【Java】Redis入门

1. Redis入门

1.1 Redis简介

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。

**官网：**https://redis.io
**中文网：**https://www.redis.net.cn/

key-value结构存储：

image-20221130173459174

主要特点：

  • 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

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

1.2 Redis下载与安装

1.2.1 Redis下载

Redis安装包分为windows版和Linux版：

  • Windows版下载地址：https://github.com/microsoftarchive/redis/releases
  • Linux版下载地址： https://download.redis.io/releases/

资料中已提供好的安装包：

image-20210927092053283

1.2.2 Redis安装

1）在Windows中安装Redis(项目中使用)

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：

image-20221130180657152

2）在Linux中安装Redis(简单了解)

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

1.3 Redis服务启动与停止

以window版Redis进行演示：

1.3.1 服务启动命令

redis-server.exe redis.windows.conf

image-20221130181950351

Redis服务默认端口号为 6379 ，通过快捷键Ctrl + C 即可停止Redis服务

当Redis服务启动成功后，可通过客户端进行连接。

1.3.2 客户端连接命令

redis-cli.exe

image-20221130182207020

通过redis-cli.exe命令默认连接的是本地的redis服务，并且使用默认6379端口。也可以通过指定如下参数连接：

  • -h ip地址
  • -p 端口号
  • -a 密码（如果需要）
1.3.3 修改Redis配置文件

设置Redis服务密码，修改redis.windows.conf

requirepass 123456

注意：

  • 修改密码后需要重启Redis服务才能生效
  • Redis配置文件中 # 表示注释

重启Redis后，再次连接Redis时，需加上密码，否则连接失败。

redis-cli.exe -h localhost -p 6379 -a 123456
image-20221130183253539

此时，-h 和 -p 参数可省略不写。

1.3.4 Redis客户端图形工具

默认提供的客户端连接工具界面不太友好，同时操作也较为麻烦，接下来，引入一个Redis客户端图形工具。

在当天资料中已提供安装包，直接安装即可。

image-20221130183746355

安装完毕后，直接双击启动

新建连接

image-20221130192210418

连接成功

image-20221130192310916

2. Redis数据类型

2.1 五种常用数据类型介绍

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

2.2 各种数据类型特点

image-20221130190150749

解释说明：

  • 字符串(string)：普通字符串，Redis中最简单的数据类型
  • 哈希(hash)：也叫散列，类似于Java中的HashMap结构
  • 列表(list)：按照插入顺序排序，可以有重复元素，类似于Java中的LinkedList
  • 集合(set)：无序集合，没有重复元素，类似于Java中的HashSet
  • 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

3. Redis常用命令

3.1 字符串操作命令

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

更多命令可以参考Redis中文网：https://www.redis.net.cn

3.2 哈希操作命令

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
image-20221130193121969

3.3 列表操作命令

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
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3.4 集合操作命令

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
  • SREM key member1 [member2] 移除集合中一个或多个成员
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3.5 有序集合操作命令

Redis有序集合是string类型元素的集合，且不允许有重复成员。每个元素都会关联一个double类型的分数。常用命令：

常用命令：

  • ZADD key score1 member1 [score2 member2] 向有序集合添加一个或多个成员
  • 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
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3.6 通用命令

Redis的通用命令是不分数据类型的，都可以使用的命令：

  • 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
  • DEL key 该命令用于在 key 存在是删除 key

4.在Java中操作Redis

4.1 Redis的Java客户端

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，常用的几种：

  • Jedis
  • Lettuce
  • Spring Data Redis

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。

我们重点学习Spring Data Redis。

4.2 Spring Data Redis使用方式

4.2.1 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：https://spring.io/projects/spring-data-redis

image-20210927143741458

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，对相关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：string数据操作
  • SetOperations：set类型数据操作
  • ZSetOperations：zset类型数据操作
  • HashOperations：hash类型的数据操作
  • ListOperations：list类型的数据操作
4.2.2 环境搭建

进入到sky-server模块

1). 导入Spring Data Redis的maven坐标(已完成)

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

2). 配置Redis数据源

在application-dev.yml中添加

sky:redis:host: localhostport: 6379password: 123456database: 10

解释说明：

database:指定使用Redis的哪个数据库，Redis服务启动后默认有16个数据库，编号分别是从0到15。

可以通过修改Redis配置文件来指定数据库的数量。

在application.yml中添加读取application-dev.yml中的相关Redis配置

spring:profiles:active: devredis:host: ${sky.redis.host}port: ${sky.redis.port}password: ${sky.redis.password}database: ${sky.redis.database}

