第四章 Redis(2023版本IDEA)

学习目标

[4.1 Redis简介](#4.1 Redis简介)
[4.2 Linux环境Redis安装及配置](#4.2 Linux环境Redis安装及配置)
- [4.2.1 Redis服务的安装环境](#4.2.1 Redis服务的安装环境)
- [4.2.2 安装Redis](#4.2.2 安装Redis)
- [4.2.3 配置Redis](#4.2.3 配置Redis)
- [4.2.4 启动Redis](#4.2.4 启动Redis)
- - [1. 启动](#1. 启动)
  - 2.启动Redis客户端
[4.3 Redis常用命令](#4.3 Redis常用命令)
- [4.3.1 Redis常用命令的介绍](#4.3.1 Redis常用命令的介绍)
[4.4 Redis图形客户端](#4.4 Redis图形客户端)
[4.5 在Java应用中访问Redis](#4.5 在Java应用中访问Redis)

Redis是一个高性能的缓存数据库，能够在高并发场景下为应用提供高效的数据访问能力，因而在各类互联网应用中被广泛运用。(如果没有了解可以去我主页看看Java开发之框架基础技术第1-3章(2023版本IEDA)来学习)本章将学习Redis服务的安装、配置及使用，并介绍如何将Redis与java应用相结合，从而极大地提高java应用的数据访问效率。

4.1 Redis简介

在Java中操作Redis，你通常会使用Jedis或Lettuce这样的客户端库。这里我将提供一个使用Jedis库的简单示例，来展示如何在Java中与Redis进行基本的交互，如连接Redis服务器、设置和获取键值对等。

首先，你需要在你的Java项目中包含Jedis库。如果你使用Maven作为构建工具，可以在你的pom.xml文件中添加以下依赖：

xml 复制代码

<dependency>  
    <groupId>redis.clients</groupId>  
    <artifactId>jedis</artifactId>  
    <version>最新版本号</version> <!-- 请替换为发布时的最新版本号 -->  
</dependency>

请注意，你应该检查并使用发布时的最新版本号。

以下是一个使用Jedis的Java示例代码：

java 复制代码

import redis.clients.jedis.Jedis;  
  
public class RedisExample {  
  
    public static void main(String[] args) {  
        // 连接到Redis服务器  
        // 假设Redis服务器运行在本地，默认端口6379，没有设置密码  
        try (Jedis jedis = new Jedis("localhost", 6379)) {  
            // 认证（如果Redis服务器设置了密码）  
            // jedis.auth("yourpassword");  
  
            // 设置键值对  
            String key = "name";  
            String value = "John Doe";  
            jedis.set(key, value);  
  
            // 获取键值对  
            String name = jedis.get(key);  
            System.out.println("Name: " + name);  
  
            // 其他操作...  
  
            // 示例：使用哈希类型  
            String hashKey = "user:1";  
            jedis.hset(hashKey, "username", "johndoe");  
            jedis.hset(hashKey, "email", "johndoe@example.com");  
  
            String username = jedis.hget(hashKey, "username");  
            System.out.println("Username: " + username);  
  
            // 关闭连接（在try-with-resources语句中自动完成）  
        } catch (Exception e) {  
            e.printStackTrace();  
        }  
    }  
}

在这个示例中，我们首先创建了一个Jedis实例来连接到Redis服务器。然后，我们使用set和get方法分别来设置和获取一个简单的字符串类型的键值对。接下来，我们还展示了如何使用哈希类型（hset和hget）来存储和检索更复杂的数据结构。

请注意，由于Jedis实例被创建在try-with-resources语句中，因此当代码执行完毕后，它会自动关闭连接，释放资源。这是一种处理资源的好方法，可以确保即使发生异常也能正确关闭连接。

如果你需要连接到设置了密码的Redis服务器，你可以在创建Jedis实例后调用auth方法，并传入你的密码作为参数。然而，在大多数开发环境中，你可能更倾向于在Redis的配置文件中或通过命令行参数来设置密码，并在连接时自动进行身份验证。但在某些情况下，你可能需要在代码中动态处理密码。

4.2 Linux环境Redis安装及配置

4.2.1 Redis服务的安装环境

服务器操作系统CentOS 6.5 64位。
Redis 版本：3.2.8。

4.2.2 安装Redis

Redis的官网地址是http://redis.io

将下载的redis文件通过FTP工具复制至Linux服务器的某目录(如/usr/local/share/applications)在/usr/local/share/applications目录下解压Redis压缩包，得到包含安装文件的Redis-3.2.8目录。

