redis总结

一、Redis 命令基础

Redis 是键值（Key-Value）型内存数据库，命令具有以下特点：

• 命令不区分大小写（如 GET/get 都生效），但Key/Value 区分大小写；
• 命令参数用空格分隔，部分命令支持可选参数（如过期时间）；
• 所有命令都围绕 "操作 Key 或 Key 对应的 Value" 展开。

二、核心命令分类讲解

1. 通用命令（所有数据类型通用）

这类命令用于管理 Key 本身，与 Value 类型无关，是最基础的操作。

命令	作用	示例（结合设备状态场景）
KEYS pattern	按通配符匹配查询所有 Key（生产环境慎用，会阻塞 Redis）	KEYS device:status:GW001:* → 查 GW001 设备所有从机状态 Key
EXISTS key	判断 Key 是否存在（返回 1 = 存在，0 = 不存在）	EXISTS device:status:GW001:03 → 检查 03 从机状态是否缓存
DEL key [key...]	删除指定 Key（返回删除成功的数量）	DEL device:status:GW001:03 → 删除 03 从机状态缓存
EXPIRE key sec	为 Key 设置过期时间（单位：秒，返回 1 = 成功，0=Key 不存在）	EXPIRE device:status:GW001:03 3600 → 1 小时过期
TTL key	查询 Key 的剩余过期时间（返回秒数；-1 = 永不过期；-2=Key 不存在）	TTL device:status:GW001:03 → 查看剩余过期时间
PERSIST key	移除 Key 的过期时间（设为永不过期）	PERSIST device:status:GW001:03 → 取消过期
RENAME old new	重命名 Key（若 new 已存在则覆盖）	RENAME device:status:GW001:03 device:status:GW001:04

2. 字符串（String）命令

String 是 Redis 最基础的 Value 类型，可存储字符串、数字、序列化对象（如我代码中的 DeviceStatusCacheDTO），即之前 saveDeviceStatus 中使用的类型。

命令	作用	示例（设备状态场景）
SET key value [EX sec]	设置 Key-Value，可选 EX 指定过期时间（秒）	SET device:status:GW001:03 "online" EX 3600
SETNX key value	仅当 Key 不存在时设置（避免覆盖，返回 1 = 成功，0 = 失败）	SETNX device:status:GW001:03 "online"
GET key	获取 Key 对应的 Value（返回 null 表示 Key 不存在）	GET device:status:GW001:03 → 获取 03 从机状态
MSET key1 v1 key2 v2...	批量设置多个 Key-Value（效率高于多次 SET）	MSET a 1 b 2 c 3
MGET key1 key2...	批量获取多个 Key 的 Value（返回值数组）	MGET a b c → ["1","2","3"]
INCR key	将 Key 的数值 Value 自增 1（非数字则报错）	INCR alarm:count:GW001 → 统计 GW001 告警次数
INCRBY key num	数值 Value 自增指定数（如 INCRBY key 5）	INCRBY alarm:count:GW001 2 → 告警次数 + 2
DECR key/DECRBY key num	数值 Value 自减 1 / 指定数（与 INCR 对应）	DECR alarm:count:GW001

我的代码关联 ：redisTemplate.opsForValue().set(key, status, expire, unit) 底层就是调用 SET key value EX 过期秒数 命令。

3. 哈希（Hash）命令

Hash 用于存储 "Key - 字段 - 值" 的二维结构，适合存储单个对象的多个属性（如设备状态的多个字段），比 String 存储序列化对象更灵活（可单独修改某个字段）。

