Redis 概述与应用

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Redis

1. Redis 介绍

• Redis（Remote Dictionary Server）是用C语言开发的一个开源的高性能键值对数据库。它的所有数据都是保存在 内存 中，这也就决定了其读写速度之快,是其它硬盘保存数据的系统所无法匹敌的。
• 官方曾经给出过一组测试数据，50个并发执行 100000个请求：读的速度是 110000次/s，写的速度是 81000次/s
  

2. Redis 安装和使用

a. 下载

• Reids 官网地址：http://redis.io，官方推荐在 Linux 上使用。
• 中文网地址：https://www.redis.net.cn/

b. Windows 版安装

• 如果需要在 Windows 上使用可以访问 GitHub 地址下载重新编译后的版本：https://github.com/MSOpenTech/redis/tags
• 解压缩即可使用

c. 目录

• redis.windows.conf：配置文件
• redis-cli.exe：Redis 的客户端
• redis-server.exe：Redis 服务器端

d. 启动

• 推荐使用命令行的方式
• 在当前解压后的目录下 cmd 进入 dos 窗口
• 先启动 redis-server.exe redis.windows.conf
  
• 新建窗口，再启动 redis-cli.exe
  

3. Redis 客户端图形化工具

• 使用客户端图形化工具可以方便查看。下载地址：https://gitee.com/sunnypaine/DeskRedis
  

4. Redis 数据结构（重点）

• Redis 采用的键值对存储数据，键（key）的类型只能为 字符串，值（value）支持五种数据类型：
  1. 字符串：String
  2. 哈希：HashMap
  3. 双向链表：LinkedList，有序且能重复，可以左压栈也可以右压栈
  4. 无序集合：HashSet，无序且不能重复
  5. 有序集合：LinkedHashSet，有序且不能重复

5. Redis 命令操作（重点）

• Redis 命令是用来操作 Redis 数据库的，类似于操作 MySql 数据库时的 SQL 语句。
• 只需要学习 SQL 基本就可以操作关系型数据库（1972 年诞生）；但是 Redis 命令，在非关系型数据库中，只能在 Redis 中使用（只有十几年的发展经历，所以没有一定的开发规范）
• Redis 的命令根据要操作的值（value）的数据结构的不同而不同，每种数据类型都有自己的操作命令。

a. String 字符串

• 字符串类型是 Redis 中最为基础的数据存储类型。
• 在 Redis 中字符串类型的 Value 最多可以容纳的数据长度是 512 MB（超过这个上限，可以改用 HBase）。

* 新增
		set key 'value'
		value 的值有空格需要加引号，没有空格不需要加引号
* 查询
		get key
* 删除	
		del key
		成功则返回 1
* 新增并指定存活时间
		setex key 存活时间 'value'
		单位秒
* 查看存活时间
		ttl key  
* 主键自增器 
		incr key
		value 的值默认加 1
		需要 value 是整型

b. Hash 哈希

• Hash 类型极其类似于 Java 中的 Map，值里面可以存放一组组的键值对，该类型非常适合于存储 Java 中对象的信息。

* 新增
		hset key hkey hvalue
* 查询
		hget key hkey
		hgetall key
* 删除
		hdel key hkey
		del key

c. List 链表

• List 类型底层是一个双向字符串链表。里面的元素是有序的，可重复的，可以从链表的任何一端进行元素的增删。

* 新增
		lpush key value 将元素压入左侧顶端
		rpush key value 将元素压入右侧顶端
		建议只用其中一种
* 查询
		lrange key start end 从左向右查询
		start 为 0，end 为 -1 是查询所有
* 删除
		lpop key 将左侧顶端元素弹出
		rpop key 将右侧顶端元素弹出

d. Set 集合（无序）

• Set 类型底层是一张 hash 表。里面的元素是无序的，不可重复的。

* 新增
		sadd key value
* 查询
		smembers key
* 删除
		srem key value 删除指定元素
		del key 删除整个 set 集合

