Redis个人总结及代码实现

了解:
什么是NoSQL??
为了解决高并发,高可扩展,高可用,大数据存储问题而产生的数据库解决方案,就是NoSQL数据库
NoSQL,泛指非关系型的数据库,NoSQL即Not-Only SQL,它可以作为关系型数据库的良好补充;但是它不能替代关系型数据库,而且它是存储在内存中,所以它的访问速度很快

NoSQL的数据库分类:

  1.键值(key-value)存储数据库(Redis)
     典型应用:内容缓存,主要用于处理大量数据的高访问负载
     数据模型: 一系列键值对
     优势:快速查询
     劣势:存储的数据缺少结构化

  2.列存储数据库(HBase)
     典型应用:分布式的文件系统
     数据模型:以列族式存储,将同一列数据存在文件系统中
     优势:查找速度快,可扩展性强,更容易进行分布式扩展
     劣势:功能相对局限

  3.文档型数据库(MongoDB)
      典型应用:web应用(与key-value类似,value是结构化的)
      数据模型:一系列键值对
      优势:数据结构要求不严格
      劣势:查询性能不高,而且缺乏统一的查询语法

   4.图形(Graph)数据库[InfoGrid]
      典型应用:社交网络
      数据模型:图结构
      优势:利用图结构相关算法
      劣势:需要对整个图做计算才能得到结果,不容易做分布式的集群方案

Redis介绍
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.它通过提供多种键值数据类型来适应不同场景下的存储需求,目前为止Redis支持的键值数据类型如下:
字符串类型; 散列类型; 列表类型; 集合类型; 有序集合类型

Redis应用场景
缓存(数据查询,短连接,新闻内容,商品内容等等)
分布式集群架构中的session分离
聊天室的在线好友列表
任务队列(秒杀,抢购,12306等等)
应用排行榜
网站访问统计
数据过期处理(可以精确到毫秒)

Redis的特性
1.redis数据访问速度快(数据在内存中)
2.redis有数据持久化机制
持久化机制有两种:
1.定期将内存数据dump到磁盘;
2.aof(append only file)持久化机制–用记日志的方式记录每一条数据更新操作,一旦出现灾难事件,可以通过日志重放来恢复整个数据库
3.redis支持集群模式(容量可以线性扩展)
4.redis相比其他缓存工具(encach/memcached),有一个鲜明的优势:支持丰富的数据结构

Redis安装:
官网:http://redis.io/

第一步:在VMware中安装CentOS系统(Linux)
第二步:在Linuex系统中安装C语言环境
yum install gcc-c++
第三步:将redis的源码包上传到Linux系统
第四步:解压源码包
第五步:进入redis-3.3.3包,然后执行make命令,编译redis的源码
cd /usr/local/redis-3.0.0
make
第六步:安装
make install PREFIX=/usr/local/redis

Redis启动
前端启动,如果客户端关掉或者执行ctrl+c命令;则整个redis服务也停掉
[root@redis01 bin]# ./redis-server
关闭：ctrl+c
后端启动:
第一步:执行cp命令将redis解压缩包中的redis.conf文件拷贝到bin目录下
第二步:修改redis.conf文件
daemonize yes [将no改为yes即可后端启动]
第三步:启动redis服务
bin : ./redis-server redis.conf
ps -ef | grep redis.conf
关闭:
正常关闭: bin: ./redis-cli shutdown
非正常关闭 kill 线程号

Redis客户端
Redis自带的客户端:
bin: ./redis-cli -h 127.0.0.1 -p 6379 [实时使用默认的ip为127.0.0.1 默认的端口为6379]
set s1 redis1
get s1

Redis数据类型:
String 类型
set str1 dance
get str1
del str1
自增[默认+1]: set s1 1 // incr s1
自减[默认-1]: decr s1
自增指定数值: incrby s1 3 => s1+3
自减指定数值: decrby s1 3 => s1-3
设置或者获取多个key/value:
mset name dance age 18
mget name age => dance 18

API代码实现中:
Java客户端jedis
jedis介绍(jave + redis)

 1.将对象缓存到String数据结构中
   需要注意:
      1.将对象序列化成byte数组
      2.用对象序列化的方式将pro实例序列化并(读出)写入
      3.将ByteArrayOutputStream转换成字节数组
      4.将序列化后的对象缓存到string数据结构中
      5.获取数据(getByte())
      6.将获取的数据反序列化  ByteArrayInputStream     ObjectInputStream
      7.读取对象流中的ProduceInfo对象

