Redis
Redis
- 1. 概念
- 1.1.什么是NOSQL
- 1.1.1. NOSQL和关系型数据库比较
- 1.1.2. 非关系型数据库的优势
- 1.1.3. 关系型数据库的优势
- 1.1.4. 总结
- 1.2.主流的NOSQL产品
- 1.3 什么是Redis
- 1.3.1 redis的应用场景
- 2. 下载安装
- 3. 命令操作
- 3.1. redis的数据结构
- 3.2. 字符串类型 string
- 3.3. 哈希类型 hash
- 3.4. 列表类型 list:可以添加一个元素到列表的头部（左边）或者尾部（右边）
- 3.5. 集合类型 set ： 不允许重复元素
- 3.6. 有序集合类型 sortedset：不允许重复元素，且元素有顺序.每个元素都会关联一个double类型的分数。redis正是通过分数来为集合中的成员进行从小到大的排序。
- 3.7. 通用命令
- 4. 持久化
- 5. Java客户端 Jedis
- 6. Spring Data Redis
- 6.1. RedisTemplate基本操作
- 6.2. StringRedisTemplate
- 6.3 测试
1. 概念
redis是一款高性能的NOSQL系列的非关系型数据库
1.1.什么是NOSQL
NoSQL(NoSQL = Not Only SQL)，意即“不仅仅是SQL”，是一项全新的数据库理念，泛指非关系型的数据库。
随着互联网web2.0网站的兴起，传统的关系数据库在应付web2.0网站，特别是超大规模和高并发的SNS类型的web2.0纯动态网站已经显得力不从心，暴露了很多难以克服的问题，而非关系型的数据库则由于其本身的特点得到了非常迅速的发展。NoSQL数据库的产生就是为了解决大规模数据集合多重数据种类带来的挑战，尤其是大数据应用难题。
1.1.1. NOSQL和关系型数据库比较
优点：
1）成本：nosql数据库简单易部署，基本都是开源软件，不需要像使用oracle那样花费大量成本购买使用，相比关系型数据库价格便宜。
2）查询速度：nosql数据库将数据存储于缓存之中，关系型数据库将数据存储在硬盘中，自然查询速度远不及nosql数据库。
3）存储数据的格式：nosql的存储格式是key,value形式、文档形式、图片形式等等，所以可以存储基础类型以及对象或者是集合等各种格式，而数据库则只支持基础类型。
4）扩展性：关系型数据库有类似join这样的多表查询机制的限制导致扩展很艰难。
缺点：
1）维护的工具和资料有限，因为nosql是属于新的技术，不能和关系型数据库10几年的技术同日而语。
2）不提供对sql的支持，如果不支持sql这样的工业标准，将产生一定用户的学习和使用成本。
3）不提供关系型数据库对事务的处理。
1.1.2. 非关系型数据库的优势
1）性能NOSQL是基于键值对的，可以想象成表中的主键和值的对应关系，而且不需要经过SQL层的解析，所以性能非常高。
2）可扩展性同样也是因为基于键值对，数据之间没有耦合性，所以非常容易水平扩展。
1.1.3. 关系型数据库的优势
1）复杂查询可以用SQL语句方便的在一个表以及多个表之间做非常复杂的数据查询。
2）事务支持使得对于安全性能很高的数据访问要求得以实现。对于这两类数据库，对方的优势就是自己的弱势，反之亦然。
1.1.4. 总结
关系型数据库与NoSQL数据库并非对立而是互补的关系，即通常情况下使用关系型数据库，在适合使用NoSQL的时候使用NoSQL数据库，让NoSQL数据库对关系型数据库的不足进行弥补。
一般会将数据存储在关系型数据库中，在nosql数据库中备份存储关系型数据库的数据
1.2.主流的NOSQL产品
• 键值(Key-Value)存储数据库
相关产品： Tokyo Cabinet/Tyrant、Redis、Voldemort、Berkeley DB
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
• 列存储数据库
相关产品：Cassandra, HBase, Riak
典型应用：分布式的文件系统
数据模型：以列簇式存储，将同一列数据存在一起
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
• 文档型数据库
相关产品：CouchDB、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
• 图形(Graph)数据库
相关数据库：Neo4J、InfoGrid、Infinite Graph
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出结果，不容易做分布式的集群方案。
1.3 什么是Redis
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 ，且Redis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：
1) 字符串类型 string
2) 哈希类型 hash
3) 列表类型 list
4) 集合类型 set
5) 有序集合类型 sortedset
1.3.1 redis的应用场景
• 缓存（数据查询、短连接、新闻内容、商品内容等等）
• 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
• 分布式集群架构中的session分离
2. 下载安装
- 官网：https://redis.io
- 中文网：http://www.redis.net.cn/
- 解压直接可以使用：
* redis.windows.conf：配置文件
* redis-cli.exe：redis的客户端
* redis-server.exe：redis服务器端
3. 命令操作
3.1. redis的数据结构
- redis存储的是：key,value格式的数据，其中key都是字符串，value有5种不同的数据结构
- value的数据结构：
1) 字符串类型 string
2) 哈希类型 hash ： map格式
3) 列表类型 list ： linkedlist格式。支持重复元素
4) 集合类型 set ： 不允许重复元素
5) 有序集合类型 sortedset：不允许重复元素，且元素有顺序
3.2. 字符串类型 string
- 存储： set key value
127.0.0.1:6379> set username zhangsan
OK - 批量存储： mset key1 key2 key3 …
- 获取： get key
127.0.0.1:6379> get username
“zhangsan” - 批量获取： mget key1 key2 key3 …
