【Redis|基础篇】初识、Redis的安装与启动、Redis命令、Java客户端

在高并发场景成为常态的后端系统中，Redis 已成为不可或缺的核心组件。本文主要是讲Redis基础：从基础概念 入手，教你Linux环境安装 与常用命令实战，系统掌握 Redis 的核心能力，为进阶学习与实际项目应用夯实基础。

本文记录在学习Redis过程中的关键技术实践与踩坑思考，包含个人在实际学习中的具体过程 与遇到的问题 以及知识点总结
希望可以给一起学习的大家带来帮助ヽ(￣▽￣)ノ

文章目录

• • 1.初识Redis
  • • 1.1NoSQL
    • 1.2Redis
    • • 1）安装Redis
      • 2）启动Redis
      • • 一.默认启动
        • 二.指定配置启动
        • 三.开机自启
      • 3）Redis客户端
  • 2.Redis命令
  • • 2.1数据结构介绍
    • 2.2通用命令
    • 2.3String类型
    • 2.4key的层级格式
    • 2.5Hash
    • 2.6List类型
    • 2.7Set类型
    • 2.8SortedSet类型
  • 3.Redis的Java客户端
  • • 3.1Jedis快速入门
    • 3.2Jedis连接池
    • 3.3SpringDateRedis
    • 3.4RedisTemplate入门
    • 3.5RedisSerializer
    • 3.6StringRedisTemplate
    • 3.7RedisTemplate操作Hash类型

1.初识Redis

1.1NoSQL

	SQL	NoSQL
数据结构	结构化	非结构化
数据关联	关联的	无关联的
查询方法	SQL查询	非SQL
事务特性	ACID	BASE
存储方式	磁盘	内存
扩展性	垂直	水平
使用场景	数据结构固定、相关业务对数据安全性一致性要求高	数据结构不固定、对数据安全性一致性要求不高、对性能要求高

NoSQL的数据结构：

• 键值结构（Redis）
• 文档类型（MongoDB）
• 列类型（HBase）
• Graph类型（Neo4j）

1.2Redis

远程词典服务器，基于内存的键值型NoSQL数据库

特征：

• 键值型，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

1）安装Redis

官网：Redis - The Real-time Data Platform

1. 打开虚拟机，打开终端 我这里用的是VMware+Finalshell

   有关虚拟机的教程在这篇【Linux学习|黑马笔记|Day1】Linux初识、安装VMware Workstation、安装CentOS7、远程连接、虚拟机快照_黑马 安装centos-CSDN博客

2. 切换为root管理员：输入su -，回车后输入密码

3. 安装Redis所需的gcc依赖

   yum install -y gcc tcl

4. 上传压缩包并解压

   1. 把Redis安装包放到/usr/local/src下

   2. 进入该目录下

      cd /usr/local/src/

   3. 解压

      tar -zxvf redis-6.2.6.tar.gz 

   4. 进入redis安装目录

      cd redis-6.2.6

   5. 运行编译命令

      make && make install

      

      没有错误就证明安装好了

   6. 默认安装路径是/usr/local/bin

      

      • reids-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

        哨兵是 Redis 的一种高可用方案，用来：

        • 监控主节点
        • 自动故障转移
        • 自动选举新的主节点

2）启动Redis

Redis的启动方式：

• 默认启动
• 指定配置启动
• 开机自启

一.默认启动

安装完成后，在任意目录输入

redis-server

即可启动

如图这样就启动成功了

此为前台启动，会阻塞整个会话窗口，窗口关闭或者按下Ctrl + C就会将Redis停止

二.指定配置启动

要想让Redis后台启动，就必须修改Redis的配置文件，该文件就在/usr/local/src/redis-6,2,6，名为redis.conf

1. 首先备份一份配置文件，先进到该目录下

    cd /usr/local/src/redis-6.2.6/

   备份配置文件

   cp redis.conf redis.conf.bck

2. 开始修改配置文件

   vi redis.conf

常见配置

其他配置

tips：快速查找

输入/关键字按下Enter匹配到第一个关键字所在地方

按n调到下一个匹配，按N调到上一个匹配

找到要修改的地方后，按下i，左下角出现-- INSERT --，表示进入插入模式，按Esc回到普通模式

1.修改bind

2.修改daemonize

3.添加密码

4.记录日志，指定日志文件

最后 保存文件

按Esc退出插入模式，输入：

:wq

按下回车进行保存

---

想要指定配置启动，只需在启动Redis时指定配置文件：

redis-server redis.conf

若处于redis安装目录下，即可省略配置文件的全路名

本次启动后没有刚才那些信息，用：

ps -ef|grep redis

可以检查redis是否成功启动

停止进程用：（后面的数改错自己对应的PID）

kill -9 75659

也可以用：

redis-cli -a 密码 shutdown

三.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

接下来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

3）Redis客户端

安装好Redis后，操作Redis实现数据的CRUD需要用到Redis客户端：

• 命令行客户端
• 图形化桌面客户端
• 编程客户端

Redis安装完成后就自带了命令行客户端：redis-cli

redis-cli [options] [commonds]

