redis使用学习笔记

文章目录

关于redis的简单性能概括
Redis命令行客户端
Redis命令
- Redis通用命令
- String类型
- key的层级格式
- Hash类型
- List类型
- Set类型
- SortedSet类型
Redis的Java客户端
- Jedis
- - 使用基本步骤
  - Jedis连接池
- SpringDataRedis
- - RedisTemplate快速入门
  - - RedisSerializer

关于redis的简单性能概括

键值（key-value）型，value支持多种不同数据结构，功能丰富
单线程，每个命令具备原子性
低延迟，速度快（基于内存、IO多路复用、良好的编码）
支持数据持久化
支持主从集群、分片集群
支持多语言客户端

Redis命令行客户端

Redis安装完成后就自带了命令行客户端：redis-cil，使用方式如下：

redis-cli [options] [commands]

其中常见的options有：

-h 127.0.0.1：指定要连接的redis节点的IP地址，默认是127.0.0.1
-p 6379：指定要连接的redis节点的端口，默认是6379
-a 123321：指定redis的访问密码
其中的commonds就是Redis的操作命令，例如打乒乓
ping：与redis服务端做心跳测试，服务端正常会返回pong

Redis命令

Redis通用命令

通用指令是部分数据类型，都可以使用的指令，常见的有：

KEYS：查看符合模板的所有key（可以使用模糊查询，不建议在生产环境设备上使用，采用的是模糊查询的方式，当数据量过大…）
DEL：删除一个指定的key
EXISTS：判断key是否存在
EXPIRE：给一个key设置有效期，有效期到期时该key会被自动删除
TTL：查看一个KEY的剩余有效期

通过help[command]可以查看一个命令的具体用法

String类型

String类型，也就是字符串类型，是Redis中最简单的存储类型

不管是哪种格式，底层都是字节数组形式存储，只不过是编码方式不同。字符串类型的最大空间不能超过512m（1/2GB）

常见命令：

SET：添加或者修改已经存在的一个String类型的键值对
GET：根据key获取String类型的键值对
MSET：批量添加多个String类型的键值对
MGET：根据多个key获取多个String类型的value
INCR：让一个整型的key自增1
INCRBY：让一个整型的key自增并指定步长，例如：incyby num 2 让num值自增2
INCRBYFLOAT：让一个浮点类型的数字自增并指定步长
SETNX：添加一个String类型的键值对，前提是这个key不存在，否则不执行
SETEX：添加一个String类型的键值对，并且指定有效期

key的层级格式

Redis的key允许有多个单词形成层级结构，多个单词之间用:隔开，格式如下：
项目名：业务名：类型：id
这个格式并非固定，也可以根据自己的需求来删除或添加词条
例如我们的项目名称叫heima，有user和product两种不同类型的数据，我们可以这样定义key

user相关的key：heima：user：1
product相关的key：heima：product：1

Hash类型

Hash类型，也叫散列，其value是一个无序字典，类似于Java中的HashMap结构

Hash结构可以将对象中的每个字段独立存储，可以针对单个字段做CRUD

常见命令

HSET key field value：添加或者修改hash类型的key的field的值
HGET key field：获取一个hash类型key的field的值
HMSET：批量添加多个hash类型key的field的值
HMGET：批量获取多个hash类型key的field的值
HGETALL：获取一个hash类型的key中的所有的field和value
HKEYS：获取一个hash类型的key中的所有field
HVALS：获取一个hash类型的key中的所有的value
HINCRBY：让一个hash类型key的字段值自增并指定步长
HSETNX：添加一个hash类型的key和field值，前提是这个field不存在，否则不执行

List类型

Redis中的List类型与Java中的LinkedList类似，可以看作是一个双向链表结构。既可以支持正向检索，也可以支持反向检索。

特征也与LinkedList类似：

有序
元素可以重复
插入和删除快
查询速度一般

常见命令：

LPUSH key element … ：向列表左侧插入一个或多个元素
LPOP key：移除并返回列表左侧的第一个元素，没有则返回nil
RPUSH key element … ：向列表右侧插入一个或多个元素
RPOP key：移除并返回列表右侧的第一个元素
LRANGE key star end：返回一段角标范围内的所有元素
BLPOP和BRPOP：与LPOP和RPOP类似，只不过在没有元素时等待指定时间，而不是直接返回nil

如何利用List结构模拟一个栈

可以左进左出，或者右进右出（单方向进出）

如何利用List结构模拟一个队列？

左进右出，或者右进左出（进出方向不同）

如何利用List结构模拟一个阻塞队列？

进出方向不同
出队时采用BLPOP或BRPOP

Set类型

Redus的Set结构与Java中的HashSet类似，可以看作是一个value为null的HashMap。因为也是一个Hash表，因此具备与HashSet类似的特征：

