Redis看这一篇就够了

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陈老老老板 发表于 2022/10/23 17:02:07 2022/10/23
【摘要】 edis是一个基于**内存**的key-value结构数据库。Redis 是互联网技术领域使用最为广泛的存储中间件,它是「**Re**mote **Di**ctionary **S**ervice」的首字母缩写,也就是「远程字典服务」。
陈老老老板
说明:在整体的复习一遍知识,边复习边总结,基础真的重要,需要注意的地方都标红了,还有资源的分享. 一起加油。本篇有对Redis知识的阐述,和使用IDEA操作Redis

1. 前言

1.1 什么是Redis

Redis是一个基于内存的key-value结构数据库。Redis 是互联网技术领域使用最为广泛的存储中间件,它是「Remote Dictionary Service」的首字母缩写,也就是「远程字典服务」。

  • [ ] 基于内存存储,读写性能高

  • [ ] 适合存储热点数据(热点商品、资讯、新闻)

  • [ ] 企业应用广泛

1.2 使用Redis能做什么

  • 数据缓存 (基于内存)
  • 消息队列
  • 注册中心
  • 发布订阅

2. Redis入门

2.1 Redis简介

Redis is an open source (BSD licensed), in-memory data structure store, used as a database, cache, and message broker. 翻译为:Redis是一个开源的内存中的数据结构存储系统,它可以用作:数据库、缓存和消息中间件。

官网:https://redis.io

Redis是用C语言开发的一个开源的高性能键值对(key-value)数据库,官方提供的数据是可以达到100000+的QPS(每秒内查询次数)。它存储的value类型比较丰富,也被称为结构化的NoSql数据库。

NoSql(Not Only SQL),不仅仅是SQL,泛指非关系型数据库。NoSql数据库并不是要取代关系型数据库,而是关系型数据库的补充。

关系型数据库(RDBMS):

  • Mysql
  • Oracle
  • DB2
  • SQLServer

非关系型数据库(NoSql):

  • Redis
  • Mongo db
  • MemCached

2.2 Redis下载与安装

2.2.1 Redis下载

Redis安装包分为windows版和Linux版:

下载后得到下面安装包:

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-cmqnpc8V-1662121862766)(assets/image-20210927092053283.png)]

2.2.2 Redis安装

1)在Linux中安装Redis

在Linux系统安装Redis步骤:

1. 将Redis安装包上传到Linux
2. 解压安装包,命令:tar -zxvf redis-4.0.0.tar.gz -C /usr/local
3. 安装Redis的依赖环境gcc,命令:yum install gcc-c++
4. 进入/usr/local/redis-4.0.0,进行编译,命令:make
5. 进入redis的src目录进行安装,命令:make install

安装后重点文件说明:

/usr/local/redis-4.0.0/src/redis-server:Redis服务启动脚本

/usr/local/redis-4.0.0/src/redis-cli:Redis客户端脚本

/usr/local/redis-4.0.0/redis.conf:Redis配置文件

2)在Windows中安装Redis

Redis的Windows版属于绿色软件,直接解压即可使用,解压后目录结构如下:

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-mPjAUpgx-1662121862771)(assets/image-20210927093112281.png)]

2.3 Redis服务启动与停止

1)Linux系统中启动和停止Redis

执行Redis服务启动脚本文件==redis-server==:

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-KdimSn6F-1662121862773)(assets/image-20210927094452556.png)]

通过启动日志可以看到,Redis默认端口号为==6379==。

==Ctrl + C==停止Redis服务

通过==redis-cli==可以连接到本地的Redis服务,默认情况下不需要认证即可连接成功。

退出客户端可以输入==exit==或者==quit==命令。

2)Windows系统中启动和停止Redis

Windows系统中启动Redis,直接双击redis-server.exe即可启动Redis服务,redis服务默认端口号为6379

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-7HsLZWTW-1662121862776)(assets/image-20210927100421213.png)]

==Ctrl + C==停止Redis服务

双击==redis-cli.exe==即可启动Redis客户端,默认连接的是本地的Redis服务,而且不需要认证即可连接成功。

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-Rhk4XU46-1662121862778)(assets/image-20210927100319016.png)]

退出客户端可以输入==exit==或者==quit==命令。

2.4 Redis配置文件

前面我们已经启动了Redis服务,默认情况下Redis启动后是在前台运行,而且客户端不需要密码就可以连接到Redis服务。如果我们希望Redis服务启动后是在后台运行,同时希望客户端认证通过后才能连接到Redis服务,应该如果做呢?

