Redis

Unstoppable_hu
103 阅读8分钟

1 初识Redis

1.1 认识NoSQL

  • 非结构化
    • key：value键值型数据库（Redis）
    • document文档型数据库（MongoDB）
    • Graph数据库(Neo4j)
    • 列类型（HBase）
  • 无关联的：
  • 非SQL查询
  • Base
  • 内存存储性能高
  • 水平扩展

使用场景：对数据结构不固定、对一致性、安全性要求不高、对性能要求

1.2 认识Redis

Redis：远程词典服务器，是一个基于内存的键值型Nosql数据库

特征：

  • 键值型：value支持多种数据结构，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）
  • 支持主从集群、分片集群
  • 支持多语言客户端

1.3 安装Redis：基于Linux系统

1.3.1 redis安装

安装redis依赖

yum install -y gcc tcl

上传安装包并解压

tar -xzf redis-6.2.6.tar.gz

进入redis目录，运行编译命令

cd redis-6.2.6

make && make install

1.3.2 启动

  • 指定配置启动

我们先将这个配置文件备份一份：

cp redis.conf redis.conf.bck

然后修改redis.conf文件中的一些配置：

# 允许访问的地址，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 123321

启动Redis：

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

停止服务：

# 利用redis-cli来执行 shutdown 命令，即可停止 Redis 服务，
# 因为之前配置了密码，因此需要通过 -u 来指定密码
redis-cli -u 123321 shutdown
  • 开机自启

首先，新建一个系统服务文件：

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

1.4 Redis客户端

安装完成Redis，我们就可以操作Redis，实现数据的CRUD了。这需要用到Redis客户端，包括：

  • 命令行客户端
  • 图形化桌面客户端
  • 编程客户端

1.4.1 redis命令行客户端

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

redis-cli [options] [commonds]

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：

  • ping：与redis服务端做心跳测试，服务端正常会返回pong

不指定commond时，会进入redis-cli的交互控制台，比如启动没输入密码

1.4.2 redis图形化界面客户端

下载安装： github.com/lework/Redi…

建立连接，连接ip地址为虚拟机ip，连接失败去把虚拟机防火墙关了

systemctl stop firewalld

image.png

2 Redis常见命令

2.1 5种常见数据结构

image.png

2.2 通用命令

通用指令是部分数据类型的，都可以使用的指令，常见的有：

  • 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

通过help [command] 可以查看一个命令的具体用法，例如：

image.png

2.3 不同数据结构的操作命令

2.3.1 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。

其value是字符串，不过根据字符串的格式不同，又可以分为3类：

  • string：普通字符串
  • int：整数类型，可以做自增、自减操作
  • float：浮点类型，可以做自增、自减操作

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.

image.png

String的常见命令有：

  • 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

2.3.2 keyde结构

image.png image.png

2.3.3 Hash类型

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

image.png Hash的常见命令有：

  • 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

2.3.4 List类型

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。 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

常用来存储一个有序数据，例如：朋友圈点赞列表，评论列表等。

image.png

2.3.5 set类型

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类似的特征：

  • 无序
  • 元素不可重复
  • 查找快
  • 支持交集、并集、差集等功能

image.png

image.png

2.3.6 SortedSet

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。

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。

image.png

3 Redis的Java客户端

地址：Java guide | Redis

image.png

3.1 Jedis客户端

3.1.1 快速入门

1.导入依赖

<!-- 1.导入依赖：       jedis-->
        <dependency>
            <groupId>redis.clients</groupId>
            <artifactId>jedis</artifactId>
            <version>3.7.0</version>
        </dependency>

2.建立连接

private Jedis jedis;

@BeforeEach
void setUp() {
    // 建立连接
    jedis = new Jedis("192.168.88.130", 6379);
    // 设置密码
    jedis.auth("123321");
    // 选择库
    jedis.select(0);

}

3.数据库操作

@Test
void testHash() {
    //插入hash数据
    jedis.hset("user:1","name","jack");
    jedis.hset("user:1","age","22");

    //获取
    Map<String,String> map = jedis.hgetAll("user:1");
    System.out.println(map);
}

4.释放资源

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

3.1.2 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

1.创建连接池工具类

public class JedisConnectionFactory {
    private static final JedisPool jedisPool;

    static {
        //配置连接池
        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);
    //创建连接池对象
    jedisPool =new JedisPool(jedisPoolConfig, "192.168.88.130",6379,1000,"123321");
    }
    // 获取Jedis对象
    public static Jedis getJedis(){
        return jedisPool.getResource();
    }
}

2.修改建立连接

// 建立连接
//jedis = new Jedis("192.168.88.130", 6379);
jedis= JedisConnectionFactory.getJedis();

3.2 SpringDataRedis客户端

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：spring.io/projects/sp…

  • 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： image.png

3.2.1 快速入门

1.引入依赖

<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（不同springboot版本不同）

spring:
  redis:
    database: 0
    host: 192.168.88.130
    port: 6379
    password:  # 如果没有密码，可以不写
    lettuce:
      pool:
        max-active: 8
        max-wait: 100ms
        max-idle: 8
        min-idle: 0

3.注入redisTemplate,编写测试

@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);
}

3.2.2 SpringDataRedis的序列化方式

RedisTemplate可以接收任意Object作为值写入Redis，只不过写入前会把Object序列化为字节形式，默认是采用JDK序列化，得到的结果是这样的：

image.png 缺点：

  • 可读性差
  • 内存占用较大

自定义序列化方式

1.添加依赖

<dependency>
    <groupId>com.fasterxml.jackson.core</groupId>
    <artifactId>jackson-databind</artifactId>
</dependency>

2.编写配置类

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

}

存在的问题

image.png

image.png

image.png

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