- 删除： del key
127.0.0.1:6379> del age
(integer) 1
3.3. 哈希类型 hash
-
存储： hset key field value
127.0.0.1:6379> hset myhash username lisi
(integer) 1
127.0.0.1:6379> hset myhash password 123
(integer) 1 -
获取：
* hget key field: 获取指定的field对应的值
127.0.0.1:6379> hget myhash username
“lisi”
* hgetall key：获取所有的field和value
127.0.0.1:6379> hgetall myhash
1) “username”
2) “lisi”
3) “password”
4) “123” -
删除field： hdel key field
127.0.0.1:6379> hdel myhash username
(integer) 1 -
删除key： del key
-
获取所有field: hkeys key
-
获取所有value： hvals key
3.4. 列表类型 list:可以添加一个元素到列表的头部（左边）或者尾部（右边）
- 添加：
-
lpush key value: 将元素加入列表左表
-
rpush key value：将元素加入列表右边
127.0.0.1:6379> lpush myList a
(integer) 1
127.0.0.1:6379> lpush myList b
(integer) 2
127.0.0.1:6379> rpush myList c
(integer) 3 -
获取：
* lrange key start end ：范围获取
127.0.0.1:6379> lrange myList 0 -1
1) “b”
2) “a”
3) “c” -
删除：
* lpop key： 删除列表最左边的元素，并将元素返回
* rpop key： 删除列表最右边的元素，并将元素返回
-
3.5. 集合类型 set ： 不允许重复元素
- 存储：sadd key value
127.0.0.1:6379> sadd myset a
(integer) 1
127.0.0.1:6379> sadd myset a
(integer) 0 - 获取：smembers key:获取set集合中所有元素
127.0.0.1:6379> smembers myset
1) “a” - 删除：srem key value:删除set集合中的某个元素
127.0.0.1:6379> srem myset a
(integer) 1
3.6. 有序集合类型 sortedset：不允许重复元素，且元素有顺序.每个元素都会关联一个double类型的分数。redis正是通过分数来为集合中的成员进行从小到大的排序。
-
存储：zadd key score value
127.0.0.1:6379> zadd mysort 60 zhangsan
(integer) 1
127.0.0.1:6379> zadd mysort 50 lisi
(integer) 1
127.0.0.1:6379> zadd mysort 80 wangwu
(integer) 1 -
获取：zrange key start end [withscores]
127.0.0.1:6379> zrange mysort 0 -1
1) “lisi”
2) “zhangsan”
3) “wangwu”127.0.0.1:6379> zrange mysort 0 -1 withscores 1) "zhangsan" 2) "60" 3) "wangwu" 4) "80" 5) "lisi" 6) "500" -
删除：zrem key value
127.0.0.1:6379> zrem mysort lisi
(integer) 1
3.7. 通用命令
- keys * : 查询所有的键，在生产环境应该禁用，（生产环境数据量很大，查询所有键很耗时，而redis是单线程的，会阻塞其他redis操作，导致redis宕机）
- type key ： 获取键对应的value的类型
- del key1 key2 key3 … ：（重点）删除指定的key value,返回删除的个数
- exists key：（重点）判断key是否存在，存在返回1.不存在返回0
- select index:选择用哪个库，redis有16个库从0到15。生产环境中使用集群应该禁用（只用一个库）。在redis配置文件中可配置库的数量，默认是16个，集群中可将其配置成1个
- expire key seconds:（重点）设置key的生存时间（单位：秒），不设置默认是永久
- TTL key: 查看key的剩余时间，-1代表永久，-2代表死亡
- persisit key: 把key设置为永久
4. 持久化
- redis是一个内存数据库，当redis服务器重启，获取电脑重启，数据会丢失，我们可以将redis内存中的数据持久化保存到硬盘的文件中。
- redis持久化机制：
- RDB：默认方式，不需要进行配置，默认就使用这种机制
* 在一定的间隔时间中，检测key的变化情况，然后持久化数据
1. 编辑redis.windwos.conf文件
# after 900 sec (15 min) if at least 1 key changed
save 900 1
# after 300 sec (5 min) if at least 10 keys changed
save 300 10
# after 60 sec if at least 10000 keys changed
save 60 10000
-
重新启动redis服务器，并指定配置文件名称
D:\JavaWeb2018\day23_redis\资料\redis\windows-64\redis-2.8.9>redis-server.exe redis.windows.conf -
AOF：日志记录的方式，可以记录每一条命令的操作。可以每一次命令操作后，持久化数据
1. 编辑redis.windwos.conf文件
appendonly no（关闭aof） --> appendonly yes （开启aof）
# appendfsync always ： 每一次操作都进行持久化
appendfsync everysec ： 每隔一秒进行一次持久化
# appendfsync no ： 不进行持久化
5. Java客户端 Jedis
- Jedis: 一款java操作redis数据库的工具.
