Spring Boot之集成Redis(一):Redis初入门

前言

来啦老铁!

笔者学习Spring Boot有一段时间了,附上Spring Boot系列学习文章,欢迎取阅、赐教:

  1. 5分钟入手Spring Boot;
  2. Spring Boot数据库交互之Spring Data JPA;
  3. Spring Boot数据库交互之Mybatis;
  4. Spring Boot视图技术;
  5. Spring Boot之整合Swagger;
  6. Spring Boot之junit单元测试踩坑;
  7. 如何在Spring Boot中使用TestNG;
  8. Spring Boot之整合logback日志;
  9. Spring Boot之整合Spring Batch:批处理与任务调度;
  10. Spring Boot之整合Spring Security: 访问认证;
  11. Spring Boot之整合Spring Security: 授权管理;
  12. Spring Boot之多数据库源:极简方案;
  13. Spring Boot之使用MongoDB数据库源;
  14. Spring Boot之多线程、异步:@Async;
  15. Spring Boot之前后端分离(一):Vue前端;
  16. Spring Boot之前后端分离(二):后端、前后端集成;
  17. Spring Boot之前后端分离(三):登录、登出、页面认证;
  18. Spring Boot之面向切面编程:Spring AOP;

接下来计划在Spring Boot中集成Redis,而笔者本身对Redis没有任何开发、应用经验,只知道我们公司有用它来做缓存。因此,本篇文章我自己先对Redis进行扫盲,有兴趣的同学也可以一起学起来哟!

主要知识点

  1. Redis简介;
  2. 为什么选择Redis;
  3. 如何安装Redis;
  4. Redis 配置;
  5. Redis中的基本数据类型;
  6. Redis的基本操作;

1. Redis简介;

REmote DIctionary Server(Redis) 是一个由Salvatore Sanfilippo写的key-value存储系统。
Redis 是完全开源的,遵守 BSD 协议,是一个高性能的 key-value 数据库。
Redis 与其他 key - value 缓存产品有以下三个特点

  • Redis支持数据的持久化,可以将内存中的数据保存在磁盘中,重启的时候可以再次加载进行使用。
  • Redis不仅仅支持简单的key-value类型的数据,同时还提供list,set,zset,hash等数据结构的存储。
  • Redis支持数据的备份,即master-slave模式的数据备份。
    (以上摘抄自菜鸟教程:https://www.runoob.com/redis/redis-intro.html)

2. 为什么选择Redis;

Redis 优势:
  • 性能极高 – Redis能读的速度是110000次/s,写的速度是81000次/s 。
  • 丰富的数据类型 – Redis支持二进制案例的 Strings, Lists, Hashes, Sets 及 Ordered Sets 数据类型操作。
  • 原子 – Redis的所有操作都是原子性的,意思就是要么成功执行要么失败完全不执行。单个操作是原子性的。多个操作也支持事务,即原子性,通过MULTI和EXEC指令包起来。
  • 丰富的特性 – Redis还支持 publish/subscribe, 通知, key 过期等等特性。
Redis与其他key-value存储有什么不同?
  • Redis有着更为复杂的数据结构并且提供对他们的原子性操作,这是一个不同于其他数据库的进化路径。Redis的数据类型都是基于基本数据结构的同时对程序员透明,无需进行额外的抽象。

  • Redis运行在内存中但是可以持久化到磁盘,所以在对不同数据集进行高速读写时需要权衡内存,因为数据量不能大于硬件内存。在内存数据库方面的另一个优点是,相比在磁盘上相同的复杂的数据结构,在内存中操作起来非常简单,这样Redis可以做很多内部复杂性很强的事情。同时,在磁盘格式方面他们是紧凑的以追加的方式产生的,因为他们并不需要进行随机访问。
    (以上摘抄自菜鸟教程:https://www.runoob.com/redis/redis-intro.html)

Redis使用场景:

1). 存储Key-Value数据的数据库;
2). 高速缓存;
3). 分布式架构的Session服务;
4). 消息队列系统;
5). 计数;
6). 分布式锁;
7). 等。

3. 如何安装Redis;

1). 下载Redis压缩包:

Windows版本下载地址:https://github.com/tporadowski/redis/releases

Spring Boot之集成Redis(一):Redis初入门_第1张图片
Redis压缩包
2). 解压Redis压缩包;
Spring Boot之集成Redis(一):Redis初入门_第2张图片
解压Redis压缩包
3). 设置系统环境变量;

为了更方便的使用redis相关命令和可执行文件,可以将Redis压缩包解压后的文件路径放到系统环境变量中去(也可不设置,使用时要cd到Redis文件路径内再执行):

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设置系统环境变量
4). 简单演示使用Redis;

(1). 打开一个命令行窗口:(键盘windows按钮+R,然后输入cmd,回车打开命令行窗口)

Spring Boot之集成Redis(一):Redis初入门_第4张图片
打开命令行窗口

(2). 启动Redis服务端:
命令行窗口输入:

redis-server.exe

或:

redis-server.exe redis.windows.conf
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启动Redis服务端

特别注意一下,该Redis服务端的默认端口是6379,下一步连接Redis服务端时会用到!