命令：

tar -zxvf redis-3.2.8.tar.gz

进入redis-3.2.8目录，执行编译和安装命令

命令：

[root@iz7xv7wh4c9vf6zwkqgla7z applications]# cd redis-3.2.8

[root@iz7xv7wh4c9vf6zwkqgla7z redis-3.2.8]# make PREFIX=/usr/loca/redis-3.2.8 install
注意

（1）PREFIX参数是配置安装时的顶级目录名，一般而言，如果不配置，该选项默认为usr/local,安装后可执行文件默认放在/usr/local/bin中，库文件默认放在/usr/local/lib中，配置文件默认放在/usr/local/etc中，其他的资源文件则放在/usr/local/share中，各类文件的放置位置比较分散。上述命令通过配置PREFIX参，指定将存放各类文件的目录都集中创建在/usr/local/redis-3.2.8目录中。
（2）由于安装操作系统时所选择的组件可能不同，因此在安装过程中可能会出现gcc命令未找到错误提示，解决办法为安装gcc-c++组件。
命令：
1- yum -y install gcc-c++
（3）另外在安装过程中也有可能会出现jemalloc未安装错误提示，解决办法为执行make命令加上MALLOC=libc参数。
命令：
1- make PREFIX=/usr/local/redis-3.2.8 MALLOC=libc install
Malloc的全称为memory allocation，即动态内存分配，Redis默认是针对libc malloc编译和链接的，而Linux操作系统默认使用jemalloc，由于jemalloc未安装，因此这里使用MALLOC参数强制使用libc malloc编译。

4.2.3 配置Redis

为了能够更好地使用Redis服务，安装完成后还需要对Redis进行多方面配置。

配置Redis主要涉及编辑Redis的配置文件(通常是redis.conf)，以满足特定的使用需求。以下是一些常见的Redis配置选项及其说明，以及配置Redis的基本步骤。

常见的Redis配置选项

1. 绑定地址（bind）：

用于指定Redis服务器监听的IP地址。如果设置为127.0.0.1，则Redis只能接受来自本机的连接。如果设置为0.0.0.0或注释掉此行，则Redis将接受来自任何IP地址的连接。

示例：bind 0.0.0.0 或 # bind 127.0.0.1

2. 端口（port）：

Redis服务器监听的端口号，默认为6379。

示例：port 6379

3. 守护进程（daemonize）：

用于指定Redis是否以守护进程（即后台进程）运行。设置为yes时，Redis将在后台运行。

示例：daemonize yes

4. 密码（requirepass）：

设置访问Redis服务器所需的密码。

示例：requirepass yourpassword

5. 持久化相关配置：

RDB持久化： 通过save指令和dbfilename、dir等配置来控制。

AOF持久化： 通过appendonly、appendfsync等配置来控制。

6. 日志文件（logfile）：

指定Redis的日志文件路径。

示例：logfile "/var/log/redis/redis-server.log"

