大话技术之分布式缓存Redis(一)

前言：

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「Re mote Di ctionary S ervice」的首字母缩写，也就是「远程字典服务」。官网地址：redis.io 今天这篇文章就跟大家一起聊聊，redis基础篇的内容。

1.Redis能做什么？

数据缓存、消息队列、注册中心、发布订阅、分布式锁等等。 Redis安装包分为Windows版与Linux版本：

• Windows版下载地址：github.com/microsoftar...
• Linux版下载地址：download.redis.io/releases/

2.Linux中安装Reids

在Linux系统安装Redis步骤：将Redis安装包上传到Linux；解压安装包，命令：tar -zxvf redis-4.0.0.tar.gz -C /usr/local；安装Redis的依赖环境gcc，命令：yum install gcc-c++；进入/usr/local/redis-4.0.0，进行编译，命令：make；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

3.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：

4.Redis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： 通过启动日志可以看到，Redis默认端口号为6379。退出客户端可以输入exit获取quit命令。 2）Widows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。 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。退出客户端可以输入exit或则quit命令。

5.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，应该怎么做呢？

此时需要修改Redis的配置文件：Linux系统中Redis配置文件：REDIS_HOME/redis.conf和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： 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。
• 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。
• 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。

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。

6.Redis数据类型

Redis中有五种数据类型，分别对应：字符串String、哈希hash、列表list、集合set和有序集合zset。

7.Redis常用命令

1）Redis中字符串类型常用命令，字符串常用操作：

• 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 存入一个不存在的字符串键值对
• MSET key value [key value ...] 批量存储字符串键值对
• MGET key [key ...] 批量获取字符串键值
• EXPIRE key seconds 设置一个键的过期时间(秒)
• INCR key //将key中储存的数字值加1
• DECR key //将key中储存的数字值减1
• INCRBY key increment //将key所储存的值加上increment
• DECRBY key decrement //将key所储存的值减去decrement

应用场景：对象缓存、分布式锁、计数器、web集群Session共享、分布式系统全局序列号。

2）Redis中哈希hash常用命令，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
• HINCRBY key field increment 为哈希表key中field键的值加上增量increment

应用场景：对象缓存

3）Redis中列表list常用命令，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(最左边)
• RPUSH key value [value ...] 将一个或多个值value插入到key列表的表尾(最右边)
• 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，如果timeOut=0会一直阻塞等待

list应用场景：常用数据结构：Stack(栈) Queue(队列) Blocking MQ(阻塞队列)。

4）Redis 中集合set常用命令，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
• SISMEMBER key member 判断member元素是否存在于集合key中
• SRANDMEMBER key [count] 从集合key中选出count个元素，元素不从key中删除

应用场景：微信微博点赞，收藏，标签：点赞 SADD like:{消息ID} {用户ID}；检查用户是否点过赞SISMEMBER like:{消息ID} {用户ID}；获取点赞的用户列表SMEMBERS like:{消息ID}；获取点赞用户数 SCARD like:{消息ID}。

5）Redis 中有序集合sorted set常用命令，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。

• 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

使用场景：实现排行榜

8.在Java中操作Redis

Redis的java客户端有很多，推荐三种：Jedis 、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。

1）Jedis

# maven坐标：
<dependency>
  <groupId>redis.clients</groupId>
  <artifactId>jedis</artifactId>
  <version>2.8.0</version>
</dependency>

使用 Jedis 操作 Redis 的步骤：获取连接、执行操作、关闭连接。

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

        //打印所有的key键值
        Set<String> keys = jedis.keys("*");
        for (String key : keys) {
            System.out.println(key);
        }

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

2）Spring Data Redis

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。 maven坐标

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

下面说一下使用步骤，即达到开箱即用。

1.配置pom.xml文件

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

2.配置application.yml文件

spring:
  application:
    name: springdataredis_demo
  redis:
    host: localhost
    port:6379
    #password:123244
    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

3.创建配置类

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。

/**
 * 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;
                   
      }

}

4.创建测试类

下面提供的是redis五种数据类型进行redis的Java相关操作。简单易用。

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

   @Autowired
    private RedisTemplate redisTemplate;
    
    /**
    * 操作String类型数据
    */
   @Test
   public void testString(){
       //存取值
       redisTemplate.opsForValue().set("city123","beijing");
       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);
   }
   
   /**
    * 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);
        }
    }
    
    /**
    * 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);
             } 
    }
    
    /**
    * 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");
    }
    
    /**
    * 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);
       //删除成员
       zSetOperations.remove("myZset","a","b");
       //取值
       Set<String> myZset = zSetOperations.range("myZset", 0, -1);
       for (String s : myZset) {
          System.out.println(s);
        }
    }
      
}

好啦，这篇文章分享到这里，后面继续有redis进阶篇和终结篇的讲解，希望能够帮助到小伙伴们~