e. ZSet 集合（有序）

• Zset，也称 sortedSet，在 Set 的基础上，加入了有序功能，在添加元素的时候，允许指定一个分数，它会按照这个分数排序。

* 新增
		zadd key score value
* 查询
		zrange key start end [withscores] 升序
		zrevrange key start end [withscores] 降序
		加上 withscores 会显示分数，不加 withscores 只显示元素
* 删除
		zrem key value 删除指定元素
		del key 删除 zset 集合

f. 通用命令

* 模糊查询键
		keys *
		* 是通配符，表示所有
* 删除多个键
		del key [key] [key]
		返回的数就是被影响的 key 的数量
* 根据键判断记录是否存在
		exists key
		返回的值 0 是 false，1 是 true
* 根据键判断值类型 
		type key
		很重要，时间久了可以用它来判断并进行相应操作
* 选择数据库
		select 0~15
		默认是 0 库，一般也使用 0 库
* 清空当前数据库
		flushdb
		慎重使用，开发中不允许使用
* 清空所有数据库
		flushall
		慎重使用，开发中不允许使用

• 更多命令详见：https://www.redis.net.cn/tutorial/3501.html

6. Redis 持久化（面试题）

• Redis 的数据都是存在在内存之中的，那么这样一旦出现宕机，势必会导致数据的丢失，这就需要持久化操作，也就是要将 Redis 在内存中的数据写到硬盘上保存。
• 注意，Redis 虽然有持久化操作，但是其全部数据依旧都在内存中存在，也就是说硬盘上的只是为了安全和备份。
• Redis 提供了两种数据持久化的方式，分别是 RDB 和 AOF。

a. RDB（默认开启）

• 在 Redis 运行期间，根据指定时间节点对内存的数据进行快照拍摄，持久化到磁盘文件（默认文件 dump.rdb，乱码）
• 指定时间规则拍摄快照：在 redis.windows.conf 中指定
  save 900 1
  save 300 10
  save 60 10000
  

b. AOF（默认关闭，需要手动开启）

• 在 Redis 运行期间，以日志记录的方式监听 set 操作，持久化到磁盘文件（默认文件 appendonly.aof，每步操作可查看，Redis 重启后逐步加载）
• 开启 AOF：修改 redis.windows.conf 中的 appendonly no 为 appendonly yes
• 日志持久化机制
  • appendfsync always 每次执行 set 操作时都会持久化一次；
  • appendfsync everysec 每秒钟持久化一次（默认，因为 Redis 每秒读写速度很快，所以这种折中方案比第一种更合适）；
  • appendfsync no 根据服务器环境，CPU 不忙的情况，持久化一次。

c. 小结

• RDB：把 Redis 作为缓存来用。
  • 优点：性能高
  • 缺点：可能会丢失部分数据
• AOF：把 Redis 作为独立数据库。
  • 优点：几乎不会丢失数据
  • 确定：性能较差
• 这二种持久化机制可以共存。

7. 应用场景

a. 缓存

b. 秒杀

c. 微博热搜

d. 分布式 Session

e. 验证码存储

• 通过将验证码放到 Redis 中，可以实现对其存货时间的精准控制。
  

Jedis

• Redis 作为一款优秀的缓存服务器存在，大多数语言都提供了连接 Redis 的驱动包，在 Java 中，比较出名的是 Jedis 和 Redisson，我们今天以 Jedis 为例学习，看看如何是用程序操作 Redis。

1. Jedis 快速入门

• 常用 API：

方法	解释
new Jedis(host, port)	创建 Jedis 对象，参数 host 是 Redis 服务器地址，参数 port 是 Redis 服务端口
set(key,value)	设置字符串类型的数据
get(key)	获得字符串类型的数据
hset(key,field,value)	设置哈希类型的数据
hget(key,field)	获得哈希类型的数据
lpush(key,values)	设置列表类型的数据
lpop(key)	列表左面弹栈
rpop(key)	列表右面弹栈
del(key)	删除指定的 key

