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一、初识Redis
1.1 认识NoSQL
SQL是通过表定义字段、类型进行结构化 ，NoSQL自定义无结构化
SQL是可以进行多表查询 ，NoSQL无关联，无法进行多表查询
SQL有通用语法SQL查询，不同的NoSQL的操作语法不同
SQL有ACID的事务特性，NoSQL只能实现基本的事务特性，例如一致性，只能保证最终一致性（即数据可以延迟一会不一致，最终一致即可）
1.2 认识Redis
Redis诞生于2009年全称是Remote Dictionary Server ，远程词典服务器，是一个基于内存的键值型NoSQL数据库。
特征：
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键值（key-value）型，value支持多种不同数据类型，功能丰富
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单线程，每个命令具有原子性
redis6.0多线程，仅仅是对于网络请求，核心代码还是单线程的
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低延迟，速度快（基于内存、IO多路复用、良好的编码）
速度快最主要的是因为它是基于内存的
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支持数据持久化
防止突然断电情况，出现数据丢失，会定期存储到磁盘中
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支持主从集群、分片集群
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支持多语言客户端
1.3 安装Redis
1、安装Redis
这里我使用的Docker 安装
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docker pull redis
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run redis
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使用redis
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进入redis-cli
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最后测试是否成功
2、安装Redis图形化软件
GitHub上的大神编写了Redis的图形化桌面客户端，地址：GitHub - RedisInsight/RedisDesktopManager: Cross-platform Developer GUI for Redis 不过该仓库提供的是RedisDesktopManager的源码，并未提供windows安装包。 在下面这个仓库可以找到安装包：Releases · lework/RedisDesktopManager-Windows · GitHub
下载后傻瓜式操作即可
连接
二、Redis常见命令
2.1 5种常见数据结构
Redis是key-value键值对的数据库，一般key是String，不过value数据结构是多种多样的
前五种是比较常见的数据结构
Redis为了方便我们学习，将操作不同数据类型的命令也做了分组，在官网：Commands | Redis 可以查看不同命令
2.2 通用命令
通用命令是每种数据类型都可以使用的命令，常见的有：
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keys：查看符合模板的所有key， 不建议生产环境设备上使用 *代表 0-多个任意字符 ?代表一个任意字符
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del：删除一个指定的key
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exists：判断key是否存在
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expipe：给一个key设置有效期，有效期到期时该key会别自动删除 单位秒
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ttl:查看一个key的剩余有效期 ttl key 返回结果-2代表过期或者没有该key 返回结果-1代表有效期永久
通过help[command]可以查看一个命令的具体用法，例如：
或者通过官网查看都可以
2.3 不同数据结构的操作命令
1、String
String类型，也是字符串类型，是Redis中最简单的存储类型。其value 是字符串，不过根据字符串的格式不同，又可以分为3类：
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String：普通字符串
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int：整数类型，可以做自增、自减操作
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float:浮点类型，可以做自增、自减操作
不管是那种格式，底层都是字节数组形式存储，只不过是编码方式不同。字符串类型的最大空间不能超过521m
常见命令：
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set：添加或者修改已存在的一个String可惜的键值对
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get：根据key获取String类型的value
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mset：批量添加多个String类型的键值对
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mget：根据多个key获取多个String类型的value
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incr：让一个整型的可以自增1
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incrby：让一个整型的可以自增并指定步长，例如 incrby num 2 让num值自增2
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incrbyfloat：让一个浮点类型的数字自增并指定步长
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setnx：添加一个String类型的键值对，前提是key不存在，否则不执行
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setex：添加一个String类型的键值对，并指定有效期
Redis没有类似MySQL中Table的概念，我们该如何区分不同类型的key呢？
例如，需要存储用户、商品信息到redis，有一个用户id是1，有一个商品id恰好也是1
例如：
2、hash
常见命令：
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hset key field value:添加或者修改hash类型 key中field的值
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hget key field：获取一个hash类型key的field的值
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hmset：批量添加多个hash类型key的field的值 例：hmset hashtest name zhangsan age lisi
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hmget：批量获取多个hash类型的key中的所有field 例： hmget hashtest name age
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hgetall：获取一个hash类型的key中的所有field和value 就像Java中的entrySet方法
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hkeys：获取一个hash类型key中所有的field 就像Java中的keySet
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hvals:获取一个hash类型key中所有的value 就像Java中values
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hincrby：让一个hahs类型key的自读那值自增并指定步长