无序
元素不可重复
查找快
支持交集、并集、差集等功能

常见命令

SADD key member … ：向set中添加一个或多个元素
SREM key member … ：移除set中的指定元素
SCARD key ：返回set中的指定元素
SISMEMBER key member：判断一个元素是否存在于set中
SMEMBERS：获取set中的所有元素
SINTER key1 key2 … ：求key1与key2的交集
SDIFF key1 key2 … ：求key1与key2的差集
SUNION key1 key2 … ：求key1和key2的并集

在这里插入图片描述

小练习：

张三的好友有：李四、王五、赵六
SADD zs lisi wangwu zhaoliu
李四的好友有：王五、麻子、二狗
SADD ls wangwu mazi ergou
计算张三的好友有几人
SCARD zs
计算张三和李四有哪些共同好友
SINTER zd ls
查询哪些人是张三的好友却不是李四的好友
SDIFF zs ls
查询张三和李四的好友总共有哪些人
SUNION zs ls
判断李四是否是张三的好友
SISMEMBER zs lisi
判断张三是否是李四的好友
SISMEMBER ls zhangsan
将李四从张三的好友列表中移除
SREM zs lisi

SortedSet类型

Redis的SortedSet是一个可排序的set集合，与Java中的TreeSet有些类似，但底层数据结构却差别很大。SortedSet中的每一个元素都带有一个score属性，可以基于score属性对元素排序，底层的实现是一个跳表（SkiList）加hash表。
SortedSet具备下列特性：

可排序
元素不重复
查询速度快
因为SortedSet的可排序特性，经常被用来实现排行榜这样的功能

常见命令

ZADD key score member ：添加一个或多个元素到sorted set，如果已经存在则更新其score值
ZREM key member ：删除sorted set中的一个指定元素
ZSCORE key member：获取sorted set中的指定元素的score值
ZRANK key member ：获取sorted set中的指定元素的排名
ZCOUNT key min max：统计score值在给定范围内的所有元素的个数
ZINCRBY key increment member ：让sorted set中的指定元素自增，步长为指定的increment值
ZRANGE key min max：按照score排序后，获取指定排名范围内的元素
ZRANGEBYSCORE key min max：按照score排序后，获取指定score范围内的元素
ZDIFF、ZINTER、ZUNION：求差集、交集、并集
注意：所有的排名默认都是升序，如果要降序则在命令的Z后面添加REV即可

练习

将班级的下列学生得分存入Redis的SortedSet中：
Jack 85，Lucy 89， Rose 82， Tom 95 ， Jerry 78， Amy 92， Miles 76
ZADD stus 85 Jack 89 Lucy 82 Rose 95 Tom 78 Jerry 92 Amy 76 Miles
删除Tom同学
ZREM stus Tom
获取Amy同学的分数
获取Rose同学的排名
ZRANK stus Rose
查询80分以下有几个学生
ZCOUNT stus 0 80
给Amy同学加2分
ZINCRBY stus 2 Amy
查出成绩前3名的同学
ZRANGE stus 0 2
查出成绩80分以下的所有同学
ZRANGEBYSCORE stus 0 80

Redis的Java客户端

Jedis
以Redis命令作为方法名称，学习成本低，简单使用。但是Jedis实例是线程不安全的，多线程环境下需要基于连接池来使用

lettuce
Lettuce是基于Netty实现的，支持同步、异步和响应式编程方式，并且是线程安全的。支持Redis的哨兵模式、集群模式和管道模式。

Redisson
Redisson是一个基于Redis实现的分布式、可伸缩的Java数据结构集合。包含了诸如Map、Queue、Lock、Semaphore、AtomicLong等强大功能

亲爱的spring整合了Jedis和lettuce，名为Spring Data Redis

Jedis

Jedis的官网地址：https://github.com/redis/jedis

使用基本步骤

1、引入依赖

<dependency>
	<groupId>redis.clients</groupId>
	<artifactId>jedis</artifactId>
	<version>3.7.0</version>
</dependency>

2、创建Jedis对象，建立连接

private Jedis jedis;
@BeforeEach
void setUp(){
	//建立连接
	jedis = new Jedis("ip地址"，6379)；
	//设置密码
	jedis.auth("123321");
	//选择库
	jedis.select(0);
}

3、使用Jedis，方法名与Redis命令一致

@Test
void testString(){
	//插入数据，方法名称就是redis命令名称，非常简单
	String result = jedis.set("name","张三");
	System.out.println("result = "+result);
	//获取数据
	String name = jedis.get("name");
	System.out.println("name = "+ name);
}

