redis
一、安装Redis
1.1 安装Redis依赖
Redis是基于C语言编写的,因此首先需要安装Redis所需要的gcc依赖:
yum install -y gcc tcl |
1.2 上传安装包并解压
然后将课前资料提供的Redis安装包上传到虚拟机的/usr/local/src
目录:
解压缩:
tar -xzf redis-6.2.6.tar.gz |
解压后:
进入redis目录:
cd redis-6.2.6 |
运行编译命令:
make && make install |
1.3 安装目录
默认的安装路径是在 /usr/local/bin
目录下:
该目录以及默认配置到环境变量,因此可以在任意目录下运行这些命令。其中:
- redis-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
1.4 启动
redis的启动方式有很多种,例如:
- 默认启动
- 指定配置启动
- 开机自启
1.4.1 默认启动
安装完成后,在任意目录输入redis-server命令即可启动Redis:
redis-server |
这种启动属于前台启动
,会阻塞整个会话窗口,窗口关闭或者按下CTRL + C
则Redis停止。不推荐使用。
1.4.2 指定配置启动
如果要让Redis以后台
方式启动,则必须修改Redis配置文件,就在之前解压的redis安装包下(/usr/local/src/redis-6.2.6
),名字叫redis.conf
,先将这个配置文件备份一份:
cp redis.conf redis.conf.bck |
然后修改redis.conf文件中的一些配置:
# 允许访问的地址,默认是127.0.0.1,会导致只能在本地访问。修改为0.0.0.0则可以在任意IP访问,生产环境不要设置为0.0.0.0 |
Redis的其它常见配置:
# 监听的端口 |
启动Redis:
# 进入redis安装目录 |
1.4.3 停止服务
1)
# 利用redis-cli来执行 shutdown 命令,即可停止 Redis 服务, |
2)
#exit退出,redis仍在运行 |
1.4.4 开机自启
我们也可以通过配置来实现开机自启。
首先,新建一个系统服务文件:
vi /etc/systemd/system/redis.service |
内容如下:
[Unit] |
然后重载系统服务:
systemctl daemon-reload |
现在,我们可以用下面这组命令来操作redis了:
# 启动 |
执行下面的命令,可以让redis开机自启:
systemctl enable redis |
1.5 Redis客户端
安装完成Redis,我们就可以操作Redis,实现数据的CRUD了。这需要用到Redis客户端,包括:
- 命令行客户端
- 图形化桌面客户端
- 编程客户端
1.5.1 Redis命令行客户端
Redis安装完成后就自带了命令行客户端:redis-cli,使用方式如下:
redis-cli [options] [commonds] |
其中常见的options有:
-h 127.0.0.1
:指定要连接的redis节点的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 123321
:指定redis的访问密码
其中的commonds就是Redis的操作命令,例如:
ping
:与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
1.5.2 图形化桌面客户端
GitHub上的大神编写了Redis的图形化桌面客户端,地址:https://github.com/uglide/RedisDesktopManager
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:https://github.com/lework/RedisDesktopManager-Windows/releases
1.5.3 仓库切换
Redis默认有16个仓库,编号从0至15. 通过配置文件可以设置仓库数量,但是不超过16,并且不能自定义仓库名称。
如果是基于redis-cli连接Redis服务,可以通过select命令来选择数据库:
# 选择 0号库 |
二、通用命令
2.1 仓库命令
select 0-15 默认16个数据库 |
2.2 通用命令
通用指令是部分数据类型的,都可以使用的指令,常见的有:
KEYS:查看符合模板的所有key
- 贴心小提示:在生产环境下,不推荐使用keys 命令,因为这个命令在key过多的情况下,效率不高
keys *
keys set*DEL:删除一个指定的key
del key
EXISTS:判断key是否存在
exists key
EXPIRE:给一个key设置有效期,有效期到期时该key会被自动删除
expire key 10
TTL:查看一个KEY的剩余有效期
ttl key
TYPE:查看key类型
type key
#查看还有多少秒过期,-1永不过期,-2已经过期
通过help [command] 可以查看一个命令的具体用法,例如:
# 查看keys命令的帮助信息: |
三、数据类型
五种常用类型:
- 字符串 string
- 哈希 hash
- 列表 list
- 集合 set
- 有序集合 sorted set / zset
3.1 String 字符串
String类型,也就是字符串类型,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:
- string:普通字符串
- int:整数类型,可以做自增、自减操作
- float:浮点类型,可以做自增、自减操作
