Redis基础教程
Redis介绍
官方网站:https://redis.io/
Redis是一种键值型的NoSql数据库,这里有两个关键字:
- 键值型:Redis中存储的数据都是以key、value对的形式存储
- NoSql:相对于传统关系型数据库而言,有很大差异的一种数据库。(not only sql,非关系型数据库)
NoSql则对数据库格式没有严格约束,往往形式松散,自由。
对比传统数据库:
关系型数据库(RDBMS)和非关系型数据库(NoSQL数据库)是两种不同类型的数据库管理系统,它们在数据存储、数据模型和适用场景等方面存在显著的区别。
- 数据模型:
- 关系型数据库:使用表格(表)来组织数据,数据之间的关系通过外键建立。数据存储在结构化表格中,每行代表一个记录,每列代表一个属性。
- 非关系型数据库:使用不同的数据模型,如文档、键值对、列族、图形等。这些数据库通常更自由灵活,不需要固定的模式,允许存储不同结构的数据。
- 查询语言:
- 关系型数据库:通常使用SQL(Structured Query Language)来查询和操作数据,支持复杂的查询和事务。
- 非关系型数据库:使用不同的查询语言或API,通常是根据数据库类型而变化的。有些NoSQL数据库支持查询,但通常不如SQL数据库灵活。
- 扩展性:
- 关系型数据库:通常采用垂直扩展(增加服务器性能)或水平分区来提高性能,但有一定限制。
- 非关系型数据库:通常更容易水平扩展,可以更好地处理大规模数据。
- 一致性:
- 关系型数据库:强调ACID(原子性、一致性、隔离性和持久性)事务特性,确保数据的一致性和完整性。
- 非关系型数据库:一些NoSQL数据库可能牺牲ACID属性以获得更高的性能和可用性,而强调CAP(一致性、可用性和分区容忍性)理论。
- 适用场景:
- 关系型数据库:适用于需要强一致性和复杂事务处理的应用,如金融系统、ERP系统等。
- 非关系型数据库:适用于需要高度可扩展性和灵活性的应用,如大数据、社交媒体、物联网、日志存储等。
Macos安装Redis
https://redis.io/docs/getting-started/installation/install-redis-on-mac-os/
安装redis
brew install redis
查看安装信息:
brew info redis
前台启动redis:
redis-server
后台启动redis:
brew services start redis
查看信息:
brew services info redis
停止:
brew services stop redis
配置
打开/opt/homebrew/etc/redis.conf
配置文件
修改密码
requirepass 123456
前台启动的时候可以加 配置文件
cd /opt/homebrew/etc/
redis-server redis.conf
在后台启动redis,这个时候不需要加配置文件
brew services start redis
登录redis
redis-cli -h localhost -p 6379 -a 123456
启动问题
后台启动的时候报错:
解决办法:
cd /opt/homebrew/Library/Taps/homebrew
rm -rf homebrew-services
brew tap homebrew/services
客户端工具
可以选择 another redis desktop
https://goanother.com/cn/#download
Redis中的数据结构
Redis是键值对结构,即key-value,我们需要保证key不冲突,
常见的方式为:
项目名:业务名:类型:id
例如:
- user相关的key:heima:user:1
- product相关的key:heima:product:1
如果Value是一个Java对象,例如一个User对象,则可以将对象序列化为JSON字符串后存储:
字符串
String类型,也就是字符串类型,是Redis中最简单的存储类型。
String结构是将对象序列化为JSON字符串后存储,当需要修改对象某个字段时很不方便
KEY | VALUE |
---|---|
heima:user:1 | {“id”:1, “name”: “Jack”, “age”: 21} |
heima:product:1 | {“id”:1, “name”: “小米11”, “price”: 4999} |
常用命令
SET key value
:设置
GET key
:获取
SETEX key seconds value
:设置指定key过期时间,单位s
SETNX key vvalue
:只有在key不存在时才设置
哈希
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:
常用命令
HSET key fiele value
将key设置为value
HGET key field
获取
HDEL key field
删除
HKEYS key
获取所有字段
HVALS key
获取所有值
列表
Redis中的List类型与Java中的LinkedList类似,可以看做是一个双向链表结构。既可以支持正向检索和也可以支持反向检索。
常用来存储一个有序数据,例如:朋友圈点赞列表,评论列表等。
常用命令
LPUSH key value1[value2]
插入到头部 左侧
LRANGE key start stop
获取指定范围达到元素
RPOP key
移除并获取列表最后一个元素 右侧
LLEN key
获取列表长度
集合
Redis的Set结构与Java中的HashSet类似,可以看做是一个value为null的HashMap。因为也是一个hash表,因此具备与HashSet类似的
常用命令
SADD key number1 [number2]
插入一个成员
SMEMBERS key
返回集合中所有成员
SCARD key
获取成员数
SINTER key1[key2]
返回定义所哟集合的交集
SUNION key1 [key2]
返回所有集合的并集
SREM key number1[numer2]
删除集合中成员
有序集合
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(SkipList)加 hash表。
因为SortedSet的可排序特性,经常被用来实现排行榜这样的功能。
常用命令
ZADD key score1 member1 [score2 member2]
向有序集合添加一个成员
ZRANGE key start stop [WITHSCORES]
通过索引区间返回有序集合指定区间内的成员
ZINCRBY key increment member
对指定成员分数加上增量increment
ZREM key member [member..]
