初识Redis

认识NoSQL

认识Redis

• 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

安装Redis

• 安装Redis依赖

  yum install -y gcc tcl
  

• 上传安装包并解压
  将压缩包放到/usr/local/src目录下

  # 解压缩
  tar -zxvf redis-6.2.6.tar.gz
  # 进入redis目录
  cd redis-6.2.6
  # 运行编译命令
  make && make install
  

  默认的安装路径在/usr/local/bin目录下, 该目录默认配置环境变量

  redis-cli：是redis提供的命令行客户端
  redis-server：是redis的服务端启动脚本
  redis-sentinel：是redis的哨兵启动脚本
  

启动Redis

• 默认启动(前台启动)

  redis-server
  

• 指定配置启动(后台启动)

  # 进入redis安装包目录
  cd /usr/local/src/redis-6.2.6
  # 备份配置文件
  cp redis.conf redis.conf.bck
  

  修改配置文件

  # 监听的地址，默认是127.0.0.1，会导致只能在本地访问。修改为0.0.0.0则可以在任意IP访问，生产环境不要设置为0.0.0.0
  bind 0.0.0.0
  # 守护进程，修改为yes后即可后台运行
  daemonize yes 
  # 密码，设置后访问Redis必须输入密码
  requirepass 123456
  # 监听的端口
  port 6379
  # 工作目录，默认是当前目录，也就是运行redis-server时的命令，日志、持久化等文件会保存在这个目录
  dir .
  # 数据库数量，设置为1，代表只使用1个库，默认有16个库，编号0~15
  databases 1 # 没改
  # 设置redis能够使用的最大内存
  maxmemory 512mb # 没改
  # 日志文件，默认为空，不记录日志，可以指定日志文件名
  logfile "redis.log"
  

  启动Redis

  # 进入redis安装目录
  cd /usr/local/src/redis-6.2.6
  # 启动
  redis-server redis.conf
  

• 开机自启
  首先, 新建一个配置文件

  vi /etc/systemd/system/redis.service
  

  内容如下

  [Unit]
  Description=redis-server
  After=network.target
  
  [Service]
  Type=forking
  ExecStart=/usr/local/bin/redis-server /usr/local/src/redis-6.2.6/redis.conf
  PrivateTmp=true
  
  [Install]
  WantedBy=multi-user.target
  

  然后重载系统服务

  systemctl daemon-reload
  

  现在，我们可以用下面这组命令来操作redis了

  # 启动
  systemctl start redis
  # 停止
  systemctl stop redis
  # 重启
  systemctl restart redis
  # 查看状态
  systemctl status redis
  

  执行下面的命令，可以让redis开机自启

  systemctl enable redis
  

Redis客户端

• 命令行客户端

  redis-cli [options] [commonds]
  

  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127.0.0.1
  • -p 6379: 指定要连接的redis节点的端口, 默认6379
  • -a 123456: 指定redis的访问密码
  • 安全的密码验证方式: 启动redis-cli后输入AUTH 123456

  commonds是redis的操作命令

  • ping: 与redis服务端做心跳测试, 服务端支持会返回pong
  • 不知道commond时, 进入redis-cli的交互控制台

  选择库

  select 0
  

• 图形化客户端
  安装包: https://github.com/lework/RedisDesktopManager-Windows/releases

Redis命令

数据结构介绍

通用命令

• keys: 查看符合模板的所有key, 不建议在生产环境设备上使用
• 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(-2表示不存在, -1表示永久)

操作命令

String

value是字符串类型, 底层都是字节数组形式存储, 分为3类:

• string: 普通字符串
• int: 整数类型, 可以自增减
• float: 浮点类型, 可以自增减

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value
• 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: incrby 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

Redis的key的格式(建议)

• [项目名]:[业务名]:[类型]:[id]

Hash

Hash类型, value是一个无序字典, 与java的HashMap类似

• 场景: string结构是将对象序列化为JSON字符串后存储, 修改某个字段不方便

常见命令

• HSET key field value: 添加或者修改hash类型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中的所有的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的field值，前提是这个field不存在，否则不执行

List

与java的LinkedList类似, 可以看作是双向链表结构. 支持双向检索

• 有序
• 元素可以重复
• 插入和删除快
• 查询速度一般

常用语法

• 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 starend: 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

Set

与java的HashSet类似

• 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中元素的个数
• 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...: key1与key2的差集
• SUNION key1 key2..: 求key1和key2的并集

SortedSet

是一个可排序的set集合, 与java中的TreeSet有些类似, 但底层数据结构差别很大.SortedSet中的每一个元素都带有一个score属性, 基于score属性对元素排序, 底层是一个跳表(SkipList)加Hash表.

• 可排序
• 元素不重复
• 查询速度快

可用来实现排行榜的功能

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srted 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
• ZCARD key: 获取sorted set中的元素个数
• 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sore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: 默认升序, 降序需要在命令的Z后面添加REV: ZREVRANK

Redis的Java客户端

客户端对比

Spring Data Redis 整合了 Jedis 和 lettuce

Jedis客户端

Jedis快速入门

1. 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>
   <!-- lombok -->
   <dependency>
       <groupId>org.projectlombok</groupId>
       <artifactId>lombok</artifactId>
       <version>1.18.18</version>
       <scope>test</scope>
   </dependency>
   

2. 使用

   import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
   import org.junit.jupiter.api.AfterEach;
   import org.junit.jupiter.api.BeforeEach;
   import org.junit.jupiter.api.Test;
   import redis.clients.jedis.Jedis;
   
   import java.util.Map;
   