不管是哪种格式,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512m。
3.1.1 String的常见命令
String的常见命令有:
- SET:添加或者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1
- INCRBY:让一个整型的key自增并指定步长,例如:incrby num 2 让num值自增2
- INCRBYFLOAT:让一个浮点类型的数字自增并指定步长
- SETNX:添加一个String类型的键值对,前提是这个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
贴心小提示:以上命令除了INCRBYFLOAT 都是常用命令
3.1.2 演示
set key value |
- SET 和GET: 如果key不存在则是新增,如果存在则是修改
127.0.0.1:6379> set name Rose //原来不存在 |
- MSET和MGET
127.0.0.1:6379> MSET k1 v1 k2 v2 k3 v3 |
- INCR和INCRBY和DECY
127.0.0.1:6379> get age |
- SETNX
127.0.0.1:6379> help setnx |
- SETEX
127.0.0.1:6379> setex name 10 jack |
3.1.3 Key结构
Redis没有类似MySQL中的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,此时如果使用id作为key,那就会冲突了,该怎么办?
我们可以通过给key添加前缀加以区分,不过这个前缀不是随便加的,有一定的规范:
Redis的key允许有多个单词形成层级结构,多个单词之间用’:’隔开,格式如下:
项目名:业务名:类型:id |
这个格式并非固定,也可以根据自己的需求来删除或添加词条。这样以来,我们就可以把不同类型的数据区分开了。从而避免了key的冲突问题。
例如我们的项目名称叫 heima,有user和product两种不同类型的数据,我们可以这样定义key:
user相关的key:heima:user:1
product相关的key:heima:product:1
如果Value是一个Java对象,例如一个User对象,则可以将对象序列化为JSON字符串后存储:
KEY | VALUE |
---|---|
heima:user:1 | {“id”:1, “name”: “Jack”, “age”: 21} |
heima:product:1 | {“id”:1, “name”: “小米11”, “price”: 4999} |
并且,在Redis的桌面客户端中,还会以相同前缀作为层级结构,让数据看起来层次分明,关系清晰
3.2 Hash 哈希
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。
String结构是将对象序列化为JSON字符串后存储,当需要修改对象某个字段时很不方便:
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。
3.2.1 常见命令
Hash的常见命令有:
HSET key field value:添加或者修改hash类型key的field的值
HGET key field:获取一个hash类型key的field的值
HDEL key field : 删除存储在哈希表中的指定字段
HMSET:批量添加多个hash类型key的field的值
HMGET:批量获取多个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
HINCRBY:让一个hash类型key的字段值自增并指定步长
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
*贴心小提示**:哈希结构也是我们以后实际开发中常用的命令
hset 100 name zhangsan |
3.2.2 演示
- HSET和HGET
127.0.0.1:6379> HSET heima:user:3 name Lucy//大key是 heima:user:3 小key是name,小value是Lucy |
- HMSET和HMGET
127.0.0.1:6379> HMSET heima:user:4 name HanMeiMei |
- HGETALL
127.0.0.1:6379> HGETALL heima:user:4 |
- HKEYS和HVALS
127.0.0.1:6379> HKEYS heima:user:4 |
- HINCRBY
127.0.0.1:6379> HINCRBY heima:user:4 age 2 |
- HSETNX
127.0.0.1:6379> HSETNX heima:user4 sex woman |
3.3 List 列表
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
常用来存储一个有序数据,例如:朋友圈点赞列表,评论列表等。
3.3.1 常见命令
List的常见命令有:
- 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 star end:返回一段角标范围内的所有元素
- start : 0 开始
- end : -1为最后一个值
- 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
- LLEN key : 获取列表长度
3.3.2 演示