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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
3、List类型
Redis中List类型与Java中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也可以支持反向检索
特征也与LinkedList类型:
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有序
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元素可以重复
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插入和删除快
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查询速度一般
常用命令：
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lpush key element...：向列表左侧插入一个或者多个元素
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lpop key ：移除并返回列表左侧的第一个元素，没有则返回nil
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rpush key element...: 向列表右侧插入一个或者多个元素
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rpop key：移除并返回列表右侧的第一个元素，没有则返回nil
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lrange key star end：返回一段角标范围内的所有元素 （角标从0开始）
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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
blpop list 1000 [key ...] timeout
思考：
如何利用List结构模拟一个栈？ 入口和出口在同一边
如何利用List结构模拟一个队列？ 入口和出口在不同边
如何利用List结构模拟一个阻塞队列？ 入口和出口在不同边 出队时采用BLPOP或BRPOP
4、Set
Redis的Set结构与Java中HashSet类似，也是一个hash表，因此具备与HashSet类似的特征：
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无序
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元素不可重复
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查找快
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支持交集，并集，差集等功能
常见命令：
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sadd key member... ：向set中添加一个或多个元素
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srem key member... ：移除set中指定元素
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scrad key ：返回set中元素的个数
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sismember key member：判断一个元素是否存在于set中
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smembers：获取set中的所有元素
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sinter key1 key2 ：求key1与key2的交集
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sdiff key1 key2 ：求key1与key2的差集
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sunion key1 key2 ：求key1和key2的并集
5、SortedSet
Redis的SortedSet是一个可排序的set集合，与Java中的TreeSet有些类似，但是底层数据机构却差别很大。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：
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可排序
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元素不重复
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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。
常见命令：
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zadd key score member：添加一个或者多个元素到SortedSet ，如果已经存在则更新其score值
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zrem key member:删除sorted set 中的一个指定元素
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zscore key member ：获取sorted set中指定元素的score值
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zrank key member：获取sorted set中指定元素的排名 默认0开始
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zcard key:获取sorted set中元素个数
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zcount key min max：统计score值在给定范围内的所有元素的个数
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zincrby key increment member:让soreted set中指定元素自增，步长为指定的increment值
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zrange key min max：按照score排序后，获取指定排名范围内的元素 例如 zrange stus 0 2
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zrangebyscore key min max:按照score排序后，获取指定scire范围内的元素
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zdiff、zinter、zunion：求差集、交集、并集
注意：所有排名默认都是升序的，如果要降序则在命令的z后面添加rev即可
三、Redis的Java客户端
在Redis官网中提供了各种语言的客户端，地址：Get started using Redis clients | Redis
3.1 Jedis客户端
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引入依赖
<dependency> <groupId>redis.clients</groupId> <artifactId>jedis</artifactId> <version>3.3.0</version> </dependency> <dependency> <groupId>org.junit.jupiter</groupId> <artifactId>junit-jupiter</artifactId> <version>5.9.2</version> <scope>test</scope> </dependency> -
创建Jedis对象，建立连接
private Jedis jedis; @BeforeEach void setUp() { //连接jedis jedis = new Jedis("192.168.119.120",6379); //设置密码 我没有不设置 //设置数据库 jedis.select(0); } -
使用Jedis，方法名与Redis命令一直
