Redis快速入门1.1.认识Redis
Redis诞生于2009年全称是Remote Dictionary Server 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（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
作者：Antirez
Redis的官方网站地址：https://redis.io/
1.2.安装Redis
大多数企业都是基于Linux服务器来部署项目，而且Redis官方也没有提供Windows版本的安装包。因此本教程中我们会基于Linux系统来安装Redis.
此处选择的Linux版本为CentOS 7.
1.2.1.依赖库
Redis是基于C语言编写的，因此首先需要安装Redis所需要的gcc依赖：
1.2.2.上传安装包并解压
Redis安装包上传到虚拟机的任意目录：
解压缩（xxx为redis版本号）：
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| tar -xzf redis-xxx.tar.gz
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- 解压后进入redis目录并运行编译命令：
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| cd redis-xxx
make && make install
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默认的安装路径是在 /usr/local/bin目录下：
该目录已经默认配置到环境变量，因此可以在任意目录下运行这些命令。其中：
- 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
1.2.3.启动
redis的启动方式有很多种，例如：
1.3.4.默认启动
安装完成后，在任意目录输入redis-server命令即可启动Redis：
这种启动属于前台启动，会阻塞整个会话窗口，窗口关闭或者按下CTRL + C则Redis停止。不推荐使用。
1.3.5.指定配置启动
如果要让Redis以后台方式启动，则必须修改Redis配置文件，就在我们之前解压的redis安装包下（/usr/local/src/redis-6.2.6），名字叫redis.conf：
我们先将这个配置文件备份一份：
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| cp redis.conf redis.conf.bck
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然后修改redis.conf文件中的一些配置：
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bind 0.0.0.0
daemonize yes
requirepass 123321
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Redis的其它常见配置：
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port 6379
dir .
databases 1
maxmemory 512mb
logfile "redis.log"
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启动Redis：
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cd /usr/local/src/redis-6.2.6
redis-server redis.conf
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停止服务：
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redis-cli -u 123321 shutdown
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1.3.6.开机自启
我们也可以通过配置来实现开机自启。
首先，新建一个系统服务文件：
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| vi /etc/systemd/system/redis.service
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内容如下：
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| [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：
现在，我们可以用下面这组命令来操作redis了：
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systemctl start redis
systemctl stop redis
systemctl restart redis
systemctl status redis
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执行下面的命令，可以让redis开机自启：
1.3.Redis桌面客户端
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：
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：
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| redis-cli [options] [commonds]
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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：
1.4.2.图形化桌面客户端
GitHub上的大神编写了Redis的图形化桌面客户端，地址：https://github.com/uglide/RedisDesktopManager
不过该仓库提供的是RedisDesktopManager的源码，并未提供windows安装包。
在下面这个仓库可以找到安装包：https://github.com/lework/RedisDesktopManager-Windows/releases
1.4.3.安装
在课前资料中可以找到Redis的图形化桌面客户端：
解压缩后，运行安装程序即可安装：
安装完成后，在安装目录下找到rdm.exe文件：
双击即可运行：
1.4.4.建立连接
点击左上角的连接到Redis服务器按钮：
在弹出的窗口中填写Redis服务信息：
点击确定后，在左侧菜单会出现这个链接：
点击即可建立连接了。
Redis默认有16个仓库，编号从0至15. 通过配置文件可以设置仓库数量，但是不超过16，并且不能自定义仓库名称。
如果是基于redis-cli连接Redis服务，可以通过select命令来选择数据库：
2.Redis常见命令
Redis是典型的key-value数据库，key一般是字符串，而value包含很多不同的数据类型：
Redis为了方便我们学习，将操作不同数据类型的命令也做了分组，在官网（ https://redis.io/commands ）可以查看到不同的命令：
不同类型的命令称为一个group，我们也可以通过help命令来查看各种不同group的命令：
接下来，我们就学习常见的五种基本数据类型的相关命令。
2.1.Redis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
- 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：
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127.0.0.1:6379> help keys
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2.2.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.