 2.将对象转换成json格式的字符串缓存到String数据结构中
   需要注意:
      1.把对象转换成json格式    Gson  gson  = new Gson();    String  json  = gson.toJson(pro)
      2.将json字符串缓存到Redis
      3.获取数据
      4.将json字符串转换成对象:ProductInfo  proInfo  =  gson.fromJson(jsonRes,ProductInfo.class);

   package myRPC.qf.itcast.redis.stringdemo;


import com.google.gson.Gson;
import redis.clients.jedis.Jedis;

import java.io.ByteArrayInputStream;
import java.io.ByteArrayOutputStream;
import java.io.ObjectInputStream;
import java.io.ObjectOutputStream;

public class StringDemo2 {
    private  static Jedis jedis = new Jedis("192.168.222.156",6379);

    //将字符串缓存到String数据结构中
    public static void stringTest(){
        jedis.set("user:001:name1","dance");
        jedis.set("user:002:name1","G-Dragon");
        jedis.set("user:003:name1","xiaoming");
        jedis.set("user:004:name1","xiaofang");

        String username001 = jedis.get("user:001:name1");
        String username002 = jedis.get("user:002:name1");
        String username003 = jedis.get("user:003:name1");
        String username004 = jedis.get("user:004:name1");

        System.out.println(username001);
        System.out.println(username002);
        System.out.println(username003);
        System.out.println(username004);
    }

    //将对象缓存到String数据结构中
    public static void objectTest() throws Exception{
        final ProductInfo pro = new ProductInfo();
        pro.setName("水瓶");
        pro.setDesc("暖手");
        pro.setPrice("36");

       //将对象序列化成byte数组
        final ByteArrayOutputStream bos = new ByteArrayOutputStream();
        final ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(bos);

        //用对象序列化的方式将pro实例序列化并写入流中
        oos.writeObject(pro);

        //将bos转换成字节数组
        final byte[] pByte = bos.toByteArray();

        //将序列化后的对象缓存到string数据结构中
        jedis.set("product:001".getBytes(), pByte);

        //获取数据
        final byte[] pByteRes = jedis.get("product:001".getBytes());

        //将获取的数据反序列化
        final ByteArrayInputStream bis = new ByteArrayInputStream(pByteRes);
        final ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(bis);

        //读取对象流中的ProductInfo对象
        final ProductInfo pRes = (ProductInfo) ois.readObject();
        System.out.println(pRes);

    }

    //将对象转换成json格式的字符串缓存到String数据结构中
    public static void objectToJsonTest(){
        final ProductInfo pro = new ProductInfo();
        pro.setName("蜡烛");
        pro.setDesc("星星之火");
        pro.setPrice("8.88");

        //把对象转换成json格式
        Gson gson = new Gson();
        String json = gson.toJson(pro);

        //将json字符串缓存到Redis
        jedis.set("produt:002",json);

        //获取数据
         String jsonRes = jedis.get("product:002");

        //将json字符串转换成对象
        ProductInfo productInfo = gson.fromJson(jsonRes, ProductInfo.class);

        System.out.println(jsonRes);
        System.out.println(productInfo);
    }
    public static void main(String[] args) throws Exception {
//        stringTest();
//        objectTest();
        objectToJsonTest();
    }
}

//将对象缓存到String数据结构中
结果显示:[最简单的]

//将对象缓存到String数据结构中
结果展示:[注意代码中流的转换]

结果显示:

Hash 类型
hash叫散列类型,它提供了字段和字段值的映射.字段值只能是字符串类型,不支持散列类型,集合类型等其他类型
hset s2 name dance
hget s2 name
hdel s2
hmset s2 name dance age 18
hmget s2 name age
hincrby s2 age 4 => age=24
hkeys s2 => “name”,”age” 获取字段名
kvals s2 => “dance”,”22” 获取字段值

Hash类型在IDEA上代码实现

package myRPC.qf.itcast.redis.hashdemo;

import redis.clients.jedis.Jedis;

import java.util.Map;
import java.util.Set;

public class BuyCart {
    private static Jedis jedis = new Jedis("192.168.222.156",6379);
    private static final String CART  = "cart";

    //添加商品
    private static void addProductToCart(){
        jedis.hset(CART+":username003","气球","100");
        jedis.hset(CART+":username004","饮料","20");
        jedis.hset(CART+":username005","泡面","30");
        jedis.hset(CART+":username006","火腿","40");
        jedis.hset(CART+":username007","饼干","35");

        jedis.close();
    }

    //查询购物车
    public static void getProductInfo(){
        String username003 = jedis.hget(CART+":username007","饼干");
        final Map pFor004 = jedis.hgetAll(CART + ":username005");
        final Set> entrySet = pFor004.entrySet();
        for(Map.Entry e : entrySet){
            System.out.println(e.getKey()+": "+e.getValue());
        }
        System.out.println(username003);

        jedis.close();