命令	作用	示例（设备状态场景）
HSET key field value	给 Hash Key 设置指定字段的值（字段不存在则新增，存在则覆盖）	HSET device:status:GW001:03 online_status 1
HGET key field	获取 Hash Key 中指定字段的值	HGET device:status:GW001:03 online_status → 1
HMSET key f1 v1 f2 v2...	批量设置 Hash Key 的多个字段值	HMSET device:status:GW001:03 power 0 battery 0
HMGET key f1 f2...	批量获取 Hash Key 的多个字段值	HMGET device:status:GW001:03 power battery → ["0","0"]
HGETALL key	获取 Hash Key 的所有字段和值（返回 [f1,v1,f2,v2...] 数组）	HGETALL device:status:GW001:03 → 所有状态字段
HDEL key field [field...]	删除 Hash Key 的指定字段	HDEL device:status:GW001:03 rssi
HEXISTS key field	判断 Hash Key 中指定字段是否存在	HEXISTS device:status:GW001:03 online_status → 1

4. 列表（List）命令

List 是双向链表结构，适合存储有序的一组数据（如设备告警日志、消息队列）。

命令	作用	示例
LPUSH key value...	从列表左侧（头部）添加元素（返回列表长度）	LPUSH alarm:log:GW001 "2025-11-11 14:35 离线"
RPUSH key value...	从列表右侧（尾部）添加元素	RPUSH alarm:log:GW001 "2025-11-11 14:40 恢复"
LPOP key	从列表左侧弹出并返回元素（列表空则返回 null）	LPOP alarm:log:GW001 → 获取最新告警日志
RPOP key	从列表右侧弹出并返回元素	RPOP alarm:log:GW001 → 获取最早告警日志
LRANGE key start end	获取列表指定范围元素（0 = 第一个，-1 = 最后一个）	LRANGE alarm:log:GW001 0 -1 → 所有告警日志
LLEN key	获取列表长度	LLEN alarm:log:GW001 → 告警日志条数

5. 集合（Set）命令

Set 用于存储不重复的元素，支持交集、并集、差集等集合运算（如存储设备关联的用户 ID、设备标签）。

命令	作用	示例
SADD key member...	向集合添加元素（返回新增元素数量，重复元素会忽略）	SADD device:tag:GW001 "温湿度" "养殖舍"
SMEMBERS key	获取集合所有元素	SMEMBERS device:tag:GW001 → ["温湿度","养殖舍"]
SISMEMBER key member	判断元素是否在集合中（1 = 是，0 = 否）	SISMEMBER device:tag:GW001 "温湿度" → 1
SREM key member...	从集合删除指定元素	SREM device:tag:GW001 "养殖舍"
SINTER key1 key2	获取多个集合的交集（共同元素）	SINTER device:tag:GW001 device:tag:GW002
SUNION key1 key2	获取多个集合的并集（所有元素）	SUNION device:tag:GW001 device:tag:GW002

6. 有序集合（ZSet）命令

ZSet 是 Set 的升级版，每个元素关联一个分数（score），按分数排序（如设备告警优先级、排行榜）。

命令	作用	示例
ZADD key score member...	向有序集合添加元素（分数为数字，重复元素会更新分数）	ZADD alarm:priority 10 "GW001:03 离线" 5 "GW001:03 低电"
ZRANGE key start end [WITHSCORES]	按分数升序获取指定范围元素（加 WITHSCORES 显示分数）	ZRANGE alarm:priority 0 -1 WITHSCORES → 按优先级升序
ZREVRANGE key start end [WITHSCORES]	按分数降序获取指定范围元素	ZREVRANGE alarm:priority 0 -1 → 高优先级在前
ZSCORE key member	获取元素的分数	ZSCORE alarm:priority "GW001:03 离线" → 10
ZREM key member...	删除有序集合中的元素	ZREM alarm:priority "GW001:03 离线"

三、生产环境注意事项

1. 避免使用 KEYS * ：KEYS 命令会遍历所有 Key，Redis 是单线程，会阻塞其他操作，生产环境可用 SCAN 命令（分批遍历）替代；
2. 设置过期时间 ：所有缓存 Key 建议设置过期时间（如你代码中的 DEVICE_STATUS_EXPIRE_HOURS），避免 Redis 内存溢出；
3. 批量操作优先 ：用 MSET/HMSET 等批量命令替代多次单条命令，减少网络交互开销；
4. 命令原子性：Redis 单条命令是原子性的（执行过程不会被打断），适合做分布式锁、计数器等场景。

java中使用redis

1、引入依赖

<!-- Spring Boot Redis 起步依赖，自动整合 RedisTemplate -->
<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-data-redis</artifactId>
</dependency>