删除成员
通用命令
KEYS pattern
: 查找所有符合给定模式的key
EXISTS key
: 检查给定key是否存在
TYPE key
: 返回key 所存储的值的类型
DEL key
:在key存在时删除key
EXPIRE
:给一个key设置有效期,到期会被自动删除
Redis的Java客户端Jedis
入门
引入依赖:
<!--jedis-->
<dependency>
<groupId>redis.clients</groupId>
<artifactId>jedis</artifactId>
<version>3.7.0</version>
</dependency>
<!--单元测试-->
<dependency>
<groupId>org.junit.jupiter</groupId>
<artifactId>junit-jupiter</artifactId>
<version>5.7.0</version>
<scope>test</scope>
</dependency>
建立连接,存数据,以及取数据,最后释放连接测试:
public class TestJedis {
private Jedis jedis;
@BeforeEach
void setup() {
// 1.建立连接
jedis = new Jedis("localhost", 6379);
// 2.设置密码
jedis.auth("123456");
// 3.选择库
jedis.select(0);
}
@Test
void testString() {
// 存入数据
String result = jedis.set("name", "cxk");
System.out.println("result=" + result);
// 获取数据
String name = jedis.get("name");
System.out.println("name=" + name);
}
@Test
void testHash() {
jedis.hset("user:1", "name", "cxk");
jedis.hset("user:1", "age", "18");
Map<String, String> map = jedis.hgetAll("user:1");
System.out.println(map);
}
@AfterEach
void tearDown() {
// 关闭连接
jedis.close();
}
}
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,因此我们推荐使用Jedis连接池代替Jedis的直连方式。
创建factory
public class JedisConnectionFactory {
private static JedisPool jedisPool;
static {
// 配置连接池
JedisPoolConfig poolConfig = new JedisPoolConfig();
poolConfig.setMaxTotal(8);
poolConfig.setMaxIdle(8);
poolConfig.setMinIdle(0);
poolConfig.setMaxWaitMillis(1000);
jedisPool = new JedisPool(poolConfig, "localhost",
6379, 1000, "123321");
}
public static Jedis getJedis() {
return jedisPool.getResource();
}
}
创建对象:
@BeforeEach
void setup() {
// 1.建立连接
// jedis = new Jedis("localhost", 6379);
jedis= JedisConnectionFactory.getJedis();
// 2.设置密码
jedis.auth("123456");
// 3.选择库
jedis.select(0);
}
SpringBoot中使用Redis
SpringData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
入门
导入依赖
pool是连接池
<!--redis依赖-->
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-data-redis</artifactId>
</dependency>
<!--common-pool-->
<dependency>
<groupId>org.apache.commons</groupId>
<artifactId>commons-pool2</artifactId>
</dependency>
<!--Jackson依赖-->
<dependency>
<groupId>com.fasterxml.jackson.core</groupId>
<artifactId>jackson-databind</artifactId>
</dependency>
配置Redis
配置redis,以及连接池设置
spring:
redis:
host: localhost
port: 6379
password: 123456
lettuce: # 连接池
pool:
max-active: 8
max-idle: 8
min-idle: 0
max-wait: 1000ms
编写配置类
RedisTemplate可以接收任意Object作为值写入Redis,写入前会把Object序列化为字节形式,默认是采用JDK序列化,
缺点:
- 可读性差
- 内存占用较大
可以自定义序列化方式
自定义序列化方式
@Configuration
public class RedisConfig {
@Bean
public RedisTemplate<String, Object> redisTemplate(RedisConnectionFactory redisConnectionFactory) {
//创建RedisTemplate<String, Object>对象
RedisTemplate<String, Object> template = new RedisTemplate<>();
//设置RedisTemplate的连接工厂
template.setConnectionFactory(redisConnectionFactory);
//创建json格式序列化对象
GenericJackson2JsonRedisSerializer genericJackson2JsonRedisSerializer = new GenericJackson2JsonRedisSerializer();
//设置key和hashKey的序列化方式
template.setKeySerializer(RedisSerializer.string());
template.setHashKeySerializer(RedisSerializer.string());
//设置value的序列化
template.setValueSerializer(genericJackson2JsonRedisSerializer);
template.setHashValueSerializer(genericJackson2JsonRedisSerializer);
return template;
}
}
测试:
@SpringBootTest
class RedisDemoApplicationTests {
@Autowired
private RedisTemplate redisTemplate;
@Test
void testString() {
// 写入一条String数据
redisTemplate.opsForValue().set("name", "蔡徐坤");
// 获取string数据
Object name = redisTemplate.opsForValue().get("name");
