Redis快速入门
1.初识Redis1.1.认识NoSQL1.1.1.结构化与非结构化1.1.2.关联和非关联1.1.3.查询方式1.1.4.事务1.1.5.总结
1.2.认识Redis1.3.安装Redis1.3.1.依赖库1.3.2.上传安装包并解压1.3.3.启动1.3.4.默认启动1.3.5.指定配置启动1.3.6.开机自启
1.4.Redis桌面客户端1.4.1.Redis命令行客户端1.4.2.图形化桌面客户端1.4.3.安装1.4.4.建立连接
2.Redis常见命令2.1.Redis通用命令2.2.String类型2.2.1.String的常见命令2.2.2.Key结构
2.3.Hash类型2.4.List类型2.5.Set类型2.6.SortedSet类型
3.Redis的Java客户端3.1.Jedis客户端3.1.1.快速入门3.1.2.连接池
3.2.SpringDataRedis客户端3.2.1.快速入门1）引入依赖2）配置Redis3）注入RedisTemplate4）编写测试
3.2.2.自定义序列化3.2.3.StringRedisTemplate
1.初识Redis
Redis是一种键值型的NoSql数据库，这里有两个关键字：
键值型 NoSql
其中键值型，是指Redis中存储的数据都是以key、value对的形式存储，而value的形式多种多样，可以是字符串、数值、甚至json：
而NoSql则是相对于传统关系型数据库而言，有很大差异的一种数据库。
1.1.认识NoSQL
NoSql可以翻译做Not Only Sql（不仅仅是SQL），或者是No Sql（非Sql的）数据库。是相对于传统关系型数据库而言，有很大差异的一种特殊的数据库，因此也称之为非关系型数据库。
1.1.1.结构化与非结构化
传统关系型数据库是结构化数据，每一张表都有严格的约束信息：字段名、字段数据类型、字段约束等等信息，插入的数据必须遵守这些约束：
而NoSql则对数据库格式没有严格约束，往往形式松散，自由。
可以是键值型：
也可以是文档型：
甚至可以是图格式：
1.1.2.关联和非关联
传统数据库的表与表之间往往存在关联，例如外键：
而非关系型数据库不存在关联关系，要维护关系要么靠代码中的业务逻辑，要么靠数据之间的耦合：
{
id: 1,
name: "张三",
orders: [
{
id: 1,
item: {
id: 10, title: "荣耀6", price: 4999
}
},
{
id: 2,
item: {
id: 20, title: "小米11", price: 3999
}
}
]
}
此处要维护“张三”的订单与商品“荣耀”和“小米11”的关系，不得不冗余的将这两个商品保存在张三的订单文档中，不够优雅。还是建议用业务来维护关联关系。
1.1.3.查询方式
传统关系型数据库会基于Sql语句做查询，语法有统一标准；
而不同的非关系数据库查询语法差异极大，五花八门各种各样。
1.1.4.事务
传统关系型数据库能满足事务ACID的原则。
而非关系型数据库往往不支持事务，或者不能严格保证ACID的特性，只能实现基本的一致性。
1.1.5.总结
除了上述四点以外，在存储方式、扩展性、查询性能上关系型与非关系型也都有着显著差异，总结如下：
存储方式
关系型数据库基于磁盘进行存储，会有大量的磁盘IO，对性能有一定影响。非关系型数据库，他们的操作更多的是依赖于内存来操作，内存的读写速度会非常快，性能自然会好一些。
扩展性
关系型数据库集群模式一般是主从，主从数据一致，起到数据备份的作用，称为垂直扩展。非关系型数据库可以将数据拆分，存储在不同机器上，可以保存海量数据，解决内存大小有限的问题。称为水平扩展。关系型数据库因为表之间存在关联关系，如果做水平扩展会给数据查询带来很多麻烦
1.2.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/
1.3.安装Redis
基于Linux系统来安装Redis，此处选择的Linux版本为CentOS 7.