常见的options有：

• -h 127.0.0.1:指定要连接的redis客户端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 123456：指定redis的访问密码

  也可以使用客户端之后再输入密码

  AUTH 密码

commonds是redis的操作命令：

• ping：给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

---

配置图形化桌面客户端：

这里我用的是Another Redis

**1.**首先输入exit退出刚才的命令行客户端

2.开放6379端口

不开放端口，外部设备就连不上你的服务

先看看防火墙开没开：

systemctl status firewalld

如果防火墙在运行就需要开放端口：

firewall-cmd --permanent --add-port=6379/tcp
firewall-cmd --reload

• --permanent 意思是：把规则写入配置文件（永久保存）
• firewall-cmd --reload作用是：重新读取配置文件，应用新的防火墙规则

3.连接ARDM

Host: 虚拟机IP

Port: 6379

Password: 你设置的密码

---

2.Redis命令

2.1数据结构介绍

Redis是一个key-value的数据库，key一般是String类型，value的类型多种多样：

2.2通用命令

• KEYS：查看符合模版的所有的key
• DEL：删除一个指定的key
• EXISTS：判断key是否存在
• EXPIRE：给一个key设置一个有效期，有效期到底key就会自动删除
• 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

2.3String类型

字符串类型，其value是字符串，根据字符串的类型不同，又可以分成三类：

• string：普通字符串
• int：整数类型，可以做自增自减操作
• float：浮点类，可以做自增自减操作型

不管是哪种格式，底层都是字节数组形式存储，只不过编码方式不同

字符串类型的最大空间不能超过512m

String常见命令：

• SET：添加或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

• INCRBY：让一个整型的key自增并指定步长

  eg：incrby num 2让num自增2

• INCRBYFLOAT：让一个浮点类型的key自增并指定步长

• SETNX：添加一个String类型的键值对，前提是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

2.4key的层级格式

Redis的key允许有多个单词形成层级结构，多个单词用:隔开，eg：

项目名:业务名:类型:id

(格式不固定)

2.5Hash

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

Redis的常见命令：

• HSET key field value：添加或修改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Hash类型key的field的值
• HMGET：批量获取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
• HVALS：获取一个hash类型的key中的所有的value
• HINCRBY：让一个hash类型key的字段自增并指定步长
• 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

2.6List类型

与Java中的LinkedList类型，可以视为双向链表，既支持正向检索也支持反向检索

特征：

• 有序
• 元素可以重复
• 插入和删除快
• 查询速度一般

List常见命令：

• 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nil
• RPUSH 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 start 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

在Redis中，nil表示空值

2.7Set类型

与Java中的HashSet类似

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常用命令：

• 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和key2的交集
• SDIFF key1 key2 ...：求key1和key1的差集
• SUNION key1 key2 ...：求key1和key1的并集

2.8SortedSet类型

Redis的SortedSet是一种可排序的set集合，SortedSet中的每一个元素都带有一个score属性，可以基于score属性进行排序，底层的实现是一个跳表＋hash表

特征：

• 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）

SortedSet的常见命令：

• 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

---

3.Redis的Java客户端

在Redis官网中提供了各种语言的客户端**https://redis.io/clients/**

3.1Jedis快速入门

Jedis官网地址redis/jedis: Redis Java client

具体步骤：

1. 引入依赖

   <dependency>
       <groupId>redis.clients</groupId>
       <artifactId>jedis</artifactId>
       <version>7.1.0</version>
   </dependency>

2. 建立连接

   private Jedis jedis;
   
       @BeforeEach
       void setUp(){
           //1.建立连接
           jedis = new Jedis("192.168.227.128",6379);
           //2.设置密码
           jedis.auth("123456");
           //3.选择库
           jedis.select(0);
       }

3. 测试string

   @Test
       public void testJedis(){
           //存入数据
           String result = jedis.set("name", "张三");
           System.out.println("result = " + result);
           //获取数据
           String name = jedis.get("name");
           System.out.println("name = " + name);
       }

4. 关闭资源

   @AfterEach
       void tearDown(){
           if(jedis != null){
               jedis.close();
           }
       }

   为啥要判空？

   因为如果 jedis 还没创建成功就是 null，直接 close() 会报空指针异常

3.2Jedis连接池

Jedis本身线程是不安全的，并且频繁的创建和销毁连接会有性能损耗，因此推荐用Jedis连接池代替Jedis的直连方式

为什么 Jedis 不安全？

因为：一个 Jedis 对象 = 一个 TCP 连接,多个线程共用同一个连接是危险的

可以理解为：三个人同时对着同一根电话线说话,声音会混在一起。

使用连接池JedisPool

每个线程：从池里拿一个 Jedis,用完归还

public class JedisConnectionFactory {
    private static JedisPool jedisPool;

    static{
        //配置连接池
        JedisPoolConfig poolConfig = new JedisPoolConfig();
        poolConfig.setMaxTotal(8);//最大连接数
        poolConfig.setMaxIdle(8);//最大空闲连接
        poolConfig.setMinIdle(0);//最小空闲连接
        poolConfig.setMaxWaitMillis(10000);//最大等待时间
        //创建连接池对象
        jedisPool = new JedisPool(poolConfig,"192.168.227.128",6379,1000,"123456");
    }

    public static Jedis getJedis(){
        return jedisPool.getResource();
    }
}

public class JedisTest {
    private Jedis jedis;