3). 编写配置类，创建RedisTemplate对象

package com.sky.config;import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
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;@Configuration
@Slf4j
public class RedisConfiguration {@Beanpublic RedisTemplate redisTemplate(RedisConnectionFactory redisConnectionFactory){log.info("开始创建redis模板对象...");RedisTemplate redisTemplate = new RedisTemplate();//设置redis的连接工厂对象redisTemplate.setConnectionFactory(redisConnectionFactory);//设置redis key的序列化器redisTemplate.setKeySerializer(new StringRedisSerializer());return redisTemplate;}
}

解释说明：

当前配置类不是必须的，因为 Spring Boot 框架会自动装配 RedisTemplate 对象，但是默认的key序列化器为

JdkSerializationRedisSerializer，导致我们存到Redis中后的数据和原始数据有差别，故设置为

StringRedisSerializer序列化器。

4). 通过RedisTemplate对象操作Redis

在test下新建测试类

package com.sky.test;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.*;@SpringBootTest
public class SpringDataRedisTest {@Autowiredprivate RedisTemplate redisTemplate;@Testpublic void testRedisTemplate(){System.out.println(redisTemplate);//string数据操作ValueOperations valueOperations = redisTemplate.opsForValue();//hash类型的数据操作HashOperations hashOperations = redisTemplate.opsForHash();//list类型的数据操作ListOperations listOperations = redisTemplate.opsForList();//set类型数据操作SetOperations setOperations = redisTemplate.opsForSet();//zset类型数据操作ZSetOperations zSetOperations = redisTemplate.opsForZSet();}
}

测试：

image-20221130205351403

说明RedisTemplate对象注入成功，并且通过该RedisTemplate对象获取操作5种数据类型相关对象。

上述环境搭建完毕后，接下来，我们就来具体对常见5种数据类型进行操作。

4.2.3 操作常见类型数据

1). 操作字符串类型数据

	/*** 操作字符串类型的数据*/@Testpublic void testString(){// set get setex setnxredisTemplate.opsForValue().set("name","小明");String city = (String) redisTemplate.opsForValue().get("name");System.out.println(city);redisTemplate.opsForValue().set("code","1234",3, TimeUnit.MINUTES);redisTemplate.opsForValue().setIfAbsent("lock","1");redisTemplate.opsForValue().setIfAbsent("lock","2");}

2). 操作哈希类型数据

	/*** 操作哈希类型的数据*/@Testpublic void testHash(){//hset hget hdel hkeys hvalsHashOperations hashOperations = redisTemplate.opsForHash();hashOperations.put("100","name","tom");hashOperations.put("100","age","20");String name = (String) hashOperations.get("100", "name");System.out.println(name);Set keys = hashOperations.keys("100");System.out.println(keys);List values = hashOperations.values("100");System.out.println(values);hashOperations.delete("100","age");}

3). 操作列表类型数据

	/*** 操作列表类型的数据*/@Testpublic void testList(){//lpush lrange rpop llenListOperations listOperations = redisTemplate.opsForList();listOperations.leftPushAll("mylist","a","b","c");listOperations.leftPush("mylist","d");List mylist = listOperations.range("mylist", 0, -1);System.out.println(mylist);listOperations.rightPop("mylist");Long size = listOperations.size("mylist");System.out.println(size);}

4). 操作集合类型数据

	/*** 操作集合类型的数据*/@Testpublic void testSet(){//sadd smembers scard sinter sunion sremSetOperations setOperations = redisTemplate.opsForSet();setOperations.add("set1","a","b","c","d");setOperations.add("set2","a","b","x","y");Set members = setOperations.members("set1");System.out.println(members);Long size = setOperations.size("set1");System.out.println(size);Set intersect = setOperations.intersect("set1", "set2");System.out.println(intersect);Set union = setOperations.union("set1", "set2");System.out.println(union);setOperations.remove("set1","a","b");}

5). 操作有序集合类型数据

	/*** 操作有序集合类型的数据*/@Testpublic void testZset(){//zadd zrange zincrby zremZSetOperations zSetOperations = redisTemplate.opsForZSet();zSetOperations.add("zset1","a",10);zSetOperations.add("zset1","b",12);zSetOperations.add("zset1","c",9);Set zset1 = zSetOperations.range("zset1", 0, -1);System.out.println(zset1);zSetOperations.incrementScore("zset1","c",10);zSetOperations.remove("zset1","a","b");}

6). 通用命令操作

	/*** 通用命令操作*/@Testpublic void testCommon(){//keys exists type delSet keys = redisTemplate.keys("*");System.out.println(keys);Boolean name = redisTemplate.hasKey("name");Boolean set1 = redisTemplate.hasKey("set1");for (Object key : keys) {DataType type = redisTemplate.type(key);System.out.println(type.name());}redisTemplate.delete("mylist");}

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