1.3.1.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：
yum install -y gcc tcl
1.3.2.上传安装包并解压
然后将Redis安装包上传到虚拟机的任意目录：
解压缩：
tar -xzf redis-6.2.6.tar.gz
解压后：
进入redis目录：
cd redis-6.2.6
运行编译命令：
make && make install
如果没有出错，应该就安装成功了。
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
1.3.3.启动
redis的启动方式有很多种，例如：
默认启动指定配置启动开机自启
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：
redis-server
如图：
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：
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
Redis的其它常见配置：
# 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
# 设置redis能够使用的最大内存
maxmemory 512mb
# 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
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
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：
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：
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：
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
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：
# 选择 0号库
select 0
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：
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keyDEL：删除一个指定的keyEXISTS：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：
# 查看keys命令的帮助信息：
127.0.0.1:6379> help keys
KEYS pattern
summary: Find all keys matching the given pattern
since: 1.0.0
group: generic
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：
项目名:业务名:类型:id
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 hello，有user和product两种不同类型的数据，我们可以这样定义key：
user相关的key：hello:user:1 product相关的key：hello:product:1
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：
KEYVALUEhello:user:1{“id”:1, “name”: “Jack”, “age”: 21}hello:product:1{“id”:1, “name”: “小米11”, “price”: 4999}
并且，在Redis的桌面客户端中，还会以相同前缀作为层级结构，让数据看起来层次分明，关系清晰：
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：
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。
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nilRPUSH 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：
无序 元素不可重复 查找快 支持交集、并集、差集等功能
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
例如两个集合：s1和s2: 求交集：SINTER s1 s2
求s1与s2的不同：SDIFF s1 s2
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：
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。
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：
升序获取sorted set 中的指定元素的排名：ZRANK key member 降序获取sorted set 中的指定元素的排名：ZREVRANK key memeber
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/
其中Java客户端也包含很多：
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。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：
2）建立连接
新建一个单元测试类，内容如下：
private Jedis jedis;
@BeforeEach
void setUp() {
// 1.建立连接
// jedis = new Jedis("192.168.150.101", 6379);
jedis = JedisConnectionFactory.getJedis();
// 2.设置密码
jedis.auth("123321");
// 3.选择库
jedis.select(0);
}
3）测试：
@Test
void testString() {
// 存入数据
String result = jedis.set("name", "程序员");
System.out.println("result = " + result);
// 获取数据
String name = jedis.get("name");
System.out.println("name = " + name);
}
@Test
void testHash() {
// 插入hash数据
jedis.hset("user:1", "name", "Jack");
jedis.hset("user:1", "age", "21");
// 获取
Map
System.out.println(map);
}
4）释放资源
@AfterEach
void tearDown() {
if (jedis != null) {
jedis.close();
}
}
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。
package com.heima.jedis.util;
import redis.clients.jedis.*;
public class JedisConnectionFactory {
private static JedisPool jedisPool;
static {
// 配置连接池
JedisPoolConfig poolConfig = new JedisPoolConfig();
poolConfig.setMaxTotal(8);
poolConfig.setMaxIdle(8);
poolConfig.setMinIdle(0);
poolConfig.setMaxWaitMillis(1000);
// 创建连接池对象，参数：连接池配置、服务端ip、服务端端口、超时时间、密码
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
2）配置Redis
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
3）注入RedisTemplate
因为有了SpringBoot的自动装配，我们可以拿来就用：
@SpringBootTest
class RedisStringTests {
@Autowired
private RedisTemplate redisTemplate;
}
4）编写测试
@SpringBootTest
class RedisStringTests {
@Autowired
private RedisTemplate edisTemplate;
@Test
void testString() {
// 写入一条String数据
redisTemplate.opsForValue().set("name", "程序员");
// 获取string数据
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：
可读性差内存占用较大
我们可以自定义RedisTemplate的序列化方式，代码如下：
@Configuration
public class RedisConfig {
@Bean
public RedisTemplate
// 创建RedisTemplate对象
RedisTemplate
// 设置连接工厂
template.setConnectionFactory(connectionFactory);
// 创建JSON序列化工具
GenericJackson2JsonRedisSerializer jsonRedisSerializer =
new GenericJackson2JsonRedisSerializer();
// 设置Key的序列化
template.setKeySerializer(RedisSerializer.string());
template.setHashKeySerializer(RedisSerializer.string());
// 设置Value的序列化
template.setValueSerializer(jsonRedisSerializer);
template.setHashValueSerializer(jsonRedisSerializer);
// 返回
return template;
}
}
这里可以采用JSON序列化来代替默认的JDK序列化方式。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：
@Autowired
private StringRedisTemplate stringRedisTemplate;
// JSON序列化工具
private static final ObjectMapper mapper = new ObjectMapper();
@Test
void testSaveUser() throws JsonProcessingException {
// 创建对象
User user = new User("虎哥", 21);
// 手动序列化
String json = mapper.writeValueAsString(user);
// 写入数据
stringRedisTemplate.opsForValue().set("user:200", json);
// 获取数据
String jsonUser = stringRedisTemplate.opsForValue().get("user:200");
// 手动反序列化
User user1 = mapper.readValue(jsonUser, User.class);
System.out.println("user1 = " + user1);
}
后记 美好的一天，到此结束，下次继续努力！欲知后续，请看下回分解，写作不易，感谢大家的支持！！
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