- 使用步骤：
- 下载jedis的jar包
- 使用
- 使用步骤：
//1. 获取连接
Jedis jedis = new Jedis("localhost",6379);
//2. 操作
jedis.set("username","zhangsan");
//3. 关闭连接
jedis.close();
- Jedis操作各种redis中的数据结构
1) 字符串类型 string
set
get
//1. 获取连接
Jedis jedis = new Jedis();//如果使用空参构造，默认值 "localhost",6379端口
//2. 操作
//存储
jedis.set("username","zhangsan");
//获取
String username = jedis.get("username");
System.out.println(username);
//可以使用setex()方法存储可以指定过期时间的 key value
jedis.setex("activecode",20,"hehe");//将activecode：hehe键值对存入redis，并且20秒后自动删除该键值对
//3. 关闭连接
jedis.close();
2). 哈希类型 hash ： map格式
hset
hget
hgetAll
//1. 获取连接
Jedis jedis = new Jedis();//如果使用空参构造，默认值 "localhost",6379端口
//2. 操作
// 存储hash
jedis.hset("user","name","lisi");
jedis.hset("user","age","23");
jedis.hset("user","gender","female");
// 获取hash
String name = jedis.hget("user", "name");
System.out.println(name);
// 获取hash的所有map中的数据
Map<String, String> user = jedis.hgetAll("user");
// keyset
Set<String> keySet = user.keySet();
for (String key : keySet) {
//获取value
String value = user.get(key);
System.out.println(key + ":" + value);
}
//3. 关闭连接
jedis.close();
3)列表类型 list ： linkedlist格式。支持重复元素
lpush / rpush
lpop / rpop
lrange start end : 范围获取
//1. 获取连接
Jedis jedis = new Jedis();//如果使用空参构造，默认值 "localhost",6379端口
//2. 操作
// list 存储
jedis.lpush("mylist","a","b","c");//从左边存
jedis.rpush("mylist","a","b","c");//从右边存
// list 范围获取
List<String> mylist = jedis.lrange("mylist", 0, -1);
System.out.println(mylist);
// list 弹出
String element1 = jedis.lpop("mylist");//c
System.out.println(element1);
String element2 = jedis.rpop("mylist");//c
System.out.println(element2);
// list 范围获取
List<String> mylist2 = jedis.lrange("mylist", 0, -1);
System.out.println(mylist2);
//3. 关闭连接
jedis.close();
4)集合类型 set ： 不允许重复元素
sadd
smembers:获取所有元素
//1. 获取连接
Jedis jedis = new Jedis();//如果使用空参构造，默认值 "localhost",6379端口
//2. 操作
// set 存储
jedis.sadd("myset","java","php","c++");
// set 获取
Set<String> myset = jedis.smembers("myset");
System.out.println(myset);
//3. 关闭连接
jedis.close();
5)有序集合类型 sortedset：不允许重复元素，且元素有顺序
zadd
zrange
//1. 获取连接
Jedis jedis = new Jedis();//如果使用空参构造，默认值 "localhost",6379端口
//2. 操作
// sortedset 存储
jedis.zadd("mysortedset",3,"亚瑟");
jedis.zadd("mysortedset",30,"后裔");
jedis.zadd("mysortedset",55,"孙悟空");
// sortedset 获取
Set<String> mysortedset = jedis.zrange("mysortedset", 0, -1);
System.out.println(mysortedset);
//3. 关闭连接
jedis.close();
- jedis连接池： JedisPool
使用：
1. 创建JedisPool连接池对象
2. 调用方法 getResource()方法获取Jedis连接
//0.创建一个配置对象
JedisPoolConfig config = new JedisPoolConfig();
config.setMaxTotal(50);
config.setMaxIdle(10);
//1.创建Jedis连接池对象
JedisPool jedisPool = new JedisPool(config,"localhost",6379);
//2.获取连接
Jedis jedis = jedisPool.getResource();
//3. 使用
jedis.set("hehe","heihei");
//4. 关闭 归还到连接池中
jedis.close();
- 连接池工具类
public class JedisPoolUtils {