   @Slf4j
   public class JedisTest {
   
       private Jedis jedis;
   
       // 1. 建立连接
       @BeforeEach
       void setUp(){
           // 建立连接
           jedis = new Jedis("192.168.174.133", 6379);
           // 密码验证
           jedis.auth("123456");
           // 选择库, 默认0
           jedis.select(0);
       }
   
       // 4. 释放资源
       @AfterEach
       void tearDown(){
           // 释放资源
           if(jedis != null){
               jedis.close();
           }
       }
   
       // 2. 测试String
       @Test
       void testString(){
           // 插入数据, 方法名就是redis命令名
           String res = jedis.set("name", "zhangsan");
           System.out.println("result = " + res);
           // 获取数据
           String name = jedis.get("name");
           System.out.println("name = " + name);
       }
   
       // 3. 测试Hash
       @Test
       void testHash() {
           // 插入数据
           jedis.hset("user:1", "name", "tom");
           jedis.hset("user:1", "age", "20");
   
           // 获取数据
           Map<String, String> map = jedis.hgetAll("user:1");
           System.out.println(map);
       }
   }
   

Jedis连接池

• 工具类

  import redis.clients.jedis.Jedis;
  import redis.clients.jedis.JedisPool;
  import redis.clients.jedis.JedisPoolConfig;
  
  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, "192.168.174.133", 6379,
                  1000, "123456");
      }
  
      public static Jedis getJedis(){
          return jedisPool.getResource();
      }
  }
  

• 使用

  ...
  public class JedisTest {
  
      private Jedis jedis;
  
      // 建立连接
      @BeforeEach
      void setUp(){
          // 建立连接
          // jedis = new Jedis("192.168.174.133", 6379);
          jedis = JedisConnectionFactory.getJedis();
          ...
      }
  
      ...
  }
  

SpringDataRedis客户端

SpringDataRedis概述

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

SpringDataRedis提供了RedisTemplate工具类

SpringDataRedis快速入门

1. 引入依赖

   <!-- Redis依赖 -->
   <dependency>
       <groupId>org.springframework.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:
     data:
       redis:
         host: 192.168.174.133
         port: 6379
         password: 123456
         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 # 设置最长等待时间, ms
   

3. 使用

   @SpringBootTest
   class SpringdataredisDemoApplicationTests {
   
       @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);
       }
   
   }
   

RedisTemplate的RedisSerializer

RedisTemplate可以接收任意Object作为值写入Redis, 但是写入前会把Object序列化为字节形式, 默认是采用JDK序列化

• 可读性差
• 内存占用较大

使用JSON序列化, 配置类如下:

import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import org.springframework.data.redis.connection.RedisConnectionFactory;
import org.springframework.data.redis.core.RedisTemplate;
import org.springframework.data.redis.serializer.GenericJackson2JsonRedisSerializer;
import org.springframework.data.redis.serializer.RedisSerializer;

@Configuration
public class RedisConfig {

    @Bean
    public RedisTemplate<String, Object> redisTemplate(RedisConnectionFactory redisConnectionFactory){
        // 创建RedisTemplate对象
        RedisTemplate<String, Object> redisTemplate = new RedisTemplate<>();
        // 设置连接工厂
        redisTemplate.setConnectionFactory(redisConnectionFactory);
        // 创建JSON序列化工具
        GenericJackson2JsonRedisSerializer jsonRedisSerializer = new GenericJackson2JsonRedisSerializer();
        // 设置Key的序列化
        redisTemplate.setKeySerializer(RedisSerializer.string());
        redisTemplate.setHashKeySerializer(RedisSerializer.string());
        // 设置Value的序列化
        redisTemplate.setValueSerializer(jsonRedisSerializer);
        redisTemplate.setHashValueSerializer(jsonRedisSerializer);
        // 返回
        return redisTemplate;
    }

}

StringRedisTemplate

• JSON序列化器会将类的class类型写入json结果中, 插入redis, 会带来额外的内存开销
• 统一使用String序列化器, 要求只能存储String类型的key和value, 需要存储对象时, 手动完成对象的序列化和反序列化
• Spring默认提供了StringRedisTemplate类

  @SpringBootTest
  class StringRedisTemplateTests {
  
      @Autowired
      private StringRedisTemplate stringRedisTemplate;
  
      // SpringMVC框架默认使用的JSON处理工具
      private static final ObjectMapper mapper = new ObjectMapper();
  
      @Test
      void testSaveUser() throws JsonProcessingException {
          // 创建对象
          User user = new User("jerry", 21);
          // 手动序列化
          String json = mapper.writeValueAsString(user);
          // 写入数据
          stringRedisTemplate.opsForValue().set("user:2", json);
          // 获取数据
          String jsonUser = stringRedisTemplate.opsForValue().get("user:2");
          // 手动反序列化
          User user1 = mapper.readValue(jsonUser, User.class);
          System.out.println("user1 = " + user1);
      }
  }
  

RedisTemplate操作Hash类型

...

@SpringBootTest
class StringRedisTemplateTests {

	@Autowired
	private StringRedisTemplate stringRedisTemplate;

	...

    @Test
    void testHash() {
        stringRedisTemplate.opsForHash().put("user:3", "name", "tom");
        stringRedisTemplate.opsForHash().put("user:3", "age", "21");

        Map<Object, Object> entries = stringRedisTemplate.opsForHash().entries("user:3");
        System.out.println(entries);
    }
}

来源

黑马程序员. Redis入门到实战教程

Gitee地址

https://gitee.com/Y_cen/redis