    }
//修改购物车信息
    public static void editProductInfo(){
        jedis.hset(CART+":username005","干拌面","3");
        jedis.hincrBy(CART+":username007","饼干",5);

        jedis.close();
    }
    public static void main(String[] args) {
        addProductToCart();
        getProductInfo();
        System.out.println("-----------------------------");
        editProductInfo();
        getProductInfo();

    }
}

结果展示:

List 类型
List是有序可重复的集合
ArrayList与LinkedList的区别:
1.ArrayList使用数组方式存储数据,所以根据索引查询数据速度快,而新增或者删除元素时需要设计到位移操作,所以比较慢

2.LinkedList使用双向链接方式存储数据,每个元素都记录前后元素的指针,所以插入,删除数据时只是更改前后元素的指针指向即可,速度非常快,然后通过下标查询元素时需要从头开始索引所以比较慢,但是如果查询前几个元素或后几个元素速度非常快

redis存储list类型可以实现队列和堆栈,队列是先进先出,而堆栈是先进后出

lpush list1 1 2 3 4 5 6 (从左边存值)
rpush list1 a b c d (从右边存值)
lrange list1 0 3 (查看list值)[结果:6,5,4,3]
lrange list1 0 -1 (查看全部)
lpop list1 [“6”] (从左边弹出一个值)
在IDEA上模拟生产任务与消费任务的形式展示:
生产任务:

import redis.clients.jedis.Jedis;

import java.util.Random;
import java.util.UUID;

public class TaskProduct {

    private static Jedis jedis = new Jedis("192.168.222.156",6379);
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        Random random = new Random();

        while (true){
            int nextInt = random.nextInt(100);
            Thread.sleep(3000+nextInt);

            //模拟生产一个任务
            String taskId = UUID.randomUUID().toString();

            jedis.lpush("task-queue",taskId);

            System.out.println("生产一个任务: "+ taskId);
        }
    }
}

消费任务:

import redis.clients.jedis.Jedis;

import java.util.Random;

public class TaskConsumer {
    private static Jedis jedis = new Jedis("192.168.222.156",6379);

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        Random ran = new Random();
        while (true){
            Thread.sleep(3000);

            //从task-queue任务队列里取出一个任务的同时放入暂存队列中
            String taskId = jedis.rpoplpush("task-queue","temp-queue");
            //处理任务
            if(ran.nextInt(20)%9 == 0){   //模拟任务失败的情况
                //如果任务处理失败,把任务从暂存队列里弹出来放到任务队列里
                jedis.rpoplpush("temp-queue","task-queue");
                System.out.println("任务处理失败:"+taskId);
            }else{//任务处理成功
                //如果任务处理失败,把暂存暂存队列里的任务删除
                jedis.rpop("temp-queue");
                System.out.println("任务处理成功:"+taskId);
            }
        }
    }
}

结果展示[生产任务]:

结果展示[消费任务]:

SortedSet类型zset
zset在设置时,会给设置一个分数,通过分数,可以进行排序
zadd zset1 1 haha 2 hehe 3 heihei
zrem zset haha
zrange zset 0 3 (全部输出)
zrevrange zset 0 3 (反转)
zrevrange zset 0 3 withscores (连着数字一起输出)

模拟LOL任务出场:

import redis.clients.jedis.Jedis;

import java.util.Random;

public class LolBoxPlayer {
    private static Jedis jedis = new Jedis("192.168.222.156",6379);

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        Random random = new Random();

        String[] heros = {"提莫","蒙多","木木","EZ","轮子妈","艾希","贾克斯","亚索","金克斯","奥巴马"};

        while(true){
            int index = random.nextInt(heros.length);
            String hero = heros[index];
            Thread.sleep(2000);
            jedis.zincrby("hero:cc1",1,hero);

            System.out.println(hero + "已经出场!");
        }
    }
}

结果显示:

模拟LOL榜单显示:

import redis.clients.jedis.Jedis;
import redis.clients.jedis.Tuple;

import java.util.Set;

public class LolBoxViewer {
    private static Jedis jedis = new Jedis("192.168.222.156",6379);

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        int i =1;
        while(true){
            Thread.sleep(3000);
            System.out.println("--------------------------第"+i+"次查看榜单---------------------");

            //从Redis中查询榜单的前3名
            final Set heros = jedis.zrevrangeWithScores("hero:cc1", 0, 2);

            for (Tuple hero: heros){
                System.out.println(hero.getElement()+"==="+hero.getScore());
            }
            i ++;
            System.out.println("");
        }
    }
}

结果显示