Plan de présentation

1. Introduction
2. Definition
3. Structures et fonctionnement
4. Logiciel de réalisation : Redis
5. Présentation de Redis
6. Cas pratique

Introduction

• NoSQL est une catégorie de systèmes de gestion de bases de données qui ne repose pas sur des tables relationnelles. Ces bases de données sont conçues pour gérer des ensembles de données volumineux et des applications nécessitant une grande flexibilité. Le NoSQL est un type de bases de données, dont la spécificité est d’être non relationnelles.
• Il est possible d’y stocker des données sous une forme non structurée, sans suivre de schéma fixe. Les jointures ne sont plus nécessaires, et le scaling est facilité. Il existe plusieurs types de bases de données NoSQL, telles que les bases de données Key-Value, les bases de données documentaires, les bases de données en colonnes, et les bases de données orientées graphes.

Definition

Definition

• Les Bases de Données NoSQL Key-Value

Les bases de données Key-Value sont l’un des types de bases de données NoSQL les plus simples et les plus performants. Elles sont conçues pour stocker, récupérer et gérer des paires de clés et de valeurs, ce qui les rend idéales pour de nombreux cas d’utilisation nécessitant des performances élevées et une grande flexibilité.

Structures et fonctionnement

1. Structures

• 1. Clé (Key) Une chaîne de caractères unique qui identifie de manière unique chaque entrée dans la base de données.
• 2. Valeur (Value) Les données associées à la clé. La valeur peut être de n’importe quel type, y compris des chaînes, des nombres, des objets complexes, ou même des fichiers binaires.

Structures et fonctionnement

2. Fonctionnement

Les opérations de base sur les bases de données Key-Value incluent :

• 1. Insertion : Ajouter une nouvelle paire clé-valeur.
• 2. Mise à jour : Modifier la valeur associée à une clé existante.
• 3. Suppression : Supprimer une paire clé-valeur.
• 4. Récupération : Obtenir la valeur associée à une clé spécifique.

Ces opérations sont généralement très rapides, car elles se basent sur des structures de données comme les tables de hachage, qui permettent un accès quasi-constant au temps pour les opérations de lecture et d’écriture.

Structures et fonctionnement

3. Avantages

• Simplicité : La structure clé-valeur est intuitive et facile à comprendre.
• Performance : Les opérations sont très rapides grâce à l’accès direct via la clé.
• Scalabilité : Faciles à partitionner horizontalement, ce qui permet de gérer de très grands volumes de données.
• Flexibilité : Aucune structure de schéma rigide, ce qui permet de stocker des données hétérogènes.

Structures et fonctionnement

4. Cas d’Utilisation

• Caches : Stockage temporaire des résultats de calculs ou de requêtes pour améliorer les performances des applications (ex. : Redis, Memcached).
• Sessions utilisateur : Stockage des informations de session pour les utilisateurs d’applications web.
• Files d’attente : Gestion des files d’attente de messages pour les systèmes de messagerie ou les tâches asynchrones.
• Paramètres de configuration : Stockage des configurations d’application de manière centralisée et facilement accessible.

Logiciel de réalisation : Redis

Logiciel de réalisation : Redis

1. Définition

• Redis (Remote Dictionary Server) est un système de gestion de données open source écrit en C, conçu pour stocker, récupérer et manipuler différents types de données.

• Il s’agit d’une base de données NoSQL de type paire clé/valeur. Redis peut être configurée pour stocker des données sur disque, cependant, il est principalement utilisé pour la gestion de données en mémoire vive.

• Redis est utilisée en production dans des secteurs tels que les jeux vidéo, la publicité, les services financiers, la santé et l’IoT.

Logiciel de réalisation : Redis

2. Historique

• Créée en 2009 par Salvatore Sanfilippo, Redis est devenue l’une des bases de données NoSQL les plus populaires. Nommé base de données la plus aimée par les développeurs pendant 5 années d’affilées d’après le sondage annuel « Stackoverflow Developer Survey »

• Redis est actuellement utilisé par de nombreuses compagnies comme Twitter, GitHub ou Snapchat. Découvrez tout ce que vous devez savoir sur cette base de données en mémoire rapide.

