Redis入门

晨曦映松雪2024-08-07 15:20

文章目录

一、Redis环境准备？

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 。

官网： link

中文网：link

主要特点：基于内存存储，读写性能高

  • 适合存储热点数据（热点商品、资讯、新闻）
  • 企业应用广泛

Redis是用C语言开发的一个开源的高性能键值对(key-value)数据库，官方提供的数据是可以达到100000+的QPS（每秒内查询次数）。它存储的value类型比较丰富，也被称为结构化的NoSql数据库。

NoSql（Not Only SQL），不仅仅是SQL，泛指非关系型数据库。NoSql数据库并不是要取代关系型数据库，而是关系型数据库的补充。

下载与安装

下载：

Redis安装包分为windows版和Linux版：

安装：

在Windows中安装Redis

目录结构如下：

服务启动与停止

以window版Redis进行演示：

服务启动命令：redis-server.exe redis.windows.conf

Redis服务默认端口号为 6379 ，通过快捷键Ctrl + C 即可停止Redis服务

当Redis服务启动成功后，可通过客户端进行连接。

客户端连接命令

在redis安装目录中，执行命令为：redis-cli.exe,如下图

通过redis-cli.exe命令默认连接的是本地的redis服务，并且使用默认6379端口。也可以通过指定如下参数连接：

  • -h ip地址
  • -p 端口号
  • -a 密码（如果需要）

Redis配置文件

在根目录中的redis.windows.conf文件为redis的核心配置文件，可根据项目情况设置不同的参数 在第443行

  • 设置Redis服务密码，添加内容为：requirepass 123456 设置密码为123456
    注意：

  • 修改密码后需要重启Redis服务才能生效

  • Redis配置文件中 # 表示注释

重启Redis后，再次连接Redis时，需加上密码，否则连接失败。

加上秘密后的命令如下：

redis-cli.exe -a 123456

如果是远程的redis服务，也可以使用以下命令指定ip和端口

redis-cli.exe -h localhost -p 6379 -a 123456

客户端图形工具

默认提供的客户端连接工具界面不太友好，同时操作也较为麻烦，接下来，引入一个Redis客户端图形工具。

成功之后，可以直接查看redis中存储的数据

二、Redis数据类型及命令

Redis存储的是key-value结构的数据，其中key是字符串类型，value有5种常用的数据类型：

字符串操作命令

Redis 中字符串类型常用命令：

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 不存在时设置 key 的值
  • set key(同一个key)，后执行的会覆盖之前的数据
  • del key 删除key的数据，这个是通用的命令，不仅仅只是在字符串中适用
  • setnx与set在存储数据的时候，set可以覆盖之前的数据，sexnx则不行
java 复制代码 
127.0.0.1:6379> set name lisi
OK
127.0.0.1:6379> get name
"lisi"
127.0.0.1:6379> setex age 10 20   # key为20,10为过期时间（秒），20为值
OK
127.0.0.1:6379> get age
"20"
127.0.0.1:6379> setnx age 40
(integer) 0   #设置失败，age存在则保存不成功
127.0.0.1:6379> setnx city beijing
(integer) 1   #设置成功

哈希操作命令

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。

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

数据特点：

java 复制代码 
127.0.0.1:6379> hset heima name zhangsan
(integer) 1
127.0.0.1:6379> hget heima name
"zhangsan"
127.0.0.1:6379> hdel heima name
(integer) 1
127.0.0.1:6379> hget heima name
(nil)
127.0.0.1:6379> hset heima name zhangsan
(integer) 1
127.0.0.1:6379> hkeys heima
1) "name"
127.0.0.1:6379> hset heima age 30
(integer) 1
127.0.0.1:6379> hvals heima
1) "zhangsan"
2) "30"

列表操作命令

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

常用命令：

LPUSH key value1 [value2] 将一个或多个值插入到列表头部
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
java 复制代码 
127.0.0.1:6379> lpush list a b c
(integer) 3
127.0.0.1:6379> llen list
(integer) 3
127.0.0.1:6379> lrange list 0 1
1) "c"
2) "b"
127.0.0.1:6379> lrange list 0 -1
1) "c"
2) "b"
3) "a"
127.0.0.1:6379> rpop list
"a"
127.0.0.1:6379> lrange list 0 -1
1) "c"
2) "b"
127.0.0.1:6379> lpop list
"c"
127.0.0.1:6379> lrange list 0 -1
1) "b"
127.0.0.1:6379> brpop list 10
1) "list"
2) "b"
127.0.0.1:6379> lrange list 0 -1
(empty list or set)