2.2.1.String的常见命令
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
2.2.2.Key结构
Redis没有类似MySQL中的Table的概念，我们该如何区分不同类型的key呢？
例如，需要存储用户、商品信息到redis，有一个用户id是1，有一个商品id恰好也是1，此时如果使用id作为key，那就会冲突了，该怎么办？
我们可以通过给key添加前缀加以区分，不过这个前缀不是随便加的，有一定的规范：
Redis的key允许有多个单词形成层级结构，多个单词之间用’:'隔开，格式如下：
这个格式并非固定，也可以根据自己的需求来删除或添加词条。这样以来，我们就可以把不同类型的数据区分开了。从而避免了key的冲突问题。
例如我们的项目名称叫 heima，有user和product两种不同类型的数据，我们可以这样定义key：
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：
| KEY | VALUE |
|---|
| heima:user:1 | {“id”:1, “name”: “Jack”, “age”: 21} |
| heima:product:1 | {“id”:1, “name”: “小米11”, “price”: 4999} |
2.3.Hash类型
Hash类型，也叫散列，其value是一个无序字典，类似于Java中的HashMap结构。
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：
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：
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
- 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
2.4.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：
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。
List的常见命令有：
- 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 star end：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
2.5.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：
Set的常见命令有：
- 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
2.6.SortedSet类型
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：
因为SortedSet的可排序特性，经常被用来实现排行榜这样的功能。
SortedSet的常见命令有：
- 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sorted 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score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：所有的排名默认都是升序，如果要降序则在命令的Z后面添加REV即可，例如：
3.Redis的Java客户端
在Redis官网中提供了各种语言的客户端，地址：https://redis.io/docs/clients/
标记为*的就是推荐使用的java客户端，包括：
- Jedis和Lettuce：这两个主要是提供了Redis命令对应的API，方便我们操作Redis，而SpringDataRedis又对这两种做了抽象和封装，因此我们后期会直接以SpringDataRedis来学习。
- Redisson：是在Redis基础上实现了分布式的可伸缩的java数据结构，例如Map、Queue等，而且支持跨进程的同步机制：Lock、Semaphore等待，比较适合用来实现特殊的功能需求。
3.1.Jedis客户端
Jedis的官网地址： https://github.com/redis/jedis
3.1.1.快速入门
我们先来个快速入门：
1）引入依赖：
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<dependency>
<groupId>redis.clients</groupId>
<artifactId>jedis</artifactId>
<version>3.7.0</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.junit.jupiter</groupId>
<artifactId>junit-jupiter</artifactId>
<version>5.7.0</version>
<scope>test</scope>
</dependency>
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2）建立连接
新建一个单元测试类，内容如下：
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| private Jedis jedis;
@BeforeEach
void setUp() {
jedis = JedisConnectionFactory.getJedis();
jedis.auth("123321");
jedis.select(0);
}
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3）测试：
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| @Test
void testString() {
String result = jedis.set("name", "虎哥");
System.out.println("result = " + result);
String name = jedis.get("name");
System.out.println("name = " + name);
}
@Test
void testHash() {
jedis.hset("user:1", "name", "Jack");
jedis.hset("user:1", "age", "21");
Map<String, String> map = jedis.hgetAll("user:1");
System.out.println(map);
}
|
4）释放资源
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| @AfterEach
void tearDown() {
if (jedis != null) {
jedis.close();
}
}
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3.1.2.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。
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| package com.heima.jedis.util;
import redis.clients.jedis.*;
public class JedisConnectionFactory {
private static JedisPool jedisPool;
static {
JedisPoolConfig poolConfig = new JedisPoolConfig();
poolConfig.setMaxTotal(8);
poolConfig.setMaxIdle(8);
poolConfig.setMinIdle(0);
poolConfig.setMaxWaitMillis(1000);
jedisPool = new JedisPool(poolConfig, "192.168.150.101", 6379, 1000, "123321");
}
public static Jedis getJedis(){
return jedisPool.getResource();
}
}
|
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：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：
3.2.1.快速入门
SpringBoot已经提供了对SpringDataRedis的支持，使用非常简单。
首先，新建一个maven项目，然后按照下面步骤执行：