Logiciel de réalisation : Redis

3. Fonctionnement

Les structures de données (data structure) de Redis supportent nativement différents types de valeurs:

• des entiers (integers),
• des chaînes de caractères (strings),
• des hachages (hashes),
• des listes (lists),
• des ensembles (sets),
• des ensembles triés (sorted sets), des bitmaps,
• des bitfields, des hyperLogLog,
• des index spatiaux et des flux (streams).

Logiciel de réalisation : Redis

Logiciel de réalisation : Redis

4. Quelques fonctionnalités

• La fonction de Publish/Subscribe (pub/sub) de Redis permet la diffusion de messages en temps réel entre les différentes parties d’une application.

Le fonctionnement de cette diffusion est simple. Les messages envoyés par les expéditeurs (publishers) ne sont pas directement envoyés à des destinataires spécifiques (subscribers) mais passent dans des canaux (channels). Seuls les abonnés du canal en question reçoivent le message qui est envoyé « au plus, une fois » (at-most-once).

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Logiciel de réalisation : Redis

4. Quelques fonctionnalités

• Redis propose une fonctionnalité de mise en cache côté client. En exploitant la mémoire disponible sur les serveurs d’application pour stocker un sous-ensemble des informations de la base de données directement dans l’application, elle va alors permettre de créer des services très performants.

L’application va alors stocker la réponse aux requêtes les plus courantes directement dans sa mémoire de l’application et les réutiliser ultérieurement, sans avoir à recontacter la base de données.

La plus part des navigateurs

Cas pratique

1. Installation

• Telecharger le fichier d’installation sur le lien ci-dessous https://github.com/MicrosoftArchive/redis/releases
• Lancer l’excecutable et terminer l’installation
• Telecharger redis-Insigth sur Microsoft Store : Qui est un editeur de redis plus conviviale.

Cas pratique

2. Manipulations

• Une fois l’installation terminée, ouvrir CMD puis lancer la commande redis-cli

# redis-cli

• L’interface affiche à présent l’adresse IP et le port via lequel Redis fonctionne. Ceci nous permet à présent de faire un ping sur ce port.

# 127.0.0.1:6397> ping
# PONG

• Redis répond et montre ainsi que le système de base de données a été installé avec succès. Il est également possible de tester si vous pouvez définir des contenus.

Cas pratique

2. Manipulations

- Créer des entrées

-1. Chaînes

• Ajout de chaines( set)

# 127.0.0.1:6397> set foo "bar"
# 127.0.0.1:6397> set value 1

• À présent, si l’on consulte les entrées foo et value avec get, les valeurs correspondantes sont affichées.

# 127.0.0.1:6397> get foo
# "bar"
# 127.0.0.1:6397> get value
# "1"

Cas pratique

2. Manipulations

- Créer des entrées

-1. Chaînes

• Afin de supprimer une entrée, on utilise la commande del.

# 127.0.0.1:6397> del foo
# (integer) 1
# 127.0.0.1:6397> get foo
# (nil)

• Si vous ne souhaitez pas passer par des lignes de code supplémentaires pour créer plusieurs entrées, vous pouvez utiliser la fonctionnalité avancée mset. La fonctionnalité mget permet par ailleurs de consulter les valeurs de plusieurs entrées simultanément.

# 127.0.0.1:6397> mset foo1 "bar1" foo2 "bar2" foo3  "bar3"
# OK
# 127.0.0.1:6397> mget foo1 foo2 foo3
# 1) "bar1"
# 2) "bar2"
# 3) "bar3"

Cas pratique

2. Manipulations

• Créer des entrées

-2. Listes

• Les personnes travaillant avec cette base de données apprécient notamment les listes et les sets. Dans les deux cas, il s’agit de collections de valeurs. Alors que les sets ne sont pas triés, les valeurs des listes sont numérotées. Dans les listes, il est possible d’ajouter, de consulter et de supprimer des entrées.