集合操作命令

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

常见命令：

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
SREM key member1 [member2] 移除集合中一个或多个成员
java 复制代码 
127.0.0.1:6379> sadd set a b c d a
(integer) 4
127.0.0.1:6379> smembers set
1) "c"
2) "a"
3) "d"
4) "b"
127.0.0.1:6379> scard set
(integer) 4
127.0.0.1:6379> sadd set2 a e f
(integer) 3
127.0.0.1:6379> sinter set set2
1) "a"
127.0.0.1:6379> sunion set set2
1) "b"
2) "c"
3) "f"
4) "e"
5) "a"
6) "d"
127.0.0.1:6379> srem set a
(integer) 1
127.0.0.1:6379> smembers set
1) "c"
2) "b"
3) "d"
127.0.0.1:6379>

有序集合操作命令

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。

常用命令：

ZADD key score1 member1 [score2 member2] 向有序集合添加一个或多个成员
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
java 复制代码 
127.0.0.1:6379> zadd zset 10 heima
(integer) 1
127.0.0.1:6379> zadd zset 10 heima 20 itcast
(integer) 1
127.0.0.1:6379> zrange zset 0 20
1) "heima"
2) "itcast"
127.0.0.1:6379> zincrby zset 30 heima
"40"
127.0.0.1:6379> zincrby zset 50 heima
"90"
127.0.0.1:6379> zrange zset 0 -1 withscores
1) "itcast"
2) "20"
3) "heima"
4) "90"

通用命令

Redis的通用命令是不分数据类型的，都可以使用的命令：

KEYS pattern 查找所有符合给定模式( pattern)的 key
EXISTS key 检查给定 key 是否存在
TYPE key 返回 key 所储存的值的类型
DEL key 该命令用于在 key 存在是删除 key
java 复制代码 
127.0.0.1:6379> keys *
 1) "RECORD:355"
 2) "city"
 3) "RECORD:351"
 4) "name"
 5) "RECORD:340"
 6) "RECORD:348"
 7) "RECORD:346"
 8) "zset"
 9) "RECORD:345"
10) "RECORD:343"
11) "set2"
12) "heima"
13) "set"
14) "RECORD:350"
15) "age"
16) "zset2"
127.0.0.1:6379> exists heima
(integer) 1
127.0.0.1:6379> exists heima2
(integer) 0
127.0.0.1:6379> type heima
hash
127.0.0.1:6379> del heima
(integer) 1
127.0.0.1:6379> exeits heima
(error) ERR unknown command 'exeits'

三、Redis持久化

Redis有两种持久化方案：

  • RDB持久化
  • AOF持久化

RDB持久化(默认)

RDB全称Redis Database Backup file（Redis数据备份文件），也被叫做Redis数据快照。简单来说就是把内存中的所有数据都记录到磁盘中。当Redis实例故障重启后，从磁盘读取快照文件，恢复数据。快照文件称为RDB文件，默认是保存在当前运行目录。

执行时机：

RDB持久化在四种情况下会执行：

  • 执行save命令
  • 执行bgsave命令 background
  • Redis停机时（shutdown命令关机）
  • 触发RDB条件时

AOF持久化

AOF全称为Append Only File（追加文件）。Redis处理的每一个写命令都会记录在AOF文件，可以看做是命令日志文件。

AOF默认是关闭的，需要修改redis.conf配置文件来开启AOF：

properties 复制代码 
# 是否开启AOF功能，默认是no 581行
appendonly yes

AOF的命令记录的频率也可以通过redis.conf文件来配：

properties 复制代码 
# 表示每执行一次写命令，立即记录到AOF文件 609行
appendfsync always 
# 写命令执行完先放入AOF缓冲区，然后表示每隔1秒将缓冲区数据写到AOF文件，是默认方案
appendfsync everysec
# 写命令执行完先放入AOF缓冲区，由操作系统决定何时将缓冲区内容写回磁盘
appendfsync no

RDB和AOF各有自己的优缺点，如果对数据安全性要求较高，在实际开发中往往会结合两者来使用。

四、Java中操作Redis

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。在 Spring 项目中，可以使用Spring Data Redis来简化 Redis 操作。

网址：https://spring.io/projects/spring-data-redis

Spring Boot提供了对应的Starter，maven坐标：

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

Spring Data Redis中提供了一个高度封装的类：RedisTemplate，对相关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：string数据操作
  • SetOperations：set类型数据操作
  • ZSetOperations：zset类型数据操作
  • HashOperations：hash类型的数据操作
  • ListOperations：list类型的数据操作

环境搭建

在application.yml文件，配置redis连接，如下：

spring:

redis:

host: localhost

port: 6379

password: 123456

操作常见类型数据

java 复制代码 
@SpringBootTest(classes = CacheDemoApplication.class)
@RunWith(SpringRunner.class)
public class RedisTest {

    @Autowired
    private RedisTemplate<String,String> redisTemplate;

    @Test
    public void test(){
        System.out.println(redisTemplate);
    }
    
}

上述代码中直接注入了RedisTemplate，并且指定了泛型为String

  • 如果不指定泛型也可以进行操作，但是存储对象的时候需要进行序列化
  • 一般项目中存储对象都会先转换为json字符串，再进行存储，所以一般会选择使用泛型为String，避免大量的序列化操作