• 在测试 Jedis 代码之前，一定要保证 Redis 环境正常运行。Windows 有时需要重启 Server。

a. 导入相关坐标

b. 编写代码

package com.regino.test;

import org.junit.Test;
import redis.clients.jedis.Jedis;

public class JedisTest {

    // 向Redis设置String类型的数据
    @Test
    public void test01() throws Exception {
        // 1.创建连接对象
        Jedis jedis = new Jedis("127.0.0.1", 6379);
        // 2.调用set方法设置数据，cmd会将中文转为Unicode
        jedis.set("Regino", "你好");
        // 3.释放资源，底层是Socket
        jedis.close();
    }

    // 查询String类型数据
    @Test
    public void test02() throws Exception {
        // 1.创建连接对象
        Jedis jedis = new Jedis(); // 默认连接 127.0.0.1 主机 和 6379 端口
        // 2.调用get方法获取
        String java = jedis.get("Regino");
        System.out.println(java);
        // 3.释放资源
        jedis.close();
    }
}

2. Jedis 连接池

• Jedis 连接资源的创建与销毁是非常消耗性能的，所以我们不希望频繁的创建和销毁它。基于这样的需求，就有了 jedisPool 技术。

a. 快速入门

package com.regino.test;

import org.junit.Test;
import redis.clients.jedis.Jedis;
import redis.clients.jedis.JedisPool;
import redis.clients.jedis.JedisPoolConfig;

public class JedisPoolTest {

    // 测试Jedis内置的连接池
    @Test
    public void test01() throws Exception {

        // 连接池配置对象
        JedisPoolConfig jedisPoolConfig = new JedisPoolConfig();
        jedisPoolConfig.setMaxTotal(100); // 最大连接数
        jedisPoolConfig.setMaxWaitMillis(3000);// 最大等待时间，单位是毫秒，超过会自动抛出异常
        jedisPoolConfig.setMaxIdle(10); // 最大空闲连接数，释放没用的资源

        // 创建连接池对象
        JedisPool jedisPool = new JedisPool("localhost", 6379); // 建议使用IP，用localhost只能连接本地

        // 从池中获取连接
        Jedis jedis = jedisPool.getResource();

        // 操作API
        jedis.hset("myhash", "id", "1");

        // 归还到连接池
        jedis.close();
    }
}

b. 抽取为连接池工具类

package com.regino.travel.util;

import redis.clients.jedis.Jedis;
import redis.clients.jedis.JedisPool;
import redis.clients.jedis.JedisPoolConfig;

import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.util.Properties;
import java.util.ResourceBundle;

/*
 *   Jedis工具类
 * */
public class JedisUtils {

    private static JedisPool jedisPool;

    private static String host;
    private static Integer port;
    private static Integer maxTotal;
    private static Integer maxIdle;

    // 初始化连接池
    static {
        try {
            ResourceBundle jedis = ResourceBundle.getBundle("jedis");

            // 读取配置文件给变量赋值
            // 获取类加载读取jedis.properties，获取io流
            InputStream is = JedisUtils.class.getClassLoader().getResourceAsStream("jedis.properties");
            // 创建properties对象 加载io流
            Properties properties = new Properties();
            properties.load(is);
            // 给变量赋值
            host = properties.getProperty("jedis.host");
            port = Integer.parseInt(properties.getProperty("jedis.port"));
            maxTotal = Integer.parseInt(properties.getProperty("jedis.maxTotal"));
            maxIdle = Integer.parseInt(properties.getProperty("jedis.maxIdle"));

            // 创建连接池配置对象
            JedisPoolConfig jedisPoolConfig = new JedisPoolConfig();
            jedisPoolConfig.setMaxTotal(maxTotal);
            jedisPoolConfig.setMaxIdle(maxIdle);
            // 创建连接池对象
            jedisPool = new JedisPool(jedisPoolConfig, host, port);
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

    // 提供获取Jedis连接的方法
    public static Jedis getJedis() {
        return jedisPool.getResource();
    }
}

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原文链接：https://qwert.blog.csdn.net/article/details/106290370