此时就需要修改Redis的配置文件:

  • Linux系统中Redis配置文件:REDIS_HOME/redis.conf
  • Windows系统中Redis配置文件:REDIS_HOME/redis.windows.conf

通过修改Redis配置文件可以进行如下配置:

1)设置Redis服务后台运行

​ 将配置文件中的==daemonize==配置项改为yes,默认值为no。

​ 注意:Windows版的Redis不支持后台运行。

2)设置Redis服务密码

​ 将配置文件中的 ==# requirepass foobared== 配置项取消注释,默认为注释状态。foobared为密码,可以根据情况自己指定。

3)设置允许客户端远程连接Redis服务

​ Redis服务默认只能客户端本地连接,不允许客户端远程连接。将配置文件中的 ==bind 127.0.0.1== 配置项注释掉。

解释说明:

Redis配置文件中 ==#== 表示注释

Redis配置文件中的配置项前面不能有空格,需要顶格写

daemonize:用来指定redis是否要用守护线程的方式启动,设置成yes时,代表开启守护进程模式。在该模式下,redis会在后台运行

requirepass:设置Redis的连接密码

bind:如果指定了bind,则说明只允许来自指定网卡的Redis请求。如果没有指定,就说明可以接受来自任意一个网卡的Redis请求。

注意:修改配置文件后需要重启Redis服务配置才能生效,并且启动Redis服务时需要显示的指定配置文件:

1)Linux中启动Redis服务

# 进入Redis安装目录
cd /usr/local/redis-4.0.0

# 启动Redis服务,指定使用的配置文件
./src/redis-server ./redis.conf

2)Windows中启动Redis服务(在本地启动服务器的Redis)

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-sEIVilcI-1662121862782)(assets/image-20210927104929169.png)]

由于Redis配置文件中开启了认证校验,即客户端连接时需要提供密码,此时客户端连接方式变为:

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-AUs0UFAx-1662121862786)(assets/image-20210927105909600.png)]

解释说明:

-h:指定连接的Redis服务的ip地址

-p:指定连接的Redis服务的端口号

-a:指定连接的Redis服务的密码

3. Redis数据类型

3.1 介绍

Redis存储的是key-value结构的数据,其中key是字符串类型,value有5种常用的数据类型:

  • 字符串 string
  • 哈希 hash
  • 列表 list
  • 集合 set
  • 有序集合 sorted set / zset

3.2 Redis 5种常用数据类型

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-y5EUyInu-1662121862790)(assets/image-20210927111819871.png)]

解释说明:

字符串(string):普通字符串,常用

哈希(hash):适合存储对象

列表(list):按照插入顺序排序,可以有重复元素

集合(set):无序集合,没有重复元素

有序集合(sorted set / zset):集合中每个元素关联一个分数(score),根据分数升序排序,没有重复元素

4. Redis常用命令

4.1 字符串string操作命令

Redis 中字符串类型常用命令:

- **SET** key value 					         设置指定key的值
- **GET** key                                        获取指定key的值
- **SETEX** key seconds value         设置指定key的值,并将 key 的过期时间设为 seconds 秒
- **SETNX** key value 只有在 key    不存在时设置 key 的值

更多命令可以参考Redis中文网:https://www.redis.net.cn

4.2 哈希hash操作命令

Redis hash 是一个string类型的 field 和 value 的映射表,hash特别适合用于存储对象,常用命令:

- **HSET** key field value             将哈希表 key 中的字段 field 的值设为 value
- **HGET** key field                       获取存储在哈希表中指定字段的值
- **HDEL** key field                       删除存储在哈希表中的指定字段
- **HKEYS** key                              获取哈希表中所有字段
- **HVALS** key                              获取哈希表中所有值
- **HGETALL** key                         获取在哈希表中指定 key 的所有字段和值

4.3 列表list操作命令

Redis 列表是简单的字符串列表,按照插入顺序排序,常用命令:

- **LPUSH** key value1 [value2]         将一个或多个值插入到列表头部
- **LRANGE** key start stop                获取列表指定范围内的元素
- **RPOP** key                                       移除并获取列表最后一个元素
- **LLEN** key                                        获取列表长度
- **BRPOP** key1 [key2 ] timeout       移出并获取列表的最后一个元素, 如果列表没有元素会阻塞列表直到等待超    时或发现可弹出元素为止

4.4 集合set操作命令

Redis set 是string类型的无序集合。集合成员是唯一的,这就意味着集合中不能出现重复的数据,常用命令:

- **SADD** key member1 [member2]            向集合添加一个或多个成员
- **SMEMBERS** key                                         返回集合中的所有成员
- **SCARD** key                                                  获取集合的成员数
- **SINTER** key1 [key2]                                   返回给定所有集合的交集
- **SUNION** key1 [key2]                                 返回所有给定集合的并集
- **SDIFF** key1 [key2]                                      返回给定所有集合的差集
- **SREM** key member1 [member2]            移除集合中一个或多个成员

4.5 有序集合sorted set操作命令

Redis sorted set 有序集合是 string 类型元素的集合,且不允许重复的成员。每个元素都会关联一个double类型的分数(score) 。redis正是通过分数来为集合中的成员进行从小到大排序。有序集合的成员是唯一的,但分数却可以重复。

常用命令:

- **ZADD** key score1 member1 [score2 member2]     向有序集合添加一个或多个成员,或者更新已存在成员的 分数
- **ZRANGE** key start stop [WITHSCORES]                     通过索引区间返回有序集合中指定区间内的成员
- **ZINCRBY** key increment member                              有序集合中对指定成员的分数加上增量 increment
- **ZREM** key member [member ...]                                移除有序集合中的一个或多个成员

4.6 通用命令

Redis中的通用命令,主要是针对key进行操作的相关命令:

- **KEYS** pattern  查找所有符合给定模式( pattern)的 key 
- **EXISTS** key  检查给定 key 是否存在
- **TYPE** key  返回 key 所储存的值的类型
- **TTL** key  返回给定 key 的剩余生存时间(TTL, time to live),以秒为单位
- **DEL** key  该命令用于在 key 存在是删除 key

5. 在Java中操作Redis

5.1 介绍

在Java中操作Redis这就需要使用Redis的Java客户端,就如同我们使用JDBC操作MySQL数据库一样。

Redis 的 Java 客户端很多,官方推荐的有三种:

  • Jedis(常用)
  • Lettuce
  • Redisson

Spring 对 Redis 客户端进行了整合,提供了 Spring Data Redis,在Spring Boot项目中还提供了对应的Starter,即 spring-boot-starter-data-redis。

5.2 Jedis

springboot整合redis技术提供了多种客户端兼容模式,默认提供的是lettucs客户端技术,也可以根据需要切换成指定客户端技术。

maven坐标:

<dependency>
	<groupId>redis.clients</groupId>
	<artifactId>jedis</artifactId>
	<version>2.8.0</version>
</dependency>

配置文件

spring:
  redis:
    host: localhost
    port: 6379
    client-type: jedis
    lettuce:
      pool:
        max-active: 16
    jedis:
      pool:
        max-active: 16

使用 Jedis 操作 Redis 的步骤:

  1. 获取连接
  2. 执行操作
  3. 关闭连接

示例代码:

package com.itheima.test;

import org.junit.Test;
import redis.clients.jedis.Jedis;
import java.util.Set;

/**
 * 使用Jedis操作Redis
 */
public class JedisTest {

    @Test
    public void testRedis(){
        //1 获取连接
        Jedis jedis = new Jedis("localhost",6379);
        
        //2 执行具体的操作
        jedis.set("username","xiaoming");

        String value = jedis.get("username");
        System.out.println(value);

        //jedis.del("username");

        jedis.hset("myhash","addr","bj");
        String hValue = jedis.hget("myhash", "addr");
        System.out.println(hValue);

        Set<String> keys = jedis.keys("*");
        for (String key : keys) {
            System.out.println(key);
        }

        //3 关闭连接
        jedis.close();
    }
}

lettcus与jedis区别

  • jedis连接Redis服务器是直连模式,当多线程模式下使用jedis会存在线程安全问题,解决方案可以通过配置连接池使每个连接专用,这样整体性能就大受影响
  • lettcus基于Netty框架进行与Redis服务器连接,底层设计中采用StatefulRedisConnection。 StatefulRedisConnection自身是线程安全的,可以保障并发访问安全问题,所以一个连接可以被多线程复用。当然lettcus也支持多连接实例一起工作

5.3 Spring Data Redis

5.3.1 介绍

Spring Data Redis 是 Spring 的一部分,提供了在 Spring 应用中通过简单的配置就可以访问 Redis 服务,对 Redis 底层开发包进行了高度封装。在 Spring 项目中,可以使用Spring Data Redis来简化 Redis 操作。

网址:https://spring.io/projects/spring-data-redis

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-MzP9qch8-1662121862806)(assets/image-20210927143741458.png)]

maven坐标:

<dependency>
	<groupId>org.springframework.data</groupId>
	<artifactId>spring-data-redis</artifactId>
	<version>2.4.8</version>
</dependency>

Spring Boot提供了对应的Starter,maven坐标:

<dependency>
	<groupId>org.springframework.boot</groupId>
	<artifactId>spring-boot-starter-data-redis</artifactId>
</dependency>

Spring Data Redis中提供了一个高度封装的类:RedisTemplate,针对 Jedis 客户端中大量api进行了归类封装,将同一类型操作封装为operation接口,具体分类如下:

- ValueOperations:简单K-V操作
- SetOperations:set类型数据操作
- ZSetOperations:zset类型数据操作
- HashOperations:针对hash类型的数据操作
- ListOperations:针对list类型的数据操作

StringRedisTemplate

​ 由于redis内部不提供java对象的存储格式,因此当操作的数据以对象的形式存在时,会进行转码,转换成字符串格式后进行操作。为了方便开发者使用基于字符串为数据的操作,springboot整合redis时提供了专用的API接口StringRedisTemplate,你可以理解为这是RedisTemplate的一种指定数据泛型的操作API。

@SpringBootTest
public class StringRedisTemplateTest {
    @Autowired
    private StringRedisTemplate stringRedisTemplate;
    @Test
    void get(){
        ValueOperations<String, String> ops = stringRedisTemplate.opsForValue();
        String name = ops.get("name");
        System.out.println(name);
    }
}

5.3.2 使用方式

5.3.2.1 环境搭建

第一步:创建maven项目springdataredis_demo,配置pom.xml文件

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0"
         xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
         xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
    <modelVersion>4.0.0</modelVersion>
    <parent>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId>
        <version>2.4.5</version>
        <relativePath/>
    </parent>
    <groupId>com.itheima</groupId>
    <artifactId>springdataredis_demo</artifactId>
    <version>1.0-SNAPSHOT</version>
    <properties>
        <java.version>1.8</java.version>
    </properties>
    <dependencies>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>
            <scope>test</scope>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>junit</groupId>
            <artifactId>junit</artifactId>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-data-redis</artifactId>
        </dependency>
    </dependencies>
    <build>
        <plugins>
            <plugin>
                <groupId>org.springframework.boot</groupId>
                <artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId>
                <version>2.4.5</version>
            </plugin>
        </plugins>
    </build>
</project>

第二步:编写启动类

package com.itheima;

import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;

@SpringBootApplication
public class App {

    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(App.class,args);
    }

}

第三步:配置application.yml

spring:
  application:
    name: springdataredis_demo
  #Redis相关配置
  redis:
    host: localhost
    port: 6379
    #password: 123456
    database: 0 #操作的是0号数据库
    jedis:
      #Redis连接池配置
      pool:
        max-active: 8 #最大连接数
        max-wait: 1ms #连接池最大阻塞等待时间
        max-idle: 4 #连接池中的最大空闲连接
        min-idle: 0 #连接池中的最小空闲连接

解释说明:

spring.redis.database:指定使用Redis的哪个数据库,Redis服务启动后默认有16个数据库,编号分别是从0到15。

可以通过修改Redis配置文件来指定数据库的数量。

第四步:提供配置类

package com.itheima.config;

import org.springframework.cache.annotation.CachingConfigurerSupport;
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.StringRedisSerializer;

/**
 * Redis配置类
 */
@Configuration
public class RedisConfig extends CachingConfigurerSupport {

    @Bean
    public RedisTemplate<Object, Object> redisTemplate(RedisConnectionFactory connectionFactory) {

        RedisTemplate<Object, Object> redisTemplate = new RedisTemplate<>();

        //默认的Key序列化器为:JdkSerializationRedisSerializer
        redisTemplate.setKeySerializer(new StringRedisSerializer());
        redisTemplate.setHashKeySerializer(new StringRedisSerializer());

        redisTemplate.setConnectionFactory(connectionFactory);

        return redisTemplate;
    }

}

解释说明:

当前配置类不是必须的,因为 Spring Boot 框架会自动装配 RedisTemplate 对象,但是默认的key序列化器为JdkSerializationRedisSerializer,导致我们存到Redis中后的数据和原始数据有差别

第五步:提供测试类

package com.itheima.test;

import org.junit.runner.RunWith;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.boot.test.context.SpringBootTest;
import org.springframework.test.context.junit4.SpringRunner;

@SpringBootTest
@RunWith(SpringRunner.class)
public class SpringDataRedisTest {

    @Autowired
    private RedisTemplate redisTemplate;
    