7. 数据库数量（databases）：

设置Redis服务器中数据库的数量。

示例：databases 16

配置Redis的基本步骤

1. 找到配置文件：

Redis的配置文件通常名为redis.conf，位于Redis源码包的根目录下或安装后的某个目录中。
2. 编辑配置文件：

使用文本编辑器（如vim、nano等）打开配置文件，并根据需要修改配置项。
3. 启动Redis时指定配置文件：

在启动Redis服务器时，使用--config-file参数（或在某些情况下直接使用配置文件路径作为参数）来指定配置文件。例如：

bash 复制代码

redis-server /path/to/redis.conf

或者，如果Redis服务器已经启动，并且你想要应用新的配置，可以先停止Redis服务器，然后使用新的配置文件重新启动。
4. 验证配置：

启动Redis服务器后，可以使用redis-cli工具连接到Redis服务器，并通过CONFIG GET命令来验证配置项是否已正确应用。例如：

bash 复制代码

redis-cli CONFIG GET requirepass

注意事项

在修改配置文件之前，建议先备份原始配置文件，以防万一配置错误导致Redis无法启动。

某些配置项（如bind、requirepass）的修改可能会影响到Redis的访问权限和安全性，因此在修改这些配置项时需要格外小心。

Redis的配置文件支持包含其他配置文件，这可以通过include指令来实现。这有助于将配置分散到多个文件中，使管理更加方便。

通过以上步骤，您可以根据自己的需求对Redis进行配置，以满足特定的使用场景。

1.设置内存分配策略

命令：

echo 1 > /proc/sys/vm/overcommit_memory
注意

执行该命令需要使用root账户。

2.开发Redis端口

Redis默认占用6379端口，需要在防火墙中设置开放对此端口的访问。步骤如下。

（1）编辑防火墙配置文件。

命令：

1.vim /etc/sysconfig/iptables

（2）添加如下规则。

命令：

-A INPUT -m state --state NEW -m tcp -p tcp --dport 6379 -j ACCEPT

（3）重新加载规则。

命令：

service iptables restart

3.设置Redis配置文件

在安装Redis时，将Redis配置文件redis.conf复制至/usr/local/redis-3.2.8/etc目录下，编程此文件中的配置指令可控制Redis运行时的行为。

命令：

vim/usr/local/redis-3.2.8/etc/redis.conf

设置Redis服务可以监听的请求IP地址。
使用bind配置指令可以设置监昕一个或多个四地址的请求，多个IP地址用空格分隔，配置方式如下。

bind 127.0.01 ::1

在redis.conf中bind的默认配置为bind 127.0.0.1，表示Redis仅能监听来自本机的IPv4请求，若将其修改为bind 0.0.0.0或使用"#"将bind指令注释掉，则可监听所有IP地址的请求。

设置Redis监听的端口。
使用port配置指令可以设置Redis监昕的端口，默认是6379.
设置Redis是否作为守护进程运行。

使用daemonize配置指令可以设置Redis是否作为守护进程(即后台服务)运行。在redis.conf中该指令默认设置为daemonize no，即在默认情况下，Redis不作为守护进程，而是作为会话进程运行。在这种情况下，执行Redis启动命令后不会返回到命令提示符，且不能关闭会话，否则Redis服务会停止。如果需要Redis作为守护进程于后台运行，则将其修改为daemonize yes即可。

设置Redis的日志文件路径(编辑redis.conf文件)。
使用logfile配置指令可以指定Redis的日志文件路径，需要指定到文件名。配置方式如下。

logfile "/usr/local/redis-3.2.8/log/redis.log"

设置Redis数据库的数量。

使用databases配置指令可以设置Redis数据库的数量，默认设置的数量是16，对应的dbid范围是0~15。连接Redis时可以通过dbid选择要使用的数据库。在不同数据库中可以使用相同名称的key。

Redis中不同的可选数据库是以命名空间的形式管理的，所有数据库实际上都存储在同一个数据文件中。实际上，Redis划分数据库主要用于在必要的情况下分隔同一应用中存储的key，而不是为了在Redis中区分多个不相关的应用。
设置Redis的工作目录。

使用dir配置指令可以设置Redis的工作目录，即Redis的数据文件的存储目录。在redis.conf中默认设置为dir./，即在Redis安装目录下。可将其修改至其他路径，配置方式如下。

dir/data/redisdata/

设置Redis的访问密码
使用requirepass配置指令可以设置Redis的访问密码。在redis.conf中该指令默认为注释状态，即访问Redis服务默认不需要密码。删除该指令前的"#"和空格解除注释，即可设置访问密码，配置方式如下。

requirepass 123456

4.2.4 启动Redis

通过以上的学习，已经安装好了Redis，接下来将学习如何启动Redis服务及如何使用Redis自带的客户端连接Redis。

1. 启动

启动Redis服务需要执行/usr/local/redis-3.2.8/bin目录下的redis-sercer命令。为了便于观察启动/停止Redis服务时的日志信息，可以另外开启一个会话连接至Redis所在的服务器，并在此会话中跟踪Redis日志内容的变化。

命令：

tail -f /usr/local/redis-3.2.8/log/redis.log

回到之前安装、配置Redis的会话窗口中，执行/usr/local/redis-3.2.8/bin目录下的redis-server命令，启动Redis服务。

命令：

cd /usr/local/redis-3.2.8/

./bin/redis-server ./etc/redis.conf

2.启动Redis客户端

使用redis-server命令启动Redis服务后，即可使用redis-cli命令启动Redis客户端访问Redis服务。

语法

redis-cli [选项]

选项	说明
`-h<hostname>`	服务器主机地址，默认为127.0.0.1
`-p<post>`	服务端口，默认为6379
`-a<password>`	Redis服务访问密码
`-n<dbid>`	所要连接的数据库的id，默认为0

