关系型数据库

1.存储方式：采用表格的储存方式，数据以行和列的方式进行存储，读取和查询都十分方便。

2.存储结构：关系型数据库按照结构化的方法存储数据，每个数据表都必须对各个字段定义好（也就是先定义好表的结构），再根据表的结构存入数据，这样做的好处就是由于数据的形式和内容在存入数据之前就已经定义好了，所以整个数据表的可靠性和稳定性都比较高，坏处是一旦存入数据后，如果需要修改数据表的结构就会十分困难。

3.存储规范：关系型数据库为了避免重复、规范化数据以及充分利用好存储空间，把数据按照最小关系表的形式进行存储，这样数据管理的就可以变得很清晰，这主要是一张数据表的情况。如果是多张表情况就不一样了，由于数据涉及到多张数据表，数据表之间存在着复杂的关系，随着数据表数量的增加，数据管理会越来越复杂。

4.扩展方式：由于关系型数据库将数据存储在数据表中，数据操作的瓶颈出现在多张数据表的操作中，而且数据表越多这个问题越严重，如果要缓解这个问题，只能提高处理能力，也就是选择速度更快性能更高的计算机，这样的方法虽然可以一定的拓展空间，但这样的拓展空间一定有非常有限的，也就是关系型数据库只具备纵向扩展能力。

5.查询方式：关系型数据库采用结构化查询语言（即SQL）来对数据库进行查询，SQL早已获得了各个数据库厂商的支持，成为数据库行业的标准，它能够支持数据库的CRUD（增加，查询，更新，删除）操作，具有非常强大的功能，SQL可以采用类似索引的方法来加快查询操作。

6.规范化：在数据库的设计开发过程中开发人员通常会面对同时需要对一个或者多个数据实体（包括数组、列表和嵌套数据）进行操作，这样在关系型数据库中，一个数据实体一般首先要分割成多个部分，然后再对分割的部分进行规范化，规范化以后再分别存入到多张关系型数据表中，这是一个复杂的过程。好消息是随着软件技术的发展，相当多的软件开发平台都提供一些简单的解决方法，例如，可以利用ORM层（也就是对象关系映射）来将数据库中对象模型映射到基于SQL的关系型数据库中去以及进行不同类型系统的数据之间的转换。

7.事务性：关系型数据库强调ACID规则（原子性（Atomicity）、一致性（Consistency）、隔离性（Isolation）、持久性（Durability）），可以满足对事务性要求较高或者需要进行复杂数据查询的数据操作，而且可以充分满足数据库操作的高性能和操作稳定性的要求。并且关系型数据库十分强调数据的强一致性，对于事务的操作有很好的支持。关系型数据库可以控制事务原子性细粒度，并且一旦操作有误或者有需要，可以马上回滚事务。

8.读写性能：关系型数据库十分强调数据的一致性，并为此降低读写性能付出了巨大的代价，虽然关系型数据库存储数据和处理数据的可靠性很不错，但一旦面对海量数据的处理的时候效率就会变得很差，特别是遇到高并发读写的时候性能就会下降的非常厉害。

9.授权方式：关系型数据库常见的有Oracle，SQLServer，DB2，Mysql，除了Mysql大多数的关系型数据库如果要使用都需要支付一笔价格高昂的费用，即使是免费的Mysql性能也受到了诸多的限制。

非关系型数据库

非关系型数据库(nosql ),属于文档型数据库，数据结构由键值(key=>value)对组成。

1、存储方式：虚拟内存+持久化。
2、查询语句：是独特的MongoDB的查询方式。
3、适合场景：事件的记录，内容管理或者博客平台等等。
4、架构特点：可以通过副本集，以及分片来实现高可用。
5、数据处理：数据是存储在硬盘上的，只不过需要经常读取的数据会被加载到内存中，将数据存储在物理内存中，从而达到高速读写。
6、成熟度与广泛度：新兴数据库，成熟度较低，Nosql数据库中最为接近关系型数据库，比较完善的DB之一，适用人群不断在增长。、

非关系型数据库特点：

1、易扩展：NoSQL数据库种类繁多，但是一个共同的特点都是去掉关系数据库的关系型特性。数据之间无关系，这样就非常容易扩展。无形之间，在架构的层面上带来了可扩展的能力。[

2、大数据量，高性能：NoSQL数据库都具有非常高的读写性能，尤其在大数据量下，同样表现优秀。这得益于它的无关系性，数据库的结构简单。一般MySQL使用Query Cache。NoSQL的Cache是记录级的，是一种细粒度的Cache，所以NoSQL在这个层面上来说性能就要高很多。

3、灵活的数据模型：NoSQL无须事先为要存储的数据建立字段，随时可以存储自定义的数据格式。而在关系数据库里，增删字段是一件非常麻烦的事情。如果是非常大数据量的表，增加字段简直就是——个噩梦。这点在大数据量的Web 2.0时代尤其明显。