- LPUSH和RPUSH
127.0.0.1:6379> LPUSH users 1 2 3 |
- LPOP和RPOP
127.0.0.1:6379> LPOP users |
- LRANGE
127.0.0.1:6379> LRANGE users 1 2 |
3.4 Set 集合
edis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
3.4.1 常见命令
Set的常见命令有:
- 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
- SMEMBERS key : 返回集合中的所有成员
- 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与key2的交集
- SUNION key1 [key2] : 返回所有给定集合的并集
- SREM key member1 [member2] : 删除集合中一个或多个成员
3.4.2 演示
具体命令
127.0.0.1:6379> sadd s1 a b c |
3.5 SortedSet 有序集合
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【double类型】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。
SortedSet的常见命令有:
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 [WITHSCORES]:按照score排序后,获取指定排名范围内的元素
- WITHSCORES : 添加此参数时成员的score也会被获取返回
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
注意:所有的排名默认都是升序,如果要降序则在命令的Z后面添加REV即可,例如:
升序获取sorted set 中的指定元素的排名:ZRANK key member
降序获取sorted set 中的指定元素的排名:ZREVRANK key memeber
四、Redis的Java客户端
在Redis官网中提供了各种语言的客户端,地址:https://redis.io/docs/clients/
Java的客户端:
- Jedis和Lettuce:这两个主要是提供了Redis命令对应的API,方便我们操作Redis,而SpringDataRedis又对这两种做了抽象和封装,因此我们后期会直接以SpringDataRedis来学习。
- Redisson:是在Redis基础上实现了分布式的可伸缩的java数据结构,例如Map、Queue等,而且支持跨进程的同步机制:Lock、Semaphore等待,比较适合用来实现特殊的功能需求。
4.1 Jedis客户端
Jedis的官网地址: https://github.com/redis/jedis
4.1.1 快速入门
我们先来个快速入门:
1)引入依赖
<!--jedis--> |
2)建立连接
新建一个单元测试类,内容如下:
private Jedis jedis; |
3)测试
|
4)释放资源
|
4.1.2 连接池
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.heima.jedis.util; |
4.2 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封装到了不同的类型中。
4.2.1 快速入门
SpringBoot已经提供了对SpringDataRedis的支持,使用非常简单。
首先,新建一个maven项目,然后按照下面步骤执行:
1)引入依赖
|
2)配置Redis
spring: |
3)注入RedisTemplate
因为有了SpringBoot的自动装配,我们可以拿来就用:
|
4)编写测试
|
4.2.2 自定义序列化
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。
缺点:
- 可读性差
- 内存占用较大
我们可以自定义RedisTemplate的序列化方式,代码如下:
|
这里采用了JSON序列化来代替默认的JDK序列化方式。
整体可读性有了很大提升,并且能将Java对象自动的序列化为JSON字符串,并且查询时能自动把JSON反序列化为Java对象。不过,其中记录了序列化时对应的class名称,目的是为了查询时实现自动反序列化。这会带来额外的内存开销。
4.2.3 StringRedisTemplate
为了节省内存空间,我们可以不使用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。
因为存入和读取时的序列化及反序列化都是我们自己实现的,SpringDataRedis就不会将class信息写入Redis了。
这种用法比较普遍,因此SpringDataRedis就提供了RedisTemplate的子类:StringRedisTemplate,它的key和value的序列化方式默认就是String方式。
省去了我们自定义RedisTemplate的序列化方式的步骤,而是直接使用:
|
RedisTemplate的两种序列化实践方案:
方案一:
- 自定义RedisTemplate
- 修改RedisTemplate的序列化器为GenericJackson2JsonRedisSerializer
方案二:
- 使用StringRedisTemplate
- 写入Redis时,手动把对象序列化为JSON
- 读取Redis时,手动把读取到的JSON反序列化为对象