4.3 Redis常用命令

启动Redis客户端后，即可在其中执行Redis的各种操作命令。

4.3.1 Redis常用命令的介绍

auth命令

在访问受密码保护(通过在redis.conf中设置requirepass指令实现)的Redis服务时，客户端首先需要进行密码认证，否则无权执行其他Redis命令。

auth命令用于在受密码保护的Redis服务器中请求进行身份认证。

语法：

auth password

如果password与配置文件中的密码匹配，则服务器将回复"OK"状态代码并开始接收命令，否则将返回错误。

set命令

如前文所述，Redis是以key-value的格式来存储数据的，而set命令即被用来设置key以保存value(string 类型)。

语法

set key value [ex seconds | px milliseconds ] [nx | xx]

set命令的参数介绍如下。

ex seconds：设置指定的过期时间seconds，seconds是以秒为单位的数字。
px milliseconds：设置指定的过期时间milliseconds，milliseconds是以毫秒为单位的数字。
nx：仅在key不存在时设置该key。
xx：仅在key已存在是设置该key。

如果set正确执行，则返回字符串"OK" "如果因为用户指定了nx或xx选项但未满足条件而未执行set操作，则返回空回复nil"

注意

如果key已经保存了一个值，则set命令执行成功时，无论其类型如何，都会被覆盖。

get命令

语法

1.get key

获取key对应的value。如果key不存在，则返回特殊值nil。如果存储在key中的值不是字符串，则返回错误，因为get仅处理字符串值。

exists命令

判断指定的key是否存在。从Redis3.0.3开始，可以指定多个key，而不仅是单个key。

语法：

exists key1 [key2 ...]
仅指定一个key时，如果key存在则返回1，不存在则返回0.当指定多个key时，它返回存在的key的总数。

keys命令

语法

keys pattern
返回和pattern(模式)匹配的所有key。
支持的常用模式如下。

hello：匹配单个字符，如hello、hallo、hxllo等。
hello：匹配任意字符，如hello、heeeello等。
h[ae]llo：包含一个指定字符，如hello或hallo。
h[^ae]llo：包含除指定字符外的一个字符，如hbllo、hello等，但不包含hallo和hello。
h[a-c]llo：匹配指定范围内的一个字符，如hallo、hbllo和hello。

如需匹配以上模式中的特殊字符，则需使用\转义，如要匹配*字符，应使用*。

del命令

语法

del key1 [key2 ...]

删除指定的key，返回已删除的key的数量。如果key不存在，则忽略该key。

rename命令

语法

rename key newkey

将key重命名为newkey，当key不存在肘返回错误。如果newkey已经存在，则会被覆盖(此时rename执行隐式del操作)。

expire命令

语法

expire key timeout

在key上设置超时时间timeout，时间以秒为单位，若key超时将被自动删除。若设置成功则返回1。

若key不存在则返回0。

注意

（1）如果设置一个非正的timeout参数，将导致key被删除。

（2）对已经设置了超时时间的key调用expire命令，该key的超时时间将更新为新值。

（3）删除key或覆盖key的内容会清除该key的超时设置，如del、set操作。

（4）如果使用rename命令重命名key，则相关的剩余生存时间将转移到新key。

ttl命令

语法

ttl key

以秒为单位返回key的剩余生存时间。对于Redis 2.8及以上版本，如果key未设置超时时间(即永久有效)则返回-1，如果key不存在(或已超时而被删除)则返回2。而对于Redis 2.6及以下版本，当未设置超时时间和key不存在时均返回-1.

persist命令

语法

persist key

删除key上现有的超时设置，使key变为永久有效。如果超时设置被删除，则返回1；如果key不存在或没有关联的超时设置，则返回0。

select命令

select命令用于选择具有指定dbid的Redis逻辑数据库。

语法：

select dbid

flushdb命令

语法：

flushdb

该命令用于删除当前所选数据库中的所有key。

flushall命令

语法：

flushall

该命令用于删除所有数据库中的key，而不仅仅是当前选定的数据库中的key。

quit命令

语法：

quit

该命令要求服务器关闭连接。一旦所有待处理的回复都返回客户端，连接就会关闭。

4.4 Redis图形客户端

在Java中编写一个完整的Redis图形客户端通常涉及多个步骤，包括用户界面设计、后端逻辑处理以及Redis客户端库的集成。由于Java本身不直接支持图形用户界面（GUI）的创建（像Python的Tkinter或JavaScript的HTML/CSS那样），我们通常会使用Java的图形界面库，如Swing或JavaFX。

