Redis 数据类型在Spring Boot 中的优秀实践全攻略

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一、环境准备

首先,我们需要在 Spring Boot 项目中集成 Redis。

1. 添加 Redis 依赖

在 pom.xml 中添加 Redis 依赖:

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

2. 配置 Redis 连接

在 application.yml 或 application.properties 中配置 Redis 连接信息:

spring:
  redis:
    host: localhost
    port: 6379
    password: yourpassword
    jedis:
      pool:
        max-active: 8
        max-wait: -1

3. 使用 RedisTemplate

Spring Boot 提供了 RedisTemplate 类,用于操作 Redis 数据。我们可以在 Spring 中注入 RedisTemplate 来执行 Redis 命令。

@Autowired
private RedisTemplate<String, Object> redisTemplate;

二、Redis String 类型操作

Redis 的 String 类型是最基本的键值对数据结构,支持存储简单的字符串、数字等。

1. 基础用法

(1) 设置值(set)

redisTemplate.opsForValue().set("user:name", "Alice");

(2) 获取值(get)

String name = (String) redisTemplate.opsForValue().get("user:name");
System.out.println(name);  // 输出: Alice

(3) 删除键(delete)

redisTemplate.delete("user:name");

2.1.4 检查键是否存在(hasKey)

boolean exists = redisTemplate.hasKey("user:name");
System.out.println(exists);  // 输出: false

2. 高级用法

(1) 设置过期时间(expire)

redisTemplate.opsForValue().set("user:session", "12345");
redisTemplate.expire("user:session", 30, TimeUnit.SECONDS);

(2) 原子递增和递减(increment / decrement)

redisTemplate.opsForValue().increment("counter", 1);  // 自增
redisTemplate.opsForValue().decrement("counter", 1);  // 自减

(3) 批量操作(multiSet / multiGet)

Map<String, String> values = new HashMap<>();
values.put("key1", "value1");
values.put("key2", "value2");
redisTemplate.opsForValue().multiSet(values);

List<String> keys = Arrays.asList("key1", "key2");
List<String> result = redisTemplate.opsForValue().multiGet(keys);
System.out.println(result);  // 输出: [value1, value2]

(4) 位图操作(setBit / getBit)

redisTemplate.opsForValue().setBit("bitmap", 3, true);  // 设置第3位为1
boolean bit = redisTemplate.opsForValue().getBit("bitmap", 3);  // 获取第3位的值
System.out.println(bit);  // 输出: true

三、Redis Hash 类型操作

Redis 的 Hash 类型允许我们存储多个字段值对,通常用于存储对象或结构化的数据。

1. 基础用法

(1) 设置哈希字段值(put)

redisTemplate.opsForHash().put("user:1000", "name", "Alice");

(2) 获取哈希字段值(get)

String name = (String) redisTemplate.opsForHash().get("user:1000", "name");
System.out.println(name);  // 输出: Alice

(3) 删除哈希字段(delete)

redisTemplate.opsForHash().delete("user:1000", "name");

(4) 获取所有字段和值(entries)

Map<Object, Object> user = redisTemplate.opsForHash().entries("user:1000");
System.out.println(user);  // 输出: {name=Alice, age=25}

2. 高级用法

(1) 批量设置哈希字段(putAll)

Map<String, String> fields = new HashMap<>();
fields.put("name", "Alice");
fields.put("age", "25");
redisTemplate.opsForHash().putAll("user:1000", fields);

(2) 增加哈希字段值(increment)

redisTemplate.opsForHash().increment("user:1000", "age", 1);

(3) 获取哈希表大小(size)

Long size = redisTemplate.opsForHash().size("user:1000");
System.out.println(size);  // 输出: 2

(4) scan 操作(scan)

Cursor<Map.Entry<Object, Object>> cursor = redisTemplate.opsForHash().scan("user:1000");
while (cursor.hasNext()) {
    Map.Entry<Object, Object> entry = cursor.next();
    System.out.println(entry.getKey() + " = " + entry.getValue());
}

四、Redis List 类型操作

Redis 的 List 类型是一个有序的元素集合,支持高效的推入(Push)和弹出(Pop)操作。

1. 基础用法

(1) 左侧插入元素(leftPush)

redisTemplate.opsForList().leftPush("mylist", "A");
redisTemplate.opsForList().leftPush("mylist", "B");

(2) 右侧插入元素(rightPush)

redisTemplate.opsForList().rightPush("mylist", "C");

(3) 获取指定范围的元素(range)

List<Object> list = redisTemplate.opsForList().range("mylist", 0, -1);
System.out.println(list);  // 输出: [B, A, C]

(4) 移除和获取第一个元素(leftPop)

Object removed = redisTemplate.opsForList().leftPop("mylist");
System.out.println(removed);  // 输出: B

2. 高级用法

(1) 阻塞式弹出操作(leftPop with timeout)

Object removed = redisTemplate.opsForList().leftPop("mylist", 10, TimeUnit.SECONDS);
System.out.println(removed);

(2) 在指定元素前 / 后插入(leftPush with pivot)

redisTemplate.opsForList().leftPush("mylist", "D", "A");  // 在元素 A 前插入 D

(3) 裁剪列表(trim)

redisTemplate.opsForList().trim("mylist", 0, 1);  // 保留索引为 0 到 1 的元素

(4) 使用 List 实现消息队列

// Producer (消息生产者)
redisTemplate.opsForList().rightPush("queue", "message");

// Consumer (消息消费者)
Object message = redisTemplate.opsForList().leftPop("queue");
System.out.println(message);  // 输出: message

五、Redis Set 类型操作

Redis 的 Set 类型用于存储唯一的元素集合,常用于去重操作。

1. 基础用法

(1) 添加元素(add)

redisTemplate.opsForSet().add("myset", "A", "B", "C");

(2) 移除元素(remove)

redisTemplate.opsForSet().remove("myset", "A");

(3) 获取所有元素(members)

Set<Object> members = redisTemplate.opsForSet().members("myset");
System.out.println(members);  // 输出: [B, C]
1.2.

(4) 判断元素是否存在(isMember)

boolean isMember = redisTemplate.opsForSet().isMember("myset", "A");
System.out.println(isMember);  // 输出: false

2. 高级用法

(1) 集合运算(交集、并集、差集)

Set<Object> intersection = redisTemplate.opsForSet().intersect("set1", "set2");
Set<Object> union = redisTemplate.opsForSet().union("set1", "set2");
Set<Object> difference = redisTemplate.opsForSet().difference("set1", "set2");

(2) 随机获取元素(randomMember)

Object randomMember = redisTemplate.opsForSet().randomMember("myset");
System.out.println(randomMember);

(3) 从一个集合移动元素到另一个集合(move)

redisTemplate.opsForSet().move("set1", "A", "set2");

(4) 获取集合大小(size)

Long size = redisTemplate.opsForSet().size("myset");
System.out.println(size);  // 输出: 2

结语

Redis 提供了丰富的数据结构(String、Hash、List、Set),每种数据结构都有其独特的功能和使用场景。在 Spring Boot 中,借助 RedisTemplate,我们可以轻松地操作这些数据结构,提升系统的性能和灵活性。