//操作String @Test public void test() { String res = jedis.set("name", "zhangsan"); System.out.println("res = " + res); String name = jedis.get("name"); System.out.println("name = " + name); } //操作hash @Test public void test2() { jedis.hset("hash","name","zhangsan"); jedis.hset("hash","age","11"); Map<String, String> map = jedis.hgetAll("hash"); System.out.println(map); }
-
释放资源
//关闭 @AfterEach void tearDown() { if (jedis != null) { jedis.close(); } }因为Jedis本身是线程不安全的，并且频繁的创建和销毁连接会有性能损耗，因此我们推荐大家使用Jedis连接池代替Jedis的直连方式
package com.sofwin.redis; import redis.clients.jedis.Jedis; import redis.clients.jedis.JedisPool; import redis.clients.jedis.JedisPoolConfig; /** * @author: winter */ public class JedisConnecitonFactiory { private static final JedisPool jedispool; static { JedisPoolConfig jedisPoolConfig = new JedisPoolConfig(); //最大连接数 jedisPoolConfig.setMaxTotal(8); //最大空闲连接 jedisPoolConfig.setMaxIdle(8); //最小空闲连接 jedisPoolConfig.setMinIdle(0); //设置最长等待时间 ms jedisPoolConfig.setMaxWaitMillis(2000); jedispool = new JedisPool(jedisPoolConfig,"192.168.119.120",6379,1000); } public static Jedis getJedis() { return jedispool.getResource(); } }
测试：
package com.sofwin;
import com.sofwin.redis.JedisConnecitonFactiory;
import org.junit.jupiter.api.AfterEach;
import org.junit.jupiter.api.BeforeEach;
import org.junit.jupiter.api.Test;
import redis.clients.jedis.Jedis;
import java.util.Map;
/**
* @packageName: com.sofwin
* @author: winter
* @date: 2023/4/6 17:45
* @version: 1.0
* @email [email protected]
* @description: TODO
*/
public class RedisJedisTest {
private Jedis jedis;
@BeforeEach
void setUp() {
//连接jedis
// jedis = new Jedis("192.168.119.120",6379);
jedis = JedisConnecitonFactiory.getJedis();
//设置密码 我没有不设置
//设置数据库
jedis.select(0);
}
@Test
public void test() {
String res = jedis.set("name", "zhangsan");
System.out.println("res = " + res);
String name = jedis.get("name");
System.out.println("name = " + name);
}
@Test
public void test2() {
jedis.hset("hash","name","zhangsan");
jedis.hset("hash","age","11");
Map<String, String> map = jedis.hgetAll("hash");
System.out.println(map);
}
//关闭
@AfterEach
void tearDown() {
if (jedis != null) {
//设置连接池后，这里就不是关闭，而是归还
jedis.close();
}
}
}
3.2 SpringDataRedis客户端
SpringData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的集成模块就叫做SpringDataRedis
官方地址：Spring Data Redis
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提供了对不同Redis客户端的整合（Letturce和Jedis）
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提供了RedisTemplate统一API来操作Redis
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支持Redis的发布订阅模型
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支持Redis哨兵和Redis集群
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支持基于Lettuce的响应式编程
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支持基于JDK、JSON、字符串、Spring对象的数据序列表及反序列化
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支持基于Redis的JDKCollection实现
SpringDataRedis中提供了RedisTemplate工具类，其中封装了各种对Redis的操作。并且将不同数据类型的操作API封装到不同类型中
1、 RedisTemplate快速入门
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引入依赖
<!-- redis启动类--> <dependency> <groupId>org.springframework.boot</groupId> <artifactId>spring-boot-starter-data-redis</artifactId> </dependency> <!-- redis连接池--> <dependency> <groupId>org.apache.commons</groupId> <artifactId>commons-pool2</artifactId> </dependency> <dependency> <groupId>org.projectlombok</groupId> <artifactId>lombok</artifactId> <optional>true</optional> </dependency> <dependency> <groupId>org.springframework.boot</groupId> <artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId> <scope>test</scope> </dependency>
-
使用RedisTemplate测试
package com.sofwin.springbootdataredis; import org.junit.jupiter.api.Test; import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired; import org.springframework.boot.test.context.SpringBootTest; import org.springframework.data.redis.core.RedisTemplate; @SpringBootTest class SpringbootdataRedisApplicationTests { @Autowired private RedisTemplate redisTemplate; @Test void contextLoads() { redisTemplate.opsForValue().set("name","大虎"); redisTemplate.opsForValue().set("age","31"); Object name = redisTemplate.opsForValue().get("name"); System.out.println("name = " + name); Object age = redisTemplate.opsForValue().get("age"); System.out.println("age = " + age); } }
2、出现问题 --自定义序列化方式
得到结果后我们发现