下面，我将提供一个简化的示例，说明如何使用Java Swing库和Jedis（一个流行的Java Redis客户端）来创建一个基本的Redis图形客户端。这个客户端将允许用户输入键和值，并发送SET和GET命令到Redis服务器。

首先，确保你已经添加了Jedis依赖到你的项目中。如果你使用Maven，可以在pom.xml中添加以下依赖：

xml 复制代码

<dependency>  
    <groupId>redis.clients</groupId>  
    <artifactId>jedis</artifactId>  
    <version>最新版本</version> <!-- 请替换为最新的Jedis版本 -->  
</dependency>

接下来是Java Swing的Redis图形客户端代码示例：

java 复制代码

import redis.clients.jedis.Jedis;  
  
import javax.swing.*;  
import java.awt.*;  
import java.awt.event.ActionEvent;  
import java.awt.event.ActionListener;  
  
public class RedisGUI extends JFrame {  
  
    private JTextField keyTextField;  
    private JTextField valueTextField;  
    private JTextArea resultArea;  
    private Jedis jedis;  
  
    public RedisGUI() {  
        super("Redis Graphical Client");  
        initUI();  
        connectToRedis();  
    }  
  
    private void initUI() {  
        setLayout(new BorderLayout());  
  
        JPanel inputPanel = new JPanel(new GridLayout(2, 2));  
        inputPanel.add(new JLabel("Key:"));  
        keyTextField = new JTextField(20);  
        inputPanel.add(keyTextField);  
        inputPanel.add(new JLabel("Value:"));  
        valueTextField = new JTextField(20);  
        inputPanel.add(valueTextField);  
  
        JButton setButton = new JButton("SET");  
        setButton.addActionListener(new ActionListener() {  
            @Override  
            public void actionPerformed(ActionEvent e) {  
                String key = keyTextField.getText();  
                String value = valueTextField.getText();  
                jedis.set(key, value);  
                resultArea.append("SET " + key + " " + value + "\n");  
            }  
        });  
  
        JButton getButton = new JButton("GET");  
        getButton.addActionListener(new ActionListener() {  
            @Override  
            public void actionPerformed(ActionEvent e) {  
                String key = keyTextField.getText();  
                String value = jedis.get(key);  
                if (value == null) {  
                    resultArea.append("GET " + key + " -> NULL\n");  
                } else {  
                    resultArea.append("GET " + key + " -> " + value + "\n");  
                }  
            }  
        });  
  
        JPanel buttonPanel = new JPanel();  
        buttonPanel.add(setButton);  
        buttonPanel.add(getButton);  
  
        resultArea = new JTextArea(10, 40);  
        JScrollPane scrollPane = new JScrollPane(resultArea);  
  
        add(inputPanel, BorderLayout.NORTH);  
        add(buttonPanel, BorderLayout.CENTER);  
        add(scrollPane, BorderLayout.SOUTH);  
  
        pack();  
        setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);  
        setLocationRelativeTo(null);  
    }  
  
    private void connectToRedis() {  
        jedis = new Jedis("localhost", 6379); // 默认连接本地Redis服务器  
    }  
  
    public static void main(String[] args) {  
        SwingUtilities.invokeLater(new Runnable() {  
            @Override  
            public void run() {  
                new RedisGUI().setVisible(true);  
            }  
        });  
    }  
}

这个示例创建了一个简单的窗口，包含用于输入键和值的文本字段，以及两个按钮（SET和GET）来发送Redis命令。结果将显示在窗口底部的文本区域中。

请注意，这个示例假设Redis服务器正在本地机器上运行，并且监听默认的6379端口。如果你需要连接到远程Redis服务器或不同的端口，请相应地修改connectToRedis方法中的Jedis构造函数参数。

此外，这个示例没有处理Redis连接异常或命令执行异常，这些在生产环境中应该是必须要考虑的。你可以通过添加try-catch块来捕获和处理这些异常。

4.5 在Java应用中访问Redis

maxTotal：最大活动连接数，默认为8。若设置为1，则表示不限制。
maxIdle：最大空闲连接数，默认为8。
minIdle：最小空闲连接数，默认为0。
maxWaitMillis：表示从池中获取一个资源时的最大等待时间，单位是毫秒，-1表示永不超时。如果超时等待时间，将抛出NoSuchElementException，进而引发JedisConnectionException。
testOnBorrow：表示从池中获取一个资源时是否提前进行验证操作。若该参数设置为true，则得到的资源均是可用的。