4、高可用：NoSQL在不太影响性能的情况，就可以方便地实现高可用的架构。比如Cassandra、HBase模型，通过复制模型也能实现高可用。

关系型数据库和非关系型数据库区别

1.成本:Nosql数据库很容易部署，基本上是开源软件，无需像Oracle那样花费大量成本购买，比关系数据库便宜。

2.查询速度:Nosql数据库将数据存储在高速缓存中，不需要对SQL层进行分析。关系数据库在硬盘上存储数据，自然的查询速度远比Nosql数据库慢。

4.扩展性：关系型数据库有类似join这样的多表查询机制的限制导致扩展很艰难。Nosql基于键值对，数据之间没有耦合性，所以非常容易水平扩展。

5.持久存储：Nosql不使用于持久存储，海量数据的持久存储，还是需要关系型数据库

6.数据一致性：非关系数据库通常强调数据的最终一致性，而不是像关系数据库那样强烈的数据一致性，以及从非关系数据库读取的数据可能仍处于中间状态，Nosql不提供对事务的处理。

数据库	MongoDB	MySQL
数据库模型	非关系型	关系型
存储方式	以类JSON的文档的格式存储	不同引擎有不同的存储方式
查询语句	MongoDB查询方式（类似JavaScript的函数）	SQL语句
数据处理方式	基于内存，将热数据存放在物理内存中，从而达到高速读写	不同引擎有自己的特点
成熟度	新兴数据库，成熟度较低	成熟度高
广泛度	NoSQL数据库中，比较完善且开源，使用人数在不断增长	开源数据库，市场份额不断增长
事务性	仅支持单文档事务操作，弱一致性	支持事务操作
占用空间	占用空间大	占用空间小
join操作	MongoDB没有join	MySQL支持join

Redis是一个基于内存的高效的键值型非关系型数据库，存取效率极高。而且支持多种存储数据结构，使用也非常简单。

1.准备工作

在开始之前，需要安装Redis以及redis-py库。如果要做数据导入/导出操作的话，还需要安装RedisDump。

2.Redis和StrictRedis

redis-py库提供两个类Redis和StrictRedis来实现Redis的命令操作。
StrictRedis实现了绝大部分官方的命令，参数也一一对应，比如set（）方法就对应Redis命令的set方法。而Redis是StrictRedis的子类，它的主要功能是用于向后兼容旧版本库里的几个方法。为了兼容，它将方法做了改写，比如lrem（）方法就将value和num参数的位置互换，这和Redis命令行的命令参数不一致。
官方推荐使用StrictRedis，我们下面也用StrictRedis演示

3.连接Redis

现在，我们已经在本地安装了Redis并运行在6379端口，没有设置密码。那么可以用如下命令连接并测试Redis：

from redis import StrictRedis

redis = StrictRedis(host='localhost',port=6379,db=0) # password=如果有的话
redis.set('name','Bob')
print(redis.get('name'))

这里我们传入了Redis的地址、运行端口、使用的数据库和密码信息。在默认不传的情况下，这4个参数分别为localhost、6379、0和None。首先声明了一个StrictRedis对象，接下来调用set（）方法，设置一个键值对，然后打印。
运行结果如下

b'Bob'

这说明我们连接成功，并可以执行set（）和get（）操作了。
当然，我们还可以使用ConnectionPool来连接，示例如下：

from redis import StrictRedis,ConnectionPool

pool = ConnectionPool(host='localhost',port=6379,db=0)
redis = StrictRedis(connection_pool=pool)

这样的连接效果是一样的。观察源码可以发现，StrictRedis就是用host和port等参数又构造了一个ConnectionPool，所以直接将ConnectionPool当作参数传给StrictRedis也一样。
另外，ConnectionPool还支持通过URL来构建。URL的格式支持有如下3种：

redis://[:password]@host:port/db
rediss://[:password]@host:port/db
unix://[:password]@/path/to/socket.sock?db=db

这3种URL分别表示创建Redis TCP连接、Redis TCP+SSL连接、Redis UNIX socket连接。我们只需要构造上面任意一种URL即可，其中password部分如果有则可以写，没有则可以省略。下面再演示用URL构造连接：

url = 'redis://:foobared@localhost:6379/0'
pool = ConnectionPool.from_url(url)
redis = StrictRedis(connection_pool=pool)

这里我们使用第一种连接字符串进行连接。首先，声明一个Redis连接字符串，然后调用from_url()方法创建ConnectionPool，接着将其传给StrictRedis即可完成连接，所以使用URL的连接方式还是比较方便的。

4.键操作

5.字符串操作

6.列表操作

7.集合操作

8.有序集合操作

9.散列操作

10.RedisDump

RedisDump提供了强大的Redis数据的导入和导出功能
首先，确保已经安装好了RedisDump
RedisDump提供了两个可执行命令：redis-dump用于导出数据，redis-load用于导入数据。

redis-dump

首先，可以输入以下命令查看所有可选项：

redis-dump -h

运行结果如下：

Usage: redis-dump [options]

Dump data from specified or default redis.

If no output file is specified, dump to standard output.