}
5.3.2.2 操作字符串类型数据
/**
 * 操作String类型数据
*/
@Test
public void testString(){
    //存值
    redisTemplate.opsForValue().set("city123","beijing");

    //取值
    String value = (String) redisTemplate.opsForValue().get("city123");
    System.out.println(value);

    //存值,同时设置过期时间
    redisTemplate.opsForValue().set("key1","value1",10l, TimeUnit.SECONDS);

    //存值,如果存在则不执行任何操作
    Boolean aBoolean = redisTemplate.opsForValue().setIfAbsent("city1234", "nanjing");
    System.out.println(aBoolean);
}
5.3.2.3 操作哈希类型数据
/**
 * 操作Hash类型数据
*/
@Test
public void testHash(){
    HashOperations hashOperations = redisTemplate.opsForHash();

    //存值
    hashOperations.put("002","name","xiaoming");
    hashOperations.put("002","age","20");
    hashOperations.put("002","address","bj");

    //取值
    String age = (String) hashOperations.get("002", "age");
    System.out.println(age);

    //获得hash结构中的所有字段
    Set keys = hashOperations.keys("002");
    for (Object key : keys) {
        System.out.println(key);
    }

    //获得hash结构中的所有值
    List values = hashOperations.values("002");
    for (Object value : values) {
        System.out.println(value);
    }
}
5.3.2.4 操作列表类型数据
/**
 * 操作List类型的数据
*/
@Test
public void testList(){
    ListOperations listOperations = redisTemplate.opsForList();

    //存值
    listOperations.leftPush("mylist","a");
    listOperations.leftPushAll("mylist","b","c","d");

    //取值
    List<String> mylist = listOperations.range("mylist", 0, -1);
    for (String value : mylist) {
        System.out.println(value);
    }

    //获得列表长度 llen
    Long size = listOperations.size("mylist");
    int lSize = size.intValue();
    for (int i = 0; i < lSize; i++) {
        //出队列
        String element = (String) listOperations.rightPop("mylist");
        System.out.println(element);
    }
}
5.3.2.5 操作集合类型数据
/**
 * 操作Set类型的数据
*/
@Test
public void testSet(){
    SetOperations setOperations = redisTemplate.opsForSet();

    //存值
    setOperations.add("myset","a","b","c","a");

    //取值
    Set<String> myset = setOperations.members("myset");
    for (String o : myset) {
        System.out.println(o);
    }

    //删除成员
    setOperations.remove("myset","a","b");

    //取值
    myset = setOperations.members("myset");
    for (String o : myset) {
        System.out.println(o);
    }

}
5.3.2.6 操作有序集合类型数据
/**
 * 操作ZSet类型的数据
*/
@Test
public void testZset(){
    ZSetOperations zSetOperations = redisTemplate.opsForZSet();

    //存值
    zSetOperations.add("myZset","a",10.0);
    zSetOperations.add("myZset","b",11.0);
    zSetOperations.add("myZset","c",12.0);
    zSetOperations.add("myZset","a",13.0);

    //取值
    Set<String> myZset = zSetOperations.range("myZset", 0, -1);
    for (String s : myZset) {
        System.out.println(s);
    }

    //修改分数
    zSetOperations.incrementScore("myZset","b",20.0);

    //取值
    myZset = zSetOperations.range("myZset", 0, -1);
    for (String s : myZset) {
        System.out.println(s);
    }

    //删除成员
    zSetOperations.remove("myZset","a","b");

    //取值
    myZset = zSetOperations.range("myZset", 0, -1);
    for (String s : myZset) {
        System.out.println(s);
    }
}
5.3.2.7 通用操作
/**
 * 通用操作,针对不同的数据类型都可以操作
*/
@Test
public void testCommon(){
    //获取Redis中所有的key
    Set<String> keys = redisTemplate.keys("*");
    for (String key : keys) {
        System.out.println(key);
    }

    //判断某个key是否存在
    Boolean itcast = redisTemplate.hasKey("itcast");
    System.out.println(itcast);

    //删除指定key
    redisTemplate.delete("myZset");

    //获取指定key对应的value的数据类型
    DataType dataType = redisTemplate.type("myset");
    System.out.println(dataType.name());

}

总结:Redis用于热点数据十分高效,希望对您有帮助,感谢阅读

结束语:裸体一旦成为艺术,便是最圣洁的。道德一旦沦为虚伪,便是最下流的。
勇敢去做你认为正确的事,不要被世俗的流言蜚语所困扰。

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