式。而在關(guān)系數(shù)據(jù)庫里，增刪字段是一件非常麻煩的事情。如果是非常大數(shù)據(jù)量的表，增加字段簡直就是一個噩夢。這點在大數(shù)據(jù)量的Web2.0時代尤其明顯。
（4）高可用
NoSQL在不太影響性能的情況，就可以方便的實現(xiàn)高可用的架構(gòu)。比如Cassandra，HBase模型，通過復(fù)制模型也能實現(xiàn)高可用。
綜上所述，NoSQL的非關(guān)系特性使其成為了后Web2.0時代的寵兒，助力大型Web2.0網(wǎng)站的再次起飛，是一項全新的數(shù)據(jù)庫革命性運動。
隨著應(yīng)用對高性能需求的增加，NoSQL逐漸在各大名企的系統(tǒng)架構(gòu)中生根發(fā)芽。時至今日，涌現(xiàn)出的NoSQL產(chǎn)品已經(jīng)有很多種了，例如Membase、MongoDB、Apache Cassandra、CouchDB等。不過，在國內(nèi)外互聯(lián)網(wǎng)巨頭例如社交巨頭新浪微博、傳媒巨頭Viacom及圖片分享領(lǐng)域佼佼者Pinterest等名企都不約而同地采用了Redis作為其NoSQL數(shù)據(jù)庫的選擇，到底Redis是何方神圣呢？能讓如此多的名企為它而癡狂。
按照官方的說法，Redis是一個開源的，使用C語言編寫，面向“鍵/值”（Key/Value）對類型數(shù)據(jù)的分布式NoSQL數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，特點是高性能，持久存儲，適應(yīng)高并發(fā)的應(yīng)用場景。因此，可以說Redis純粹為應(yīng)用而產(chǎn)生，它是一個高性能的key-value數(shù)據(jù)庫，并且還提供了多種語言的API（包括我們的大C#）。那么，也許我們會問：到底性能如何呢？以下是官方的bench-mark數(shù)據(jù)：
測試完成了50個并發(fā)執(zhí)行100000個請求。設(shè)置和獲取的值是一個256字節(jié)字符串。Linux box是運行Linux 2.6,這是X3320 Xeon 2.5 ghz。文本執(zhí)行使用loopback接口(127.0.0.1)。結(jié)果:讀的速度是110000次/s,寫的速度是81000次/s 。（當(dāng)然不同的服務(wù)器配置性能也有所不同）。
和Memcached類似，Redis支持存儲的value類型相對更多，包括string(字符串)、list(鏈表)、set(集合)、zset(sorted set --有序集合)和hash（哈希類型）。這些數(shù)據(jù)類型都支持push/pop、add/remove及取交集并集和差集及更豐富的操作，而且這些操作都是原子性的。在此基礎(chǔ)上，Redis支持各種不同方式的排序。與Memcached一樣，為了保證效率，數(shù)據(jù)都是緩存在內(nèi)存中。區(qū)別的是Redis會周期性的把更新的數(shù)據(jù)寫入磁盤或者把修改操作寫入追加的記錄文件，并且在此基礎(chǔ)上實現(xiàn)了master-slave(主從)同步（數(shù)據(jù)可以從主服務(wù)器向任意數(shù)量的從服務(wù)器上同步，從服務(wù)器可以是關(guān)聯(lián)其他從服務(wù)器的主服務(wù)器。）。
因此，Redis的出現(xiàn)，很大程度補償了Memcached這類key/value存儲的不足，在部分場合可以對關(guān)系數(shù)據(jù)庫起到很好的補充作用。
前面介紹了一大堆，現(xiàn)在開始真刀實干！首先，肯定是安裝Redis，這里我們選擇比較熟悉的Windows平臺來進行安裝。既然是Windows平臺，那么肯定要選擇一個Windows版本的Redis安裝包（其實NoSQL大部分都是部署在Linux服務(wù)器上得，什么原因？大家都懂得，開源+免費=成熟的服務(wù)器方案）。
（1）進入GitHub的Redis相關(guān)包下載頁面：https://github.com/MSOpenTech/redis
Of course，這個地址也是可以的：https://github.com/dmajkic/redis/downloads
（2）選擇相應(yīng)版本，我這里選擇的是2.6的版本，點擊Download ZIP按鈕進行下載；
?。?）打開壓縮包，可以看到我們下載的其實是一個完整的Redis-2.6的包，包含了bin、src等文件夾，src是源碼，而bin則是編譯好的執(zhí)行文件，也是我們主要使用的東東。進入bin目錄，可以看到里面又有兩個目錄，一個是32位操作系統(tǒng)使用的，另一個則是64位操作系統(tǒng)使用的。
（4）我所使用的是64位系統(tǒng)，所以我將redisbin64.zip拷貝出來，解壓后移動至我的D:/Redis目錄中，可以看到解壓后的內(nèi)容包含以下的一些可執(zhí)行exe文件：
下面來看看這幾個可執(zhí)行exe文件都是干嘛用的？
?、?strong>redis-server.exe：服務(wù)程序，也是最最最核心的一個程序。說到底，Redis也就是我們服務(wù)器系統(tǒng)上一直運行的一個服務(wù)甚至就是一個進程而已。
②redis-check-dump.exe：本地數(shù)據(jù)庫檢查
?、踨edis-check-aof.exe：更新日志檢查
