NoSQL
什么是NoSQL
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NoSQL数据库
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
Memcached的数据流向
Slab allocation
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
进入到/usr/local/src
yum install -y memcached libmemcached libevent
启动
systemctl start memcached
查看启动是否成功
[root@linletao-001 src]# ps aux|grep memcached
memcach+ 1631 0.3 0.1 325564 1180 ? Ssl 22:28 0:00 /usr/bin/memcached -u memcached -p 11211 -m 64 -c 1024
root 1654 0.0 0.0 112676 984 pts/0 S+ 22:28 0:00 grep --color=auto memcached
我们也可以用命令行的形式去启动它，里面可以加一些参数，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 -l监听端口 -d后台启动。
比如：/usr/bin/memcached -u memcached -p 11211 -m 64 -c 1024
vim /etc/sysconfig/memcached 可以配置参数
PORT="11211"（端口）
USER="memcached"（用户）
MAXCONN="1024"（最大连接数）
CACHESIZE="64"（内存）
OPTIONS="127.0.0.1"（监听的端口）
查看Memcached运行状态
memcached-tool 127.0.0.1:11211 stats
[root@linletao-001 src]# memcached-tool 127.0.0.1:11211 stats
#127.0.0.1:11211 Field Value
accepting_conns 1
auth_cmds 0
auth_errors 0
bytes 0
bytes_read 7
bytes_written 0
cas_badval 0
cas_hits 0
cas_misses 0
cmd_flush 0
cmd_get 0
cmd_set 0
cmd_touch 0
conn_yields 0
connection_structures 11
curr_connections 10
curr_items 0
decr_hits 0
decr_misses 0
delete_hits 0
delete_misses 0
evicted_unfetched 0
evictions 0
expired_unfetched 0
get_hits 0
get_misses 0
hash_bytes 524288
hash_is_expanding 0
hash_power_level 16
incr_hits 0
incr_misses 0
libevent 2.0.21-stable
limit_maxbytes 67108864
listen_disabled_num 0
pid 1879
pointer_size 64
reclaimed 0
reserved_fds 20
rusage_system 0.057735
rusage_user 0.003849
threads 4
time 1530631114
total_connections 11
total_items 0
touch_hits 0
touch_misses 0
uptime 107
version 1.4.15
在这里我们需要将常关注 get—hits和cmd_get， 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。
我们还可以使用nc命令，首先yum安装
yum install -y nc
然后通过命令
echo stats |nc 127.0.0.1 11211来查看
nc命令必须和ip以及端口组合使用
STAT pid 1879
STAT uptime 540
STAT time 1530631547
STAT version 1.4.15
STAT libevent 2.0.21-stable
STAT pointer_size 64
STAT rusage_user 0.017037
STAT rusage_system 0.057735
STAT curr_connections 10
STAT total_connections 12
STAT connection_structures 11
STAT reserved_fds 20
STAT cmd_get 0
STAT cmd_set 0
STAT cmd_flush 0
STAT cmd_touch 0
STAT get_hits 0
STAT get_misses 0
STAT delete_misses 0
STAT delete_hits 0
STAT incr_misses 0
STAT incr_hits 0
STAT decr_misses 0
STAT decr_hits 0
STAT cas_misses 0
STAT cas_hits 0
STAT cas_badval 0
STAT touch_hits 0
STAT touch_misses 0
STAT auth_cmds 0
STAT auth_errors 0
STAT bytes_read 13
STAT bytes_written 1024
STAT limit_maxbytes 67108864
STAT accepting_conns 1
STAT listen_disabled_num 0
STAT threads 4
STAT conn_yields 0
STAT hash_power_level 16
STAT hash_bytes 524288
STAT hash_is_expanding 0
STAT bytes 0
STAT curr_items 0
STAT total_items 0
STAT expired_unfetched 0
STAT evicted_unfetched 0
STAT evictions 0
STAT reclaimed 0
END
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
Server: 127.0.0.1 (11211)
pid: 1879
uptime: 755
time: 1530631762
version: 1.4.15
libevent: 2.0.21-stable
pointer_size: 64
rusage_user: 0.020084
rusage_system: 0.060253
curr_connections: 10
total_connections: 13
connection_structures: 11
reserved_fds: 20
cmd_get: 0
cmd_set: 0
cmd_flush: 0
cmd_touch: 0
get_hits: 0
get_misses: 0
delete_misses: 0
delete_hits: 0
incr_misses: 0
incr_hits: 0
decr_misses: 0
decr_hits: 0
cas_misses: 0
cas_hits: 0
cas_badval: 0
touch_hits: 0
touch_misses: 0
auth_cmds: 0
auth_errors: 0
bytes_read: 30
bytes_written: 2068
limit_maxbytes: 67108864
accepting_conns: 1
listen_disabled_num: 0
threads: 4
conn_yields: 0
hash_power_level: 16
hash_bytes: 524288
hash_is_expanding: 0
bytes: 0
curr_items: 0
total_items: 0
expired_unfetched: 0
evicted_unfetched: 0
evictions: 0
reclaimed: 0