操作字符串数据类型

java 复制代码 
/**
 * 操作字符串类型的数据
 */
@Test
public void testString(){
    // 普通的放入数据
    // redisTemplate.boundValueOps("name").set("zhangsan");
    // 设置超时时间
    // redisTemplate.boundValueOps("name1").set("lisi",10, TimeUnit.SECONDS);

    // 分布式锁的原理
    // Boolean aBoolean1 = redisTemplate.boundValueOps("name2").setIfAbsent("wangwu");
    // System.out.println(aBoolean1);
    // Boolean aBoolean2 = redisTemplate.boundValueOps("name2").setIfAbsent("wangwu");
    // System.out.println(aBoolean2);

    // 获取数据
    String name = redisTemplate.boundValueOps("name").get();
    System.out.println(name);


}

操作哈希类型数据

java 复制代码 
/**
 * 操作哈希类型的数据
 */
@Test
public void testHash(){
    // BoundHashOperations<String, String, String> boundHashOps = redisTemplate.boundHashOps("math");
    //
    // boundHashOps.put("zhangsan","100");
    // boundHashOps.put("lisi","99");
    // boundHashOps.put("wangwu","90");
    // boundHashOps.put("zhaoliu","95");
    //
    // BoundHashOperations<String, String, String> boundHashOps1 = redisTemplate.boundHashOps("chinese");
    //
    // boundHashOps1.put("zhangsan","89");
    // boundHashOps1.put("lisi","76");
    // boundHashOps1.put("wangwu","78");
    // boundHashOps1.put("zhaoliu","99");
    BoundHashOperations<String, String, String> boundHashOps = redisTemplate.boundHashOps("math");
    //删除某一对数据
    Long zhangsan1 = boundHashOps.delete("zhangsan");

    //获取大key中的所有数据
    Map<String, String> map = boundHashOps.entries();
    for (Map.Entry<String, String> entry : map.entrySet()) {
        System.out.println(entry.getKey()+"--->"+entry.getValue());
    }
    //获取指定小key的数据
    String zhangsan = boundHashOps.get("zhangsan");
    System.out.println(zhangsan);
}

操作列表类型数据

java 复制代码 
/**
 * 操作列表类型的数据
 */
@Test
public void testList(){
    // 有顺序
    BoundListOperations<String, String> listOperations = redisTemplate.boundListOps("listKey");
    // listOperations.leftPush("A");  //A
    // listOperations.leftPush("B");  //BA
    // listOperations.leftPush("C"); //CBA
    // listOperations.leftPush("D"); //DCBA
    // // 普通的取数据
    // List<String> range = listOperations.range(0, 3);
    // System.out.println(range);
    // 弹出式的获取    秒杀商品数量的记录
    // String s = listOperations.rightPop();
    // System.out.println(s);

    BoundListOperations<String, String> goodsOperations = redisTemplate.boundListOps("iphone16");
    // for (int i = 0; i < 10; i++) {
    //     goodsOperations.leftPush("iphone16Id");
    // }

    for (int i = 0; i < 10; i++) {
        goodsOperations.rightPop();
    }

    String s = goodsOperations.rightPop();
    System.out.println( s);

}

操作集合类型数据

java 复制代码 
/**
 * 操作集合类型的数据
 */
@Test
public void testSet(){
    BoundSetOperations<String, String> setOps = redisTemplate.boundSetOps("setKey");
    setOps.add("A");
    setOps.add("B");
    setOps.add("C");
    setOps.add("D");
    setOps.add("B");
    setOps.add("A");

    Set<String> members = setOps.members();
    System.out.println(members);

}

操作有序集合类型数据

java 复制代码 
/**
 * 操作有序集合类型的数据
 */
@Test
public void testZset(){
    BoundZSetOperations<String, String> zSetOps = redisTemplate.boundZSetOps("zsetKey");

    // zSetOps.add("zhangsan",100);
    // zSetOps.add("lisi",88);
    // zSetOps.add("wangwu",99);
    // zSetOps.add("zhaoliu",109);

    // Set<String> range = zSetOps.range(0, 3); //默认升序 lisi  wangwu  zhangsan zhaoliu
    // System.out.println(range);

    //  排名 rank  反向排名 reverseRank
    Long zhangsanRank = zSetOps.reverseRank("zhangsan");
    System.out.println(zhangsanRank);

    // Set<String> range1 = zSetOps.reverseRange(0, 3);   //默认升序      zhaoliu  zhangsan  wangwu lisi
    // System.out.println(range1);
}

通用命令操作

java 复制代码 
/**
 * 通用命令操作
 */
@Test
public void testCommon(){
    //keys exists type del
    Set keys = redisTemplate.keys("*");
    System.out.println(keys);

    Boolean name = redisTemplate.hasKey("name");
    Boolean set1 = redisTemplate.hasKey("set1");

    for (Object key : keys) {
        DataType type = redisTemplate.type((String) key);
        System.out.println(type.name());
    }

    redisTemplate.delete("mylist");
}
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