Options:
  -h, --help            show this help message and exit
  -H HOST, --host=HOST  connect to HOST (default localhost)
  -p PORT, --port=PORT  connect to PORT (default 6379)
  -s SOCKET, --socket=SOCKET
                        connect to SOCKET
  -w PASSWORD, --password=PASSWORD
                        connect with PASSWORD
  -d DB, --db=DB        dump DATABASE (0-N, default 0)
  -k KEYS, --keys=KEYS  dump only keys matching specified glob-style pattern
  -o OUTPUT, --output=OUTPUT
                        write to OUTPUT instead of stdout
  -y, --pretty          split output on multiple lines and indent it
  -E ENCODING, --encoding=ENCODING
                        set encoding to use while decoding data from redis

其中，-d代表数据库代号，-s代表导出后的休眠时间，-c代表分块大小，默认是10000，-f代表导出时的过滤器，-0代表禁用运行时优化，-V用于显示版本，-D表示开启调试。
我们可以用本地的Redis做测试，博主这个版本没有-u这个参数

redis-dump

运行后可以将本地0至15号数据库的所有数据输出出来，例如：

{"name":{"type":"string","value":"Bob","ttl":-0.001,"expireat":1648560164.8600767},"k1":{"type":"string","value":"v1","ttl":-0.001,"expireat":1648560164.8620763}}

如果想要将其输出为JSON文件，可以使用如下命令：

redis-dump -u :foobared@localhost:6379 > ./redis_data.jl

这样就可以成功将Redis的所有数据库的所有数据导出成JSON文件了
另外，可以使用-d参数指定某个数据库的导出，例如只导出1号库的内容：

redis-dump -u :foobared@localhost:6379 -d 1  > ./redis.data.jl

如果只想导出特定的内容，比如想导出以adsl开头的数据，可以根据-f参数过滤，命令如下：

redis-dump -u :foobared@localhost:6379 -f adsl:*  > ./redis.data.jl

redis-load

同样，我们可以首先输入如下命令查看所有可选项：

redis-load -h

运行结果如下：

redis-load --help
 Try:redis-load [global options] COMMAND [command options]
 	-u ,--uri=S        Redis URI (e.g. redis://hostname[:port])
	-d ,--database=S   Redis database(e.g. -d 15)
	-s ,--sleep=S 	   Sleep for S seconds after dumping (for debugging)
	-n ,--no_check_utf8 
	-V ,--version 		Display version
	-D ,--debug	
		--nosafe

其中-u代表Redis连接字符串，-d代表数据库代号，默认是全部，-s代表导出后的休眠时间，-n代表不检测UTF-8编码，-V表示显示版本，-D表示开启调试。
我们可以将JSON行文件导入到Redis数据库中：

< redis_data.json redis-load -u :foobared@localhost:6379

这样就成功导入了
另外，下面的命令同样可以达到

cat redis_data.json | redis-load -u :foobared@localhost:6379

数据库：

数据库，我们又叫做数据的仓库，就是来存储数据的。

与普通的“数据库”不同的是，数据库是依照“数据结构”来进行数据的存储。所以我们看到的数据是十分的有条理，操作者可以把数据库分为一个个库，一个个表，一条条数据。效果十分的分明。十分的结构化。

与Excel相比的话，数据库可以给某一个字段添加约束（比如某一列不能为空）

数据库与普通文件的区别是：数据库能够快速查找对应的数据。

我们经常说的XXX数据库，其实是一个XXX数据库管理系统，是一个软件，是数据库管理的程序实现。

 

关系型数据库：

关系型数据库是依照关系模型来创建的数据库。

关系模型：就是我们常说的“一对一，一对多”等这种关系的统称，一个关系型数据库是二维表及其之间联系的数据组织。

关系型数据库可以很好的存储一些关系模型的数据，比如一个老师对应多个学生，这种数据多是生活中常见的。存储这类数据，一般需要关系型数据库。

关系模型包括：数据结构（数据存储的问题、二维表）、操作指令（sql语句）、完整性约束（表内约束、表与表之间的相关约束）。

关系型数据库的特点：

安全（存储在硬盘中，不会因为断电而丢失数据）。

便于理解（关系型数据库常常存在一定的关系，因为存在关系模型的原因）

缺点：占据一定的存储空间。（因为存在一定的关系，所以即使一些字段为空，也需要存储）

 

非关系型数据库：

非关系型数据库最大的特征就是没有表的概念，他是通过键值对的形式来进行数据的存储，

非关系型模型有2种：

     1：列模型：存储的数据是一列一列的，这种模式（即数据即索引，常常存在于分布式系统中，查找效率比较高）

     2：键值对模型:存储的数据是一个个键值对。

支持数据的读写分离，主从同步，提高数据的访问速度。

通过定时快照（snapshot）和基于语句的追加（AppendOnlyFile，aof）两种方式，redis可以支持数据持久化——将内存中的数据存储到磁盘上，方便在宕机等突发情况下快速恢复。

快照的核心原理就是把redis在某个时间内存内的所有数据都写入硬盘

追加：系统会把所有的redis数据进行的写操作的命令记录到硬盘上