System.out.println("name = " + name);
}
}
测试写入一个Pojo类
@Test
void testPojo(){
User user = new User("蔡徐坤", 18);
redisTemplate.opsForValue().set("user", user);
Object user1 = redisTemplate.opsForValue().get("user");
System.out.println("user1 = " + user1);
}
结果如下:
整体可读性有了很大提升,并且能将Java对象自动的序列化为JSON字符串,并且查询时能自动把JSON反序列化为Java对象。不过,其中记录了序列化时对应的class名称,目的是为了查询时实现自动反序列化。这会带来额外的内存开销。
使用StringRedisTemplate
为了节省内存空间,我们可以不使用JSON序列化器来处理value,而是统一使用String序列化器,要求只能存储String类型的key和value。当需要存储Java对象时,手动完成对象的序列化和反序列化。
@Autowired
private StringRedisTemplate stringRedisTemplate;
//json格式化工具
private static final ObjectMapper mapper = new ObjectMapper();
@Test
void testSaveUser() throws Exception{
User user = new User("蔡徐坤", 18);
//手动序列化
String userJson = mapper.writeValueAsString(user);
stringRedisTemplate.opsForValue().set("user:1",userJson);
String jsonUser = stringRedisTemplate.opsForValue().get("user:1");
//手动反序列化
User user1 = mapper.readValue(jsonUser, User.class);
System.out.println("user1 = " + user1);
}
其他的类型一些测试:
@SpringBootTest
class RedisConfigurationTest {
@Autowired
private RedisTemplate redisTemplate;
@Test
public void testString() {
ValueOperations valueOperations = redisTemplate.opsForValue();
valueOperations.set("name", "cxk");
String name = (String) valueOperations.get("name");
System.out.println(name);
valueOperations.set("code", "1234", 3, TimeUnit.HOURS); //3小时后过期
valueOperations.setIfAbsent("code1", "1234"); //如果不存在则设置
}
@Test
public void testHash() {
HashOperations hashOperations = redisTemplate.opsForHash();
hashOperations.put("user", "name", "cxk");
hashOperations.put("user", "age", "18");
String name = (String) hashOperations.get("user", "name");
System.out.println(name);
Set user = hashOperations.keys("user");
System.out.println(user);
List user1 = hashOperations.values("user");
System.out.println(user1);
hashOperations.delete("user", "name");
}
@Test
public void testList() {
ListOperations listOperations = redisTemplate.opsForList();
listOperations.leftPushAll("list", "a", "b", "c");
listOperations.leftPush("list", "d");
List list = listOperations.range("list", 0, -1);
System.out.println(list);
listOperations.rightPop("list");
Long size = listOperations.size("list");
System.out.println(size);
}
@Test
public void testSet() {
SetOperations setOperations = redisTemplate.opsForSet();
setOperations.add("set", "a", "b", "c", "d", "e");
Set set = setOperations.members("set");
System.out.println(set);
setOperations.remove("set", "a", "b");
set = setOperations.members("set");
System.out.println(set);
setOperations.add("set2", "a", "b", "c", "d", "e");
Set union = setOperations.union("set", "set2");
Set intersect = setOperations.intersect("set", "set2");
Set difference = setOperations.difference("set", "set2");
System.out.println(union);
System.out.println(intersect);
System.out.println(difference);
}
@Test
public void testZset(){
ZSetOperations zSetOperations = redisTemplate.opsForZSet();
zSetOperations.add("zset", "a", 1);
zSetOperations.add("zset", "b", 2);
zSetOperations.add("zset", "c", 3);
Set zset = zSetOperations.range("zset", 0, -1);
System.out.println(zset);
zSetOperations.incrementScore("zset", "a", 1);
zSetOperations.remove("zset", "a");
}
@Test
public void testCommon(){
Set keys = redisTemplate.keys("*");
System.out.println(keys);
Boolean name = redisTemplate.hasKey("name");
for (Object key : keys) {
DataType type = redisTemplate.type(key);
System.out.println(type.name());
}
redisTemplate.delete("name");
}
}