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，默认是采用JDK序列化，得到的结果就如上图
缺点：
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可读性差
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内存占用较大
我们可以指定别的序列化不使用JDK默认序列化
-
pom 导入依赖
<!-- redis启动类--> <dependency> <groupId>org.springframework.boot</groupId> <artifactId>spring-boot-starter-data-redis</artifactId> </dependency> <!-- redis连接池--> <dependency> <groupId>org.apache.commons</groupId> <artifactId>commons-pool2</artifactId> </dependency> <dependency> <groupId>com.fasterxml.jackson.core</groupId> <artifactId>jackson-databind</artifactId> </dependency> <dependency> <groupId>org.projectlombok</groupId> <artifactId>lombok</artifactId> <optional>true</optional> </dependency> <dependency> <groupId>org.springframework.boot</groupId> <artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId> <scope>test</scope> </dependency> -
设置RedisTemplate
package com.sofwin.redis; 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.GenericJackson2JsonRedisSerializer; import org.springframework.data.redis.serializer.RedisSerializer; import javax.annotation.Resource; /** * @packageName: com.sofwin.redis * @author: winter * @date: 2023/4/6 19:14 * @version: 1.0 * @email [email protected] * @description: TODO */ @Configuration public class RedisConfig { @Bean @Resource public RedisTemplate<String,Object> getRedisTemplate(RedisConnectionFactory redisConnectionFactory) { RedisTemplate<String, Object> redisTemplate = new RedisTemplate<>(); //设置连接工厂 redisTemplate.setConnectionFactory(redisConnectionFactory); GenericJackson2JsonRedisSerializer genericJackson2JsonRedisSerializer = new GenericJackson2JsonRedisSerializer(); //key RedisSerializer.string()返回值 --> StringRedisSerializer.UTF_8 redisTemplate.setKeySerializer(RedisSerializer.string()); //hash key redisTemplate.setHashKeySerializer(RedisSerializer.string()); //value redisTemplate.setValueSerializer(genericJackson2JsonRedisSerializer); //hash value redisTemplate.setHashValueSerializer(genericJackson2JsonRedisSerializer); return redisTemplate; } }
-
测试
package com.sofwin.springbootdataredis; import org.junit.jupiter.api.Test; import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired; import org.springframework.boot.test.context.SpringBootTest; import org.springframework.data.redis.core.RedisTemplate; @SpringBootTest class SpringbootdataRedisApplicationTests { @Autowired private RedisTemplate<String,Object> redisTemplate; @Test void contextLoads() { redisTemplate.opsForValue().set("name","大虎"); redisTemplate.opsForValue().set("age","31"); Object name = redisTemplate.opsForValue().get("name"); System.out.println("name = " + name); Object age = redisTemplate.opsForValue().get("age"); System.out.println("age = " + age); } }
3、当传入对象时--出现问题
当传入对象时
@Test
void contextLoads2() {
User user = new User("虎哥",33);
redisTemplate.opsForValue().set("user:10",user);
user =(User) redisTemplate.opsForValue().get("user:10");
System.out.println("user = " + user);
}
尽管Json的自动序列化方式可以满足我们的需求，但仍然存在一些问题，如上图
为了在反序列化时知道对象的类型，JSON序列化器会将类的class类型写入json结果中，存入Redis，会带来额外的内存开销
因此为了节省内存空间，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。当需要存储Java对象时，手动完成对象的序列化和反序列化
因此有了StringRedisTemplate类
4、StringRedisTemplate
@Autowired
private StringRedisTemplate stringRedisTemplate;
//json工具
private static final ObjectMapper mapper = new ObjectMapper();
@Test
public void test03() throws JsonProcessingException {
User user = new User("虎哥",33);
//序列化为字符串
String userString = mapper.writeValueAsString(user);
stringRedisTemplate.opsForValue().set("strRedisUser:1",userString);
String obj = stringRedisTemplate.opsForValue().get("strRedisUser:1");
User user1 = mapper.readValue(obj, User.class);
System.out.println("user1 = " + user1);
}解决问题：
5、总结：
RedisTemplate的两种序列化实践方案：
方案一：
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自定义RedisTemplate
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修改RedisTemplate的序列化器为GenericJackson2JsonRedisSerializer
方案二：
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使用StringRedisTemplate
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写入Redis时，手动把对象序列化为Json
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读取Redis时，手动把读取到的Json反序列化为对象