(3). 使用redis-cli连接Redis服务端:
另起一个命令行窗口(我们称之为客户端窗口),在命令行窗口内输入命令:

redis-cli.exe -h 127.0.0.1 -p 6379
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使用redis-cli连接Redis服务端
  • -h代表redis服务端的host;
  • -p代表redis服务端redis服务的端口port;

我们也可在窗口中输入ping来验证是否已经连接上redis服务端:

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ping

(4). 设置键值对:
在客户端窗口中使用命令:
(set和get也可用大写SET和GET)

set myTestKey test123
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设置键值对

命令行窗口显示“OK”,说明键值对已设置成功,接下来我们来验证一下是不是真的设置成功了:

(5). 取出已设置的键值对:
在客户端窗口中使用命令:

get myTestKey
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出已设置的键值对

可以看到,我们取出上一步骤设置的值:test123

(6). 尝试取出未曾设置的键值对:
在客户端窗口中使用命令如:

get testKey
Spring Boot之集成Redis(一):Redis初入门_第10张图片
尝试取出未曾设置的键值对

尝试取出未曾设置的键值对时,结果为nil,即结果为空;

以上说明我们已经成功在windows环境下安装了redis,并且基本使用是正常的。其他环境如linux、ubuntu等,可参照:https://www.runoob.com/redis/redis-install.html 或官网、其他资料自行脑补哈!

4. Redis 配置;

由于我是初入门,暂时不太涉及Redis配置的修改,未来有深入学习,有机会再来一起学习。这方面可参考菜鸟教程上的文章:https://www.runoob.com/redis/redis-conf.html

这里想要重点提一下的是:设置Redis访问密码

(拥有一个数据库而不设置密码是非常不安全的!)

(1). 在Redis解压后的目录中找到redis.windows.conf文件,在文件中输入密码设置代码并保存,如:

requirepass Redis!123
Spring Boot之集成Redis(一):Redis初入门_第11张图片
redis.windows.conf文件
Spring Boot之集成Redis(一):Redis初入门_第12张图片
设置Redis服务端密码

这表示,我们Redis服务端的密码设置为:Redis!123

(2). 在Redis解压后的目录中重启Redis服务端,注意,此时要使用redis.windows.conf文件:

redis-server.exe redis.windows.conf
Spring Boot之集成Redis(一):Redis初入门_第13张图片
重启Redis服务端

(3). 另启cmd窗口,再次连接服务端并尝试ping:

Spring Boot之集成Redis(一):Redis初入门_第14张图片
再次ping

我们会发现,客户端访问服务端需要授权了, 需要密码了,使用auth命令来验证合法性,后续的操作才能成功:

auth "Redis!123"

这是最基本的安全设置,建议都做一下这一步骤!也可在连接Redis服务端的时候,带上密码,顺带完成auth:(但出于安全考虑,不是很推荐)

redis-cli.exe -h 127.0.0.1 -p 6379 -a Redis!123

注:如果在使用Redis客户端的时候,需要用到中文,则可以在连接命令后加上--raw参数,如:

redis-cli.exe -h 127.0.0.1 -p 6379 --raw
Spring Boot之集成Redis(一):Redis初入门_第15张图片
中文支持

5. Redis中的基本数据类型;

Redis支持五种数据类型:

  • string(字符串);
  • hash(哈希);
  • list(列表);
  • set(集合);
  • zset(sorted set:有序集合)。

我们一个一个来看怎么使用:

1). string;

string 是 redis 最基本的类型,可以包含任何数据,如jpg图片或者序列化的对象,string 类型的值单个key最大能存储 512MB。
设置key-value:

set myTestKey test123

或:

set myTestKey "test123"

取出key:

get myTestKey

设置多个key,如:mset set key1 test123 key2 test456
获取多个key,如:mget key1 key2
(m代表multiple,即多个的意思,后面会多处用到m)。

2). hash;

Redis hash 是一个键值(key=>value)对集合,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,每个 hash 可以存储 2^32 -1 键值对(40多亿)。
设置key-value:

hset dylan username "dylanz"
hset dylan password "123"

这里的dylan称之为key,username和password称之为field,"dylanz"和"123"称之为value,我们也可一次性设置多个field:

hmset dylan username "dylanz" password "123"