4、释放资源

@AfterEach
void tearDown(){
	//释放资源
	if(jedis != null){
		jedis.close();
	}
}

Jedis连接池

Jedis本身是线程不安全的，并且频繁的创建和销毁连接会有性能损耗，因此我们推荐大家使用Jedis连接池代替Jedis的直连方式。

public class JedisConnectionFactory{
	private static final JedisPool jedisPool;
	
	static{
		JedisPoolConfig jedisPoolConfig = new JedisPoolConfig();
		//最大连接
		jedisPoolConfig.setMaxTotal(8);
		//最大空闲连接
		jedisPoolConfig.setMaxIdle(8);
		//最小空闲连接
		jedisPoolConfig.setMinIdle(0);
		//设置最长等待时间，ms
		jedisPoolConfig.setMaxWaitMillis(200);
		jedisPool = new JedisPool(jedisPoolConfig,"ip地址",6379, 1000,"123321");
	}
	//获取Jedis对象
	public static Jedis getJedis(){
		return jedisPool.getResource();
	}
}

SpringDataRedis

SpringDataRedis是Spring中数据操作的模块，包含对各种数据库的集成，其中对Redis的集成模块就叫做SpringDataRedis，官网地址：https://spring.io/projects/spring-data-redis

提供了对不同Redis客户端的整合（Lettuce和Jedis）
提供了RedisTemplate统一API来操作Redis
支持Redis的发布订阅模型
支持Redis哨兵和Redis集群
支持基于Lettuce的响应式编程
支持基于JDK、JSON、字符串、Spring对象的数据序列化及反序列化
支持基于Redis的JDKCollection实现

SpringDataRedis中提供了RedisTemplate工具类，其中封装了各种对Redis的操作，并且将不同数据类型的操作API封装到了不同的类型中：
在这里插入图片描述

RedisTemplate快速入门

1、引入依赖

<!-- Redis依赖 -->
<dependency>
	<groupId>org.springfranework.boot</groupId>
	<artifactId>spring-boot-starter-data-redis</artifactId>
</dependency>
<!-- 连接池依赖 -->
<dependency>
	<groupId>org.apache.commons</groupId>
	<artifactId>commons-pool2</artifactId>
</dependency>

2、配置文件

spring:
	redis:
		host:192.168.150.101
		port:6379
		password:123321
		lettuce:
			pool:
				max-active:8	# 最大连接
				max-idle:8		# 最大空闲连接
				min-idle:0		# 最小空闲连接
				max-wait:100	# 连接等待时间

3、注入RedisTemplate

@Autowired
private RedisTemplate redisTemplate;

4、编写测试

@SpringBootTest
public class RedisTest{
	
	@Autowired
	private RedisTemplate redisTemplate;

	@Test
	void testString(){
		//插入一条string类型数据
		redisTemplate.opsForValue().set("name","李四");
		//读取一条string类型数据
		Object name = redisTemplate.opsForValue().get("name");
		System.out.println("name = " + name);
	}
}

RedisSerializer

当我们在Java程序中插入name键以及需要的值，但是在redis中却没有保存下来，显示的还是原先在redis上操作的值

在这里插入图片描述
而查询所有键时发现一个前面有着很长前缀后面加上的是我们java程序中使用的键名

但是查询他的值，却不是我们想要的值。这个值被剁碎了

RedisTemplate可以接受任意Object作为值写入Redis，只不过写入之前会把Objet序列化为字节形式，默认是采用JDK序列化，得到的记过就很奇奇怪怪

缺点：

可读性太差
内存占用较大（键的名字变长，值的内容被剁碎）

所以需要重写他底层的序列化方式

@Bean
public RedisTemplate<String, Object> redisTemplate (RedisConnectionFactory redisConnectionFactory) throws UnknownHostException {
	//创建Template
	RedisTemplate<String, Object> redisTemplate = new RedisTemplate<>();
	//设置连接工厂
	redisTemplate.setConnectionFactory(redisConnectionFactory);
	//设置序列化工具
	GenericJackson2JsonRedisSerializer jsonRedisSerializer = new GenericJackson2JsonRedisSerializer():
	//key和hashKey采用string序列化
	redisTemplate.setKeySerializer(RedisSerializer.string());
	redisTemplate.setHashKeySerializer(RedisSerializer.string());
	//value和hashValue采用JSON序列化
	redisTemplate.setValueSerializer(jsonRedisSerializer);
	redisTemplate.setHashValueSerializer(jsonRedisSerializer);
	return redisTemplate;
}