核心作用：自动引入 Redis 客户端（Lettuce 作为默认客户端）、Spring 封装的 RedisTemplate/StringRedisTemplate，无需手动管理依赖版本。

2、配置 Redis 连接（application.yml）

spring:
  data:
    redis:
      host: localhost
      port: 6379
      database: 0
      password: 1234

3、配置序列化器（可选但强烈推荐）

Spring Boot 自带的 RedisTemplate 默认使用 JDK 序列化，会导致 Redis 中存储的 Key/Value 乱码（如出现 \xAC\xED\x00\x05t\x00\x0Edevice:status:GW001:03），因此需要自定义序列化配置：

/**
 * Redis 序列化配置类
 * 
 * 【类核心信息】
 * 1. 作用：自定义 RedisTemplate 的序列化规则，替换默认 JDK 序列化，使用 JSON 序列化保证数据可读性和对象兼容性
 * 2. 依赖：Spring Data Redis 核心组件（RedisConnectionFactory）、Jackson 序列化组件
 * 3. 核心产出：配置好序列化规则的 RedisTemplate<String, Object> Bean，供业务层自动注入使用
 * 4. 适用场景：存储自定义 Java 对象（如 DeviceStatusCacheDTO、List<AlarmRecordVO>）到 Redis，避免序列化乱码/失败
 */
@Configuration
public class RedisConfig {
    // 核心 Bean 配置方法（见下文拆解）
}

redisTemplate 方法 ：

设计目标：构建支持 JSON 序列化的 RedisTemplate，适配自定义 Java 对象的存储/读取，解决默认序列化乱码问题。

1、参数：RedisConnectionFactory connectionFactory （ 必传）

Redis 连接工厂（Spring 自动注入，封装 Redis 连接信息）

2、返回值：

RedisTemplate<String, Object> 配置完成的 Redis 操作模板，可直接注入到 Service 层使用

1、初始化 RedisTemplate 并绑定连接工厂（保证模板能连接到 Redis 服务器）
2、配置 Jackson 的 ObjectMapper
3、创建序列化器并绑定到 ObjectMapper
4、为 RedisTemplate 设置序列化规则
5、初始化模板并返回
​
​
@Bean
public RedisTemplate<String, Object> redisTemplate(RedisConnectionFactory connectionFactory) {
    // 原函数逻辑（省略）
}

4、注入并使用 RedisTemplate

@Service
public class RedisService {
    // 通用对象模板（支持存储自定义对象，如 DeviceStatusCacheDTO）
    @Autowired
    private RedisTemplate<String, Object> redisTemplate;
    
    // 字符串专用模板（仅存储 String 类型，无需序列化）
    @Autowired
    private StringRedisTemplate stringRedisTemplate;
}

Spring Boot 中 Redis 核心 API 详解

方法	对应 Redis 数据类型	核心作用
opsForValue()	String（字符串）	操作单个 Key-Value，支持过期时间
opsForHash()	Hash（哈希）	操作 Hash 类型的 Key - 字段 - 值
opsForList()	List（列表）	操作有序列表（LPUSH/RPUSH/LPOP 等）
opsForSet()	Set（集合）	操作无序不重复集合
opsForZSet()	ZSet（有序集合）	操作带分数的有序集合
keys(pattern)	通用命令	按通配符匹配 Key
delete(key)	通用命令	删除指定 Key

opsForValue() 是你代码中使用最多的 API，对应 Redis 的 SET/GET/EXPIRE 等命令：

序列化器介绍

一、什么是序列化器？

1、序列化器（Serializer）是将 "内存中的 Java 对象" 和 "字节流 / 字符串" 相互转换的工具： 序列化：把内存中的 Java 对象（如 DeviceStatusCacheDTO）转换成可存储（Redis / 文件）、可传输（网络）的字节流 / 字符串； 反序列化：把存储 / 传输的字节流 / 字符串还原为内存中的 Java 对象。

