springboot- redis常见数据存取

1 字符串类型 string

string类型数据结构如下：

基本操作

• set：存数据

SET key value
set name zhangsan

• get：取数据

GET key

get name

• del：删除数据

DEL key [key ...]

del name

• mset：一次性存储多个key

MSET key value [key value ...]

mset a zhangsan b lisi c wangwu

• mget：一次性取多个key

MGET key [key ...]

mget a b c

• strlen：获取字符个数

STRLEN key
strlen a

• append：追加字符串（如果没有则新增）

APPEND key value
append a 88

string扩展操作

• 自增

incr key				# 自增1

set num 10
incr num

incrby key increment	# 自增increment

incrby key 20

incrbyfloat key increment	# 自增小数

set num2 0.5
incrbyfloat key 0.5			# 只能对小数自增小数

• 自减

decr key
decr num

decrby key incremnet
decr num 10

string类型的注意事项

• 数据操作不成功的反馈与数据正常操作之间的差异
  • 1）： 表示运行结果是否成功
    • (integer) 0 -> false 失败
    • (integer) 1-> true 成功
  • 2）：表示运行结果值
    • (integer) 3 -> 3 3个
    • (integer) 1 -> 1 1个
• 数据未获取到
  • (nil)等同于null

2 列表类型 list

在Redis中，List类型是按照插入顺序排序的字符串链表。和数据结构中的普通链表一样，我们可以在其头部(left)和尾部(right)添加新的元素。在插入时，如果该键并不存在，Redis将为该键创建一个新的链表。与此相反，如果链表中所有的元素均被移除，那么该键也将会被从数据库中删除。Redis中的list类型采用的是双向链表。

redis存储结构如下：

基本操作

• 添加/修改数据

LPUSH key value [value ...]		# 添加到队列左侧
RPUSH key value [value ...]		# 添加到队列右侧

lpush fruits apple pear
rpush fruits banana tomato

• 获取数据

LRANGE key start stop		# 从左边开始读取数据,从start索引查询到stop索引
lrange fruits 0 3			# 从0开始查询到3索引
lrange fruits 0 -2			# 从0开始查询到-2索引
lrange fruits 0 -1			# 从0开始查询到-1索引(倒数第二),通常用此命令来查询全部数据


LINDEX key index			# 根据指定的索引查询,从0开始
lindex fruits 3

• 获取并移除数据

LPOP key		# 从队列左边移除一个元素并返回
lpop fruits

RPOP key		# 从队列右边移除一个元素并返回
rpop fruits

list扩展操作

• 规定时间内获取并移除数据

BLPOP key [key ...] timeout		# 在timeout时间内取出key中的值
BRPOP key [key ...] timeout

blpop fruits 5				# 5秒内取出fruits中的值并删除,如果没取到则一直处于等待状态

• 规定时间内移除list左边的一个元素到另一个list中，并将此元素返回

BRPOPLPUSH source destination timeout

brpoplpush fruits temp 5

• 移除指定数据

LREM key count value		# 从list左边开始移除元素

# count:移除多少个  value:移除什么元素

rpush data a b c d e a b c k o;
lrem data 2 a		# 移除两个a

3 集合类型 set

在Redis中，我们可以将Set类型看作为没有排序的字符集合，和List类型一样，我们也可以在该类型的数据值上执行添加、删除或判断某一元素是否存在等操作。需要说明的是，这些操作的时间是常量时间。Set可包含的最大元素数是4294967295。

和List类型不同的是，Set集合中不允许出现重复的元素。和List类型相比，Set类 型在功能上还存在着一个非常重要的特性，即在服务器端完成多个Sets之间的聚合计算操作，如unions、intersections和differences。由于这些操作均在服务端完成， 因此效率极高，而且也节省了大量的网络IO开销

基本操作

• 添加数据

SADD key member [member ...]

sadd nums 1 2 3 4 5 6 7

• 读取全部数据

SMEMBERS key

smembers nums

• 删除数据

SREM key member [member ...]