获取key:

hget dylan username
hget dylan password

也可以一次性获取多个field:

hmget dylan username password
Spring Boot之集成Redis(一):Redis初入门_第16张图片
Redis hash
3). list;

Redis 列表是简单的字符串列表,按照插入顺序排序。你可以添加一个元素到列表的头部(左边)或者尾部(右边)。列表最多可存储 232 - 1 元素 (4294967295, 每个列表可存储40多亿)。

创建列表并在列表头部插入元素(先进后出):

lpush user dylanz
lpush user ritay
lpush user lucash

读取列表:

lrange user 0 5
lrange user 1 5

创建列表并在列表尾部插入元素(先进先出):

rpush location xiamen
rpush location quanzhou
rpush location zhangzhou
Spring Boot之集成Redis(一):Redis初入门_第17张图片
Redis list

一次性插入多个元素:

lpush user dylanz ritay lucash
rpush location xiamen quanzhou zhangzhou
列表的其他命令:
  • Lpop:左边出栈,获取列表的第一个元素(命令完成后,元素就不存在了);
  • Rpop:右边出栈,获取列表的最后一个元素(命令完成后,元素就不存在了);
  • Lindex:根据索引,取出元素;
  • Llen:链表长度,元素个数;
  • Lrem:根据key,删除n个value;
  • Ltrim:根据索引,删除指定元素;
  • Rpoplpush:出栈,入栈(用于移除列表的最后一个元素,并将该元素添加到另一个列表并返回);
  • Lset:根据index,设置value(更新);
  • Linsert before:根据value,在之前插入值;
  • Linsert after:根据value,在之后插入值;

这些命令在redis-cli命令行窗口下,均有参数提示,读者可自行尝试!

4). set;

Redis 的 Set 是 string 类型的无序集合。
集合是通过哈希表实现的,所以添加,删除,查找的复杂度都是 O(1)。
集合内元素均是唯一性,不可能存在2个一模一样的元素!
集合中最大的成员数为 232 - 1(4294967295, 每个集合可存储40多亿个成员)。

添加一个 string 元素到 key 对应的 set 集合中,成功返回 1或大于1,如果元素已经在集合中返回 0:

逐个往Set中添加元素:

sadd job QA
sadd job Engineer
sadd job PM

批量往Set中添加元素:

sadd season Spring Summer Autumn Winter

读取Set中的元素

smembers job
smembers season
Spring Boot之集成Redis(一):Redis初入门_第18张图片
Redis set
5). zset;

Redis zset 和 set 一样也是string类型元素的集合,且不允许重复的成员。
不同的是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。
zset的成员是唯一的,但分数(score)却可以重复。

添加元素到集合,元素在集合中存在则更新对应score:

zadd school 100 jimei
zadd school 101 xiada
zadd school 102 qinghua

获取zset中的元素,常规版:

zrange school 0 5
zrange school 0 -1(获取所有元素)

获取zset中的元素,按分数区间获取:

zrangebyscore school 100 102
zrangebyscore shcool 101 102
Spring Boot之集成Redis(一):Redis初入门_第19张图片
Redis zset

6. Redis的基本命令;

我们在上面介绍Redis基本数据类型的时候,已经有涉及到很多命令了,这里再汇总、扩展一下:

  • ping:用于检查客户端是否连接上Redis服务端;
  • quit:关闭当前连接;
  • del key:用于删除key;
  • exists key:用于检查key是否存在;
  • type key:用于获取key的数据类型;
  • rename key newkey:用于修改key的名称;
  • renamenx key newkey:用于修改key的名称,且newkey必须为不存在;
  • expire key seconds:用于给key设置过期时间,以秒计;
  • expireat key timestamp:用于给key设置过期时间点,参数timestamp为以秒计的UNIX 时间戳;
  • pexpire key milliseconds:用于给key设置过期时间,以毫秒计;
  • pexpireat key milliseconds-timestamp:用于给key设置过期时间点,参数timestamp为以毫秒计的UNIX 时间戳;
  • ttl key:已秒为单位,返回key的剩余生存时间(TTL,time to live)
  • pttl key:以毫秒为单位,返回key的剩余生存时间;
  • keys pattern:查找所有符合给定模式的key;
  • move key db:将key移动到给定的数据库db当中;
  • persist key:移除key的过期时间,key将永久保持,不会过期;
  • randomkey:从当前Redis数据库中随机返回一个key;
  • SCAN cursor [MATCH pattern] [COUNT count]:令用于迭代数据库中的数据库键;
至此,我们已经推开Redis的大门了,当然,这还是很初级的使用,未来我们再深入学习,一步一步来。道阻且长,但不忘初心!

下一篇,我将尝试在Spring Boot项目中集成Redis,敬请期待!

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