    @BeforeEach
    void setUp(){
        //1.建立连接
        jedis = JedisConnectionFactory.getJedis();
        //2.选择库
        jedis.select(0);
    }

    @Test
    public void testJedis(){
        //存入数据
        String result = jedis.set("name", "张三");
        System.out.println("result = " + result);
        //获取数据
        String name = jedis.get("name");
        System.out.println("name = " + name);
    }

    @AfterEach
    void tearDown(){
        if(jedis != null){
            jedis.close();//把连接归还给连接池
        }
    }
}

3.3SpringDateRedis

SpringDate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SpringDateRedis

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 JDK Collection 实现

SpringDateRedis中提供了RedisTemplate工具类，其中封装了各种对Redis的操作

3.4RedisTemplate入门

具体步骤：

1. 引入依赖

   SpringBoot提供了对SpringDateRedis的支持，只需在创建项目时勾选依赖即可

2. 配置文件

   在application.yml文件里配置

   spring:
     data:
       redis:
         host: 192.168.227.128
         port: 6379
         password: 123456
         lettuce:
           pool:
             max-active: 8
             max-idle: 8
             min-idle: 0
             max-wait: 100ms

   (新版SpringBoot中spring和redis间需要加个data)

3. 注入RedisTemplate

   @Autowired
       private RedisTemplate redisTemplate;

4. 编写测试

   @SpringBootTest
   class RedisDemoApplicationTests {
   
       @Autowired
       private RedisTemplate redisTemplate;
   
       @Test
       void testString() {
           //写入一条String数据
           redisTemplate.opsForValue().set("name", "zs");
           //获取String数据
           System.out.println(redisTemplate.opsForValue().get("name"));
       }
   
   }

3.5RedisSerializer

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

当执行这条语句时：

redisTemplate.opsForValue().set("name", "zs");

Spring 会：

Java对象 → 序列化 → byte[] → 发送给Redis

会把对象序列化，

占用内存，可读性还差

为啥默认用JDK序列化？

因为 SpringBoot 设计时考虑：Redis 不只是存 String

，更常用来存 Java 对象

JDK 序列化可以直接把对象变成二进制存进去

为了解决这种问题，我们可以自定义RedisTemplate的序列化方式

@Configuration
public class RedisConfig {

    @Bean
    public RedisTemplate<String, Object> redisTemplate(RedisConnectionFactory redisConnectionFactory) {
        //创建RedisTemplate对象
        RedisTemplate<String,Object> template = new RedisTemplate<>();
        //设置连接工厂
        template.setConnectionFactory(redisConnectionFactory);
        //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;
    }
}

3.6StringRedisTemplate

为了节省内存空间，我们并不会使用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

当要存储Java对象时，手动完成对象的序列化和反序列化

Spring默认提供了一个SpringRedisTemplate类，它的key和value的序列化方式默认就是String方式，省去了自定义RedisTemplate的过程

@SpringBootTest
class RedisDemoApplicationTests {

    @Autowired
    private StringRedisTemplate stringRedisTemplate;

    private static final ObjectMapper mapper = new ObjectMapper();

    @Test
    void testString() {
        //写入一条String数据
        stringRedisTemplate.opsForValue().set("name", "zs");
        //获取String数据
        System.out.println(stringRedisTemplate.opsForValue().get("name"));
    }

    @Test
    public void testSaveUser() {
        //创建对象
        User user = new User("张三", 20);
        //手动序列化
        String json = mapper.writeValueAsString(user);
        //写入数据
        stringRedisTemplate.opsForValue().set("user:100",json);
        //获取数据
        String jsonUser = stringRedisTemplate.opsForValue().get("user:100");
        //手动反序列化
        User user1 = mapper.readValue(jsonUser, User.class);
        System.out.println("user1 = " + user1);
    }

}

ObjectMapper 是 Jackson 提供的 "对象 ↔ JSON 转换器"。

它的作用就是：Java对象 ⇄ JSON字符串

3.7RedisTemplate操作Hash类型

@Test
    public void testHash(){
        stringRedisTemplate.opsForHash().put("user:400","name","李四");
        stringRedisTemplate.opsForHash().put("user:400","age","20");

        Map<Object, Object> entries = stringRedisTemplate.opsForHash().entries("user:400");
        System.out.println("entries = " + entries);
    }

后续会继续更新实战部分的项目以及相关原理(*´∀`) ~♥