srem nums 1 3 5 7

• 获取集合中元素的个数

SCARD key

scard nums

• 判断集合中是否包含指定的数据

SISMEMBER key member

sismember nums 1

扩展操作

• 在指定的key中随机获取几个个值

SRANDMEMBER key [count]

srandmember nums 3

• 在指定的key中随机获取几个值，并将这几个值移除

SPOP key [count]

spop nums 3

• 获取两个集合的交、并、差集

sinter key [key ...]			# 交集
sunion key [key ...]			# 并集
sdiff key [key ...]				# 差集

4 有序集合类型sortedset

Sorted-Sets和Sets类型极为相似，它们都是字符串的集合，都不允许重复的成员出现，在一个Set中。它们之间的主要差别是Sorted-Sets中的每一个成员都会有一个分数(score)与之关联，Redis正是通过分数来为集合中的成员进行从小到大的排序。然而需要额外指出的是，尽管Sorted-Sets中的成员必须是唯一的，但是分数(score) 却是可以重复的。

在Sorted-Set中添加、删除或更新一个成员都是非常快速的操作，其时间复杂度为集合中成员数量的对数。由于Sorted-Sets中的成员在集合中的位置是有序的，因此，即便是访问位于集合中部的成员也仍然是非常高效的。事实上，Redis所具有的这一特征在很多其它类型的数据库中是很难实现的，换句话说，在该点上要想达到和Redis 同样的高效，在其它数据库中进行建模是非常困难的。

基本操作

• 添加数据

zadd key score1 member1 [score2 member2]

• 实例：

127.0.0.1:6379> zadd students 90 zs
(integer) 1
127.0.0.1:6379> zadd students 80 ls 85 ww 60 zl 70 tq
(integer) 4

• 读取数据

zrange key start stop [WITHSCORES]
zrevrange key start stop [WITHSCORES]		

• withscores：是否显示分值
• zrevrange：将查询结果反转

示例：

127.0.0.1:6379> zrange students 0 -1
1) "zl"
2) "tq"
3) "ls"
4) "ww"
5) "zs"
127.0.0.1:6379> zrevrange students 0 -1 withscores
 1) "zs"
 2) "90"
 3) "ww"
 4) "85"
 5) "ls"
 6) "80"
 7) "tq"
 8) "70"
 9) "zl"
10) "60"

• 删除数据

zrem key member [member ...]

• 实例：

127.0.0.1:6379> zrem students zs zl
(integer) 2
127.0.0.1:6379> zrevrange students 0 -1 withscores
1) "ww"
2) "85"
3) "ls"
4) "80"
5) "tq"
6) "70"

• 根据分值筛选

zrangebyscore key min max [WITHSCORES] [LIMIT offset count]
zrevrangebyscore key max min [WITHSCORES] [LIMIT offset count]

• min：最小分值（包含）
• max：最大分值（包含）
• limit：限定查询结果（分页查询）
  • offset：起始索引（从0开始）
  • count：查询几条数据
• zrevrangebyscore：根据分值反转查询

示例：

127.0.0.1:6379> zadd students 90 zs 80 ls 95 ww 60 zl 75 tq
(integer) 5
127.0.0.1:6379> zrange students 0 -1 withscores
 1) "zl"
 2) "60"
 3) "tq"
 4) "75"
 5) "ls"
 6) "80"
 7) "zs"
 8) "90"
 9) "ww"
10) "95"
127.0.0.1:6379> zrangebyscore students 60 95 withscores
 1) "zl"
 2) "60"
 3) "tq"
 4) "75"
 5) "ls"
 6) "80"
 7) "zs"
 8) "90"
 9) "ww"
10) "95"

• 查询集合总数量

zcard key

zcard students

• 根据分值范围查询集合总数量

zcount key min max

zcount student 60 80

• 取多个集合中的交集、并集

zinterstore destination numkeys key [key ...]
zunionstore destination numkeys key [key ...]