2、为什么 Redis 需要序列化器？ Redis 是键值数据库，只能存储字节序列（二进制数据），无法直接存储 Java 对象。因此 RedisTemplate 操作 Redis 时，必须通过序列化器： 存储对象：Java 对象 → 序列化器 → 字节流 → 存入 Redis； 获取对象：Redis 字节流 → 序列化器 → Java 对象 → 返回给业务代码。

二、JDK 序列化器 vs Jackson JSON 序列化器

对于jdk序列化起的乱码原因：

1、 Key 乱码的原因

JDK 序列化器对 Key（String 类型）的序列化逻辑： 1）先将 String 作为一个 Java 对象序列化，会在字节 流开头添加 序列化魔数（\xAC\xED）、版本号（00\x05）、类型标识（t 表示字符串）等额外二进制数据； 2）最终 Redis 中看到的 Key 是 "二进制前缀 + 实际字符串字节"，用 Redis 客户端查看时，二进制前缀会显示为乱码（如 ��tdevice:GW001:03）。

2、 Value 乱码的原因

• JDK 序列化 Value 时，会把整个 Java 对象（包括类的全限定名、字段类型、访问修饰符、序列化版本号等元数据）转换成二进制字节流；

• 这些二进制字节流在 Redis 客户端中会被解析为乱码字符（如 �sr�com.xxx.DeviceStatusCacheDTO����），人类无法识别，也无法手动排查问题。

举个实际例子 存储 DeviceStatusCacheDTO（deviceAddr=GW001，onlineStatus=0）： 1）JDK 序列化后 Redis 中的 Value：\xAC\xED\x00\x05sr\x00&com.xxx.DeviceStatusCacheDTO\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x01\x02\x00\x02L\x00\ndeviceAddrt\x00\x12Ljava/lang/String;L\x00\nonlineStatusI\x00\x00\x00\x00xp\x00\x00\x00\x00t\x00\x04GW001（完全不可读）； 2）Jackson 序列化后 Redis 中的 Value：{"@class":"com.xxx.DeviceStatusCacheDTO","deviceAddr":"GW001","onlineStatus":0}（明文可直接看懂）。 】

三、总结：

1、Redis 存储的所有数据最终都是二进制字节流（包括字符串、数字），这是 Redis 的底层存储特性；

2、Redis 本身确实只存储二进制字节流，但 "乱码" 的核心不是 "二进制本身"，而是 JDK 序列化的二进制包含大量 "Java 专属的元数据"，这些元数据对 Redis 客户端（按 "通用字符串" 解析）来说是无意义的二进制垃圾，所以显示为乱码。

JDK 序列化的二进制 = Java 类元数据（魔数、版本号、类名、字段类型） + 实际数据字节 3、

Jackson 序列化 → 把 Java 对象转成 JSON 字符串（表现层，人类可读）
↓
String 转二进制 → JSON 字符串按 UTF-8 编码转成二进制字节流（存储层，Redis 能存）
↓
Redis 存储 → 仅存储这个"纯数据的二进制字节流"
↓
反序列化 → 从 Redis 读取二进制字节流 → 按 UTF-8 转成 JSON 字符串 → Jackson 转成 Java 对象

序列化方式	业务层看到的形态	底层存储的形态	Redis 客户端解析结果
JDK 序列化器	Java 对象	带 Java 元数据的二进制字节流	乱码（无法识别元数据二进制）
Jackson + String	JSON 字符串	纯 JSON 字符串的 UTF-8 二进制	明文 JSON（可读）