• Ajout (lpush)

# 127.0.0.1:6397> lpush mylist foo
# (integer) 1
# 127.0.0.1:6397> lpush mylist bar
# (integer) 2

• Consultation (lrange)

# 127.0.0.1:6397> lrange mylist 0 10
# 1) "foo"
# 2) "bar"

Cas pratique

2. Manipulations

• Créer des entrées

-2. Listes

• Ajout suivant une position (linsert mylist before)

# 127.0.0.1:6397> linsert mylist before "bar" "test"
# (integer) 3
# 127.0.0.1:6397> lrange mylist 0 10
# 1) "foo"
# 2) "test"
# 3) "bar"

• Suppression (lrem)

# 127.0.0.1:6397> lrem mylist 0 foo
# (integer) 1
# 127.0.0.1:6397> lrange mylist 0 10
# 1) "test"
# 2) "bar"

Cas pratique

2. Manipulations

• Créer des entrées

-3. Sets

• Pour ajouter des éléments dans cette variante, on utilise la commande zadd et un score. Alors que les valeurs ne peuvent pas être répétées, le score permet d’indiquer plusieurs fois le même chiffre. Il ne s’agit donc pas d’une numérotation directe à l’intérieur d’un set, mais d’une pondération.

# 127.0.0.1:6397> sadd myset "foo"
# (integer) 1
# 127.0.0.1:6397> sadd myset "bar"
# (integer) 1

• Consultation (smembers)

# 127.0.0.1:6397> smembers myset
# 1) "bar"
# 2) "foo"

• Suppression (srem)

# 127.0.0.1:6397> srem myset "bar"
# (integer) 1

• Consultation (smembers)

# 127.0.0.1:6397> smembers myset
# 1) "foo"

Cas pratique

2. Manipulations

• Créer des entrées

-4. Hash

Le type de données hash constitue un cas particulier. De façon similaire aux sets et aux listes, il s’agit d’éléments individuels pouvant comporter plusieurs valeurs. Cependant, il existe également une clé pour chaque valeur créant ainsi des paires clé-valeur.

• Ajout (hset)

# 127.0.0.1:6397> hset user1 name "bob" email "bob@example.com" password "rK87_x"
# OK

• Consultation (hget)

# 127.0.0.1:6397> hget user1 name
# 1) "bob"

Cas pratique

2. Manipulations

• Créer des entrées

-4. Hash

• hgetall peut être utilisée pour tous les afficher.

# 127.0.0.1:6397> hgetall user1
# 1) "name"
# 2) "bob"
# 3) "email"
# 4) "bob@example.com"
# 5) "password"
# 6) "rK87_x"

• hvals (affiche toutes les valeurs enregistrées dans le hash)

# 127.0.0.1:6397> hvals user1
# 1) "bob"
# 2) "bob@example.com"
# 3) "rK87_x"

Cas pratique

2. Manipulations

• Créer des entrées

-4. Hash

• hkeys (affiche toutes les clés enregistrées dans le hash) offrent d’autres possibilités de consultation.

# 127.0.0.1:6397> hkeys user1
# 1) "name"
# 2) "email"
# 3) "password"

• hdel permet de supprimer des champs individuels

# > hdel user1 password
# (integer) 1
# 127.0.0.1:6397> hgetall user1
# 1) "name"
# 2) "bob"
# 3) "email"
# 4) "bob@example.com"

• del de supprimer le hash complet comme d’habitude.

# 127.0.0.1:6397> del user1
# (integer) 1
# 127.0.0.1:6397> hgetall user1
# (empty list or set)

Cas pratique

2. Manipulations

• Créer des entrées

-5. Autres commandes

• rename

# 127.0.0.1:6397> set foo 100
# OK
# 127.0.0.1:6397> rename foo bar
# OK
# 127.0.0.1:6397> get foo
# (nil)
# 127.0.0.1:6397> get bar
# "100"

• append : Permet de concatener

# 127.0.0.1:6397> set foo "Hello"
# OK
# 127.0.0.1:6397> append foo " World"
# (integer) 11
# 127.0.0.1:6397> get foo
# "Hello World"

• incr (permet incrementer )

# 127.0.0.1:6397> set foo 1
# OK
# 127.0.0.1:6397> get foo
# "1"
# 127.0.0.1:6397> incr foo
# (integer) 2
# 127.0.0.1:6397> get foo 
# "2"

• decr (Decrementer)