private static JedisPool jedisPool;
static{
//读取配置文件
InputStream is = JedisPoolUtils.class.getClassLoader().getResourceAsStream("jedis.properties");
//创建Properties对象
Properties pro = new Properties();
//关联文件
try {
pro.load(is);
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
//获取数据，设置到JedisPoolConfig中
JedisPoolConfig config = new JedisPoolConfig();
config.setMaxTotal(Integer.parseInt(pro.getProperty("maxTotal")));
config.setMaxIdle(Integer.parseInt(pro.getProperty("maxIdle")));
//初始化JedisPool
jedisPool = new JedisPool(config,pro.getProperty("host"),Integer.parseInt(pro.getProperty("port")));
}
/**
* 获取连接方法
*/
public static Jedis getJedis(){
return jedisPool.getResource();
}
}
6. Spring Data Redis
官网：
Spring Data Redis，是Spring Data 家族的一部分。 对Jedis客户端进行了封装，与spring进行了整合。可以非常方便的来实现redis的配置和操作。
6.1. RedisTemplate基本操作
Spring Data Redis 提供了一个工具类：RedisTemplate。里面封装了对于Redis的五种数据结构的各种操作，包括：
- redisTemplate.opsForValue() ：操作字符串
- redisTemplate.opsForHash() ：操作hash
- redisTemplate.opsForList()：操作list
- redisTemplate.opsForSet()：操作set
- redisTemplate.opsForZSet()：操作zset
其它一些通用命令，如expire，可以通过redisTemplate.xx()来直接调用
5种结构：
- String：等同于java中的，
Map - list：等同于java中的
Map - set：等同于java中的
Map - sort_set：可排序的set
- hash：等同于java中的：`Map
6.2. StringRedisTemplate
RedisTemplate在创建时，可以指定其泛型类型：
-
K：代表key 的数据类型
-
V: 代表value的数据类型
注意：这里的类型不是Redis中存储的数据类型，而是Java中的数据类型，RedisTemplate会自动将Java类型转为Redis支持的数据类型：字符串、字节、二二进制等等。
不过RedisTemplate默认会采用JDK自带的序列化（Serialize）来对对象进行转换。生成的数据十分庞大，因此一般我们都会指定key和value为String类型，这样就由我们自己把对象序列化为json字符串来存储即可。
因为大部分情况下，我们都会使用key和value都为String的RedisTemplate，因此Spring就默认提供了这样一个实现：
6.3 测试
我们在项目中编写一个测试案例：
首先在ly-user-service项目中引入Redis启动器,以及测试启动器：
<dependency>
<groupId>org.springframework.bootgroupId>
<artifactId>spring-boot-starter-data-redisartifactId>
dependency>
然后在配置文件中指定Redis地址：
spring:
redis:
host: 192.168.206.66
然后就可以直接注入`StringRedisTemplate`对象了：
@RunWith(SpringRunner.class)
@SpringBootTest(classes = LyUserService.class)
public class RedisTest {
@Autowired
private StringRedisTemplate redisTemplate;
@Test
public void testRedis() {
// 存储数据
this.redisTemplate.opsForValue().set("key1", "value1");
// 获取数据
String val = this.redisTemplate.opsForValue().get("key1");
System.out.println("val = " + val);
}
@Test
public void testRedis2() {
// 存储数据，并指定剩余生命时间,5小时
this.redisTemplate.opsForValue().set("key2", "value2",
5, TimeUnit.HOURS);
}
@Test
public void testHash(){
BoundHashOperations<String, Object, Object> hashOps =
this.redisTemplate.boundHashOps("user");
// 操作hash数据
hashOps.put("name", "jack");
hashOps.put("age", "21");
// 获取单个数据
Object name = hashOps.get("name");
System.out.println("name = " + name);
// 获取所有数据
Map<Object, Object> map = hashOps.entries();
for (Map.Entry<Object, Object> me : map.entrySet()) {
System.out.println(me.getKey() + " : " + me.getValue());
}
}
}