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1. 前言

1.1 什么是Redis

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「Remote Dictionary Service」的首字母缩写,也就是「远程字典服务」。

  • 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

        

     

1.2 使用Redis能做什么

  • 数据缓存

  • 消息队列

  • 注册中心

  • 发布订阅

2. Redis入门

2.1 Redis简介

Redis is an open source (BSD licensed), in-memory data structure store, used as a database, cache, and message broker. 翻译为:Redis是一个开源的内存中的数据结构存储系统,它可以用作:数据库、缓存和消息中间件

官网:https://redis.io

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

关系型数据库(RDBMS):

  • Mysql

  • Oracle

  • DB2

  • SQLServer

非关系型数据库(NoSql):

  • Redis

  • Mongo db

  • MemCached

2.2 Redis下载与安装

2.2.1 Redis下载

Redis安装包分为windows版和Linux版:

下载后得到下面安装包:

2.2.2 Redis安装

1)在Linux中安装Redis

在Linux系统安装Redis步骤:

  1. 将Redis安装包上传到Linux

  2. 解压安装包,命令:tar -zxvf redis-4.0.0.tar.gz -C /usr/local

  3. 安装Redis的依赖环境gcc,命令:yum install gcc-c++

  4. 进入/usr/local/redis-4.0.0,进行编译,命令:make

  5. 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

2)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:

 2.3 Redis服务启动与停止

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。

Ctrl + C停止Redis服务

通过redis-cli可以连接到本地的Redis服务,默认情况下不需要认证即可连接成功。

退出客户端可以输入exit或者quit命令。

2)Windows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

 Ctrl + C停止Redis服务

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或者quit命令。  

2.4 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,应该如果做呢?

此时就需要修改Redis的配置文件:

  • Linux系统中Redis配置文件:REDIS_HOME/redis.conf

  • 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:

1)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。

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 ,需要在后面加上参数./redis.conf

注意:Windows版的Redis不支持后台运行。 

2)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。

 

 3)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。

 

遇到问题:远程连接还是失败

问题原因:远程服务器redis默认启动端口6379的防火墙没有关闭

 解决方法:开放防火墙指定端口6379 

 注意:

-h:指定连接的Redis服务的ip地址

-p:指定连接的Redis服务的端口号

-a:指定连接的Redis服务的密码

3. Redis数据类型

3.1 介绍

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 string

  • 哈希 hash

  • 列表 list

  • 集合 set

  • 有序集合 sorted set / zset

3.2 Redis 5种常用数据类型

解释说明:

字符串(string):普通字符串,常用

哈希(hash):适合存储对象

列表(list):按照插入顺序排序,可以有重复元素

集合(set):无序集合,没有重复元素

有序集合(sorted set / zset):集合中每个元素关联一个分数(score),根据分数升序排序,没有重复元素

4. Redis常用命令

4.1 字符串string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

注意:redis中nil代表空数据

 更多命令可以参考Redis中文网:Redis中文网

4.2 哈希hash操作命令

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

4.3 列表list操作命令

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

  • 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

 

 

 

4.4 集合set操作命令

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

 

4.5 有序集合sorted set操作命令

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

常用命令:

  • 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

 

 

4.6 通用命令

Redis中的通用命令,主要是针对key进行操作的相关命令:

  • 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

  • TTL key 返回给定 key 的剩余生存时间(TTL, time to live),以秒为单位

  • DEL key 该命令用于在 key 存在是删除 key

5. 在Java中操作Redis

5.1 介绍

前面我们讲解了Redis的常用命令,这些命令是我们操作Redis的基础,那么我们在java程序中应该如何操作Redis呢?这就需要使用Redis的Java客户端,就如同我们使用JDBC操作MySQL数据库一样

Redis 的 Java 客户端很多,官方推荐的有三种:

  • 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

5.2 Jedis

Jedis 是 Redis 的 Java 版本的客户端实现。

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:

  1. 获取连接

  2. 执行操作

  3. 关闭连接

示例代码:

@SpringBootTest
class JedisDemoApplicationTests {

    @Test
    public void testRedis(){
        //1.获取连接
        Jedis jedis = new Jedis("localhost",6379);
        //2.执行具体操作
        jedis.set("username","xiaoming");
        String value = jedis.get("username");
        System.out.println(value);
//        jedis.del("username");
        jedis.hset("myhash","addr","bj");
        String hValue = jedis.hget("myhash","addr");
        System.out.println(hValue);
        Set<String> keys = jedis.keys("*");
        for (String key : keys) {
            System.out.println(key);
        }
        //3.关闭连接
        jedis.close();
    }
}

5.3 Spring Data Redis

5.3.1 介绍

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:Spring Data Redis

 maven坐标:

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

Spring Boot提供了对应的Starter,maven坐标:

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

5.3.2 使用方式

5.3.2.1 环境搭建

第一步:创建maven项目springdataredis_demo,配置pom.xml文件

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0"
         xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
         xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
    <modelVersion>4.0.0</modelVersion>
    <parent>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId>
        <version>2.4.5</version>
        <relativePath/>
    </parent>
    <groupId>com.itheima</groupId>
    <artifactId>springdataredis_demo</artifactId>
    <version>1.0-SNAPSHOT</version>
    <properties>
        <java.version>1.8</java.version>
    </properties>
    <dependencies>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>
            <scope>test</scope>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>junit</groupId>
            <artifactId>junit</artifactId>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-data-redis</artifactId>
        </dependency>
    </dependencies>
    <build>
        <plugins>
            <plugin>
                <groupId>org.springframework.boot</groupId>
                <artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId>
                <version>2.4.5</version>
            </plugin>
        </plugins>
    </build>
</project>

第二步:编写启动类

@SpringBootApplication
public class SpringdataredisDemoApplication {

    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(SpringdataredisDemoApplication.class, args);
    }

}

第三步:配置application.yml

spring:
  application:
    name: springdataredis_demo
    #Redis相关配置
  redis:
    host: localhost
    port: 6379
    #password: 12356
    database: 0 #redis提供了16号数据库,默认使用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

注意:

1.redis默认提供了16号数据库,默认使用0号数据库 

2.可以通过更改配置文件信息更改数据库的数量

 第四步:提供配置类

package com.itheima.config;

import org.springframework.cache.annotation.CachingConfigurerSupport;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import org.springframework.data.redis.connection.RedisConnectionFactory;
import org.springframework.data.redis.core.RedisTemplate;
import org.springframework.data.redis.serializer.StringRedisSerializer;

/**
 * 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;
    }

}

注意:

1.RedisTemplate默认使用的序列化器JdkSerializationRedisSerializer对key进行的序列化效果,代码设置的key值与存进redis的key值有差别

2.RedisTemplate使用的序列化器JStringRedisSerializer对key进行的序列化效果,代码设置的key值与存进redis的key值没有差别

 

第五步:提供测试类

@SpringBootTest
@RunWith(SpringRunner.class)
class SpringdataredisDemoApplicationTests {

    @Autowired
    private RedisTemplate redisTemplate;

    /**
     * 操作String类型数据
     */
    @Test
    public void testString(){
        redisTemplate.opsForValue().set("city","Beijing");

        String value = (String) redisTemplate.opsForValue().get("city");
        System.out.println(value);

        redisTemplate.opsForValue().set("key1","value1",10l, TimeUnit.SECONDS);

        Boolean aBoolean = redisTemplate.opsForValue().setIfAbsent("city","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);
        }
    }
    /**
     * 操作List类型数据
     */
    @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);
        }
        //获得列表长度
        Long size = listOperations.size("mylist");
        int lSize = size.intValue();
        for (int i = 0; i < lSize; i++) {
            //出队列
            String element = (String) listOperations.rightPop("mylist");
            System.out.println(element);
        }
    }
    /**
     *操作Set类型数据
     */
    @Test
    public void testSet(){
        SetOperations setOperations = redisTemplate.opsForSet();
        //存值
        setOperations.add("myset","a","b","c","d");
        //取值
        Set<String> myset = setOperations.members("myset");
        for (String s : myset) {
            System.out.println(s);
        }
        //删除成员
        setOperations.remove("myset","a","b");
        myset = setOperations.members("myset");
        for (String s : myset) {
            System.out.println(s);
        }
    }
    /**
     * 操作ZSet类型数据
     */
    @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","d",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
        myZset = zSetOperations.range("mySet",0,-1);
        for (String s : myZset) {
            System.out.println(s);
        }
    }
    /**
     * 通用操作,针对不同数据类型都可以操作
     */
    @Test
    public void testCommon(){
        //获取Redis中所有的key
        Set<String> keys = redisTemplate.keys("*");
        for (String key : keys) {
            System.out.println(key);
        }
        //判断某个key是否存在
        Boolean itcast = redisTemplate.hasKey("itcast");
        System.out.println(itcast);
        //删除指定key
        redisTemplate.delete("myZset");
        //获取指定key对应的value的数据类型
        DataType dataType = redisTemplate.type("myset");
        System.out.println(dataType.name());
    }
}

注意:@RunWith(SpringRunner.class)的作用表明Test测试类要使用注入的类,比如@Autowired注入的类,有了@RunWith(SpringRunner.class)这些类才能实例化到spring容器中,自动注入才能生效。