1）引入依赖
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| <?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 https://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
<modelVersion>4.0.0</modelVersion>
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<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId>
<version>2.5.7</version>
<relativePath/>
</parent>
<groupId>com.heima</groupId>
<artifactId>redis-demo</artifactId>
<version>0.0.1-SNAPSHOT</version>
<name>redis-demo</name>
<description>Demo project for Spring Boot</description>
<properties>
<java.version>1.8</java.version>
</properties>
<dependencies>
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-data-redis</artifactId>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.apache.commons</groupId>
<artifactId>commons-pool2</artifactId>
</dependency>
<dependency>
<groupId>com.fasterxml.jackson.core</groupId>
<artifactId>jackson-databind</artifactId>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.projectlombok</groupId>
<artifactId>lombok</artifactId>
<optional>true</optional>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>
<scope>test</scope>
</dependency>
</dependencies>
<build>
<plugins>
<plugin>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId>
<configuration>
<excludes>
<exclude>
<groupId>org.projectlombok</groupId>
<artifactId>lombok</artifactId>
</exclude>
</excludes>
</configuration>
</plugin>
</plugins>
</build>
</project>
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2）配置Redis
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| spring:
redis:
host: 192.168.150.101
port: 6379
password: 123321
lettuce:
pool:
max-active: 8
max-idle: 8
min-idle: 0
max-wait: 100ms
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3）注入RedisTemplate
因为有了SpringBoot的自动装配，我们可以拿来就用：
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| @SpringBootTest
class RedisStringTests {
@Autowired
private RedisTemplate redisTemplate;
}
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4）编写测试
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| @SpringBootTest
class RedisStringTests {
@Autowired
private RedisTemplate edisTemplate;
@Test
void testString() {
redisTemplate.opsForValue().set("name", "虎哥");
Object name = stringRedisTemplate.opsForValue().get("name");
System.out.println("name = " + name);
}
}
|
3.2.2.自定义序列化
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：
缺点：
我们可以自定义RedisTemplate的序列化方式，代码如下：
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| @Configuration
public class RedisConfig {
@Bean
public RedisTemplate<String, Object> redisTemplate(RedisConnectionFactory connectionFactory){
RedisTemplate<String, Object> template = new RedisTemplate<>();
template.setConnectionFactory(connectionFactory);
GenericJackson2JsonRedisSerializer jsonRedisSerializer =
new GenericJackson2JsonRedisSerializer();
template.setKeySerializer(RedisSerializer.string());
template.setHashKeySerializer(RedisSerializer.string());
template.setValueSerializer(jsonRedisSerializer);
template.setHashValueSerializer(jsonRedisSerializer);
return template;
}
}
|
这里采用了JSON序列化来代替默认的JDK序列化方式。最终结果如图：
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。
3.2.3.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。
因为存入和读取时的序列化及反序列化都是我们自己实现的，SpringDataRedis就不会将class信息写入Redis了。
这种用法比较普遍，因此SpringDataRedis就提供了RedisTemplate的子类：StringRedisTemplate，它的key和value的序列化方式默认就是String方式。
省去了我们自定义RedisTemplate的序列化方式的步骤，而是直接使用：
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| @Autowired
private StringRedisTemplate stringRedisTemplate;
private static final ObjectMapper mapper = new ObjectMapper();
@Test
void testSaveUser() throws JsonProcessingException {
User user = new User("虎哥", 21);
String json = mapper.writeValueAsString(user);
stringRedisTemplate.opsForValue().set("user:200", json);
String jsonUser = stringRedisTemplate.opsForValue().get("user:200");
User user1 = mapper.readValue(jsonUser, User.class);
System.out.println("user1 = " + user1);
}
|