?、躵edis-benchmark.exe：性能測試，用以模擬同時由N個客戶端發(fā)送M個 SETs/GETs 查詢。上面所提到的測試結(jié)果就是使用的該程序來進行的。
?、輗edis-cli.exe： 服務(wù)端開啟后，我們的客戶端就可以輸入各種命令測試了，例如GET、SET等操作；
另外，將剛剛下載的包里邊的redis.conf默認配置文件拷貝到工作目錄中（我的是D:/Redis），redis.conf主要是一些Redis的默認服務(wù)配置，包括默認端口號（一般默認6379）啊之類的配置。
?。?）既然我們知道了redis-server.exe是最核心的一個程序，那么我們就首先來將它開啟。這里需要在Windows的命令行界面中來開啟，首先在運行窗口輸入cmd進入命令窗口，使用cd命令切換到指定的目錄（我是將剛剛解壓的文件放在了D:/Redis文件夾下）
（6）最后就是驚心動魄地開啟Redis的服務(wù)了，輸入一句簡單的命令：redis-server.exe redis.conf
這里需要注意的是：開啟Redis服務(wù)后，命令行窗口不要關(guān)閉，一旦關(guān)閉，Redis服務(wù)也會相應(yīng)關(guān)閉。因此，我們一般會將其改為Windows服務(wù)，并且設(shè)置為開機自動啟動，就像我們數(shù)據(jù)庫服務(wù)器中的SQL Server服務(wù)和Web服務(wù)器中的IIS服務(wù)一樣。
?。?）究竟我們的Redis安裝好了沒呢？我們可以通過新打開（記得是新打開一個，而不是將原來那個關(guān)閉了）一個cmd窗口使用redis-cli.exe來測試一下：redis-cli.exe -h 服務(wù)器IP –p 端口
?。?）既然每次都需要在命令窗口中開啟Redis服務(wù)不爽，那我們就動手將其改為Windows服務(wù)，讓它自動啟動。通過在網(wǎng)上查找，我在CSDN找到了一個批處理文件和一個RedisService的可執(zhí)行文件，并將這兩個文件拷貝到指定的Redis目錄（我的是D:/Redis）：
其中，install-service這個批處理文件的代碼如下：
@echo offset cur_path=%cd%sc create redis-instance binpath= "\"%cur_path%\RedisService.exe\" %cur_path%\redis.conf" start= "auto" DisplayName= "Redis"
意思是在我們的Windows中創(chuàng)建一個Redis的服務(wù)實例，指定要啟動的程序路徑與配置文件路徑。這里需要注意的是：RedisService是另外的一個exe，不是我們剛剛下載下來就有的，這個RedisService.exe的下載地址為：http://pan.baidu.com/s/1sjrvmTf。啟動模式設(shè)置為auto代表自動啟動，顯示的服務(wù)名稱為Redis。這樣，一個bat文件就做好了，點擊運行之后，一個Redis的Windows服務(wù)也出現(xiàn)在了我們的Windows服務(wù)列表中，如下圖所示：
隨著新浪、趕集這些大型網(wǎng)站同一時刻的訪問量逐步飆升，但它們卻能做到讓用戶順利的訪問，運用的就是Redis的數(shù)據(jù)優(yōu)化處理技術(shù)。因此，Redis經(jīng)過了各大名企的考驗，是一個高性能的NoSQL數(shù)據(jù)庫，具有多種實用的用途。那么，我們.Net開發(fā)者是否可以借助Redis解決日常開發(fā)中遇到的高并發(fā)的問題呢，答案是肯定的。下一篇，我們會熟悉一下Redis為我們.Net開發(fā)者提供的API，以及Redis中提供的常見的數(shù)據(jù)類型（多種）等等。最后，衷心感謝本文的參考文獻作者，特別是傳智播客的王承偉老師，本文是基于其發(fā)布的公開課視頻學(xué)習(xí)整理而成，感謝其提供了這么好的公開課教程！
（1）傳智播客Redis公開課，王承偉主講，http://bbs.itcast.cn/thread-26525-1-1.html
（2）NoSQL百度百科，http://baike.baidu.com/view/2677528.htm
（3）孫立，《NoSQL開篇—為什么使用NoSQL》，http://www.infoq.com/cn/news/2011/01/nosql-why/
（4）Redis百度百科，http://baike.baidu.com/view/4595959.htm
（5）Ruthless，《Windows下安裝Redis》，http://www.cnblogs.com/linjiqin/archive/2013/05/27/3101694.html
（6）張善友，《在Windows上以服務(wù)方式運行Redis》，http://www.cnblogs.com/shanyou/archive/2013/01/17/redis-on-windows.html
（1）Redis-2.6服務(wù)包：http://pan.baidu.com/s/1dDEKojJ
（2）Redis注冊Windows服務(wù)的批處理文件：http://pan.baidu.com/s/1jGJtNXs
（3）Redis注冊Windows服務(wù)的啟動程序（RedisServcie.exe）：http://pan.baidu.com/s/1sjrvmTf