示例：

127.0.0.1:6379> zadd num1 1 a 4 b 7 c
(integer) 3
127.0.0.1:6379> zadd num2 2 a 5 b 8 c
(integer) 3
127.0.0.1:6379> zadd num3 3 a 6 b 9 c
(integer) 3
127.0.0.1:6379> zinterstore temp1 3 num1 num2 num3
(integer) 3
127.0.0.1:6379> zrange temp1 0 -1 withscores
1) "a"
2) "6"
3) "b"
4) "15"
5) "c"
6) "24"

zinterstore首先取并集，然后把分数累加。

总结：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。

5 哈希类型 hash

hash类型的存储结构如下：

hash类型的数据结构，底层采用hash表存储。

基本操作

• hset：添加/修改数据

HSET key field value

hset user username zs
hset user password admin

• hget：取数据

HGET key field

hget user username

• hdel：删除数据

HDEL key field [field ...]

hdel user password

• hmset：一次性添加/修改多个字段

HMSET key field value [field value ...]

hmset user username zs password admin age 20

• hmget

HMGET key field [field ...]

hmget user username password age

• 获取指定key的field的数量

HLEN key

hlen user

• hexists：判断指定的key中是否包含有指定的field（返回1[有]或0[没有]）

HEXISTS key field

hexists user username
hexists user aa

• hgetall：获取指定key中所有的field以及value值

HGETALL key

hgetall user

扩展操作

• hkeys：获取key中所有的field

HKEYS key

hkeys key

• hvals：获取key中所有的value

HVALS key

hvals key

• 给指定key中的指定field增加指定范围的值

HINCRBY key field increment
HINCRBYFLOAT key field increment

hincrby user age 2
hincrbyfloat user age 0.5

• hsetnx：如果指定key中有对应的field则返回0（false），如果没有则存对应的值进去

HSETNX key field value

hsetnx user flag 1

6 通用命令

key基本操作

• 删除key

del key

• 判断key是否存在

exists key

• 获取key的类型

type key

控制key的时效性

setex key seconds value		# 秒
setex name 5 zhangsan

psetex key milliseconds value		# 毫秒
psetex name 5000 zhangsan

• 为指定key设置有效期

expire key seconds
pexpire key milliseconds
expireat key timestamp
pexpireat key milliseconds-timestamp

• 获取key的有效时间

ttl key			# 返回key的有效时间，单位秒
pttl key		# 返回key的有效时间，单位毫秒

如果key没有设置有效期(永久存在)，返回-1，如果key不存在返回-2，如果key存在返回key的有效时间

• 切换key从时效性转换为永久性

persist key

key的查询操作

• 查询key

keys pattern 

查询匹配规则：

• *：匹配任意数量的任意符号
• ?：匹配任意一个符号
• []匹配一个指定符号

keys * 查询所有
keys java* 查询所有以java开头
keys *java 查询所有以java结尾
keys ??java 查询所有前面两个字符任意，后面以java结尾
keys user:? 查询所有以user:开头，最后一个字符任意
keys j[av]a:1 查询所有以j开头，以a:1结尾，中间包含一个字母，a或v

key的其他操作

• key改名

rename key newkey
renamenx key newkey

rename：如果改名的时候newkey已经存在了，则会把key中的值覆盖newkey中的值。

renamenx：如果newkey已经存在，则不允许修改名称

• 对所有key排序：只能对集合进行排序list、sort、sorted-set

SORT key [BY pattern] [LIMIT offset count] [ASC|DESC] [ALPHA] [STORE destination]

• 关于key的其他操作在帮助文档中的@generic组中可以查询到

help @generic

数据库通用操作

在一个redis中会有16个数据库，分别为db0、db1、db2…

• 切换数据库

select num

select 0 		# 切换到0数据库
select 1		# 切换到1数据库

• 数据清除

dbsize			# 查看当前数据库共有多少个key
flushdb			# 清除当前数据库的所有数据
flushall		# 清除所有数据库的所有数据

SpringBoot中使用Redis

基本逻辑

1. 先读缓存，缓存有则直接返回。
2. 缓存没有，则读数据库。
3. 读取后，缓存数据，且设置数据的超时时间。

1 增加依赖

 		
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.bootgroupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-redisartifactId>
            <version>1.3.3.RELEASEversion>
        dependency>

2 redis配置文件

application.properties增加配置

#
#redis 单机配置
spring.redis.host=127.0.0.1
spring.redis.port=6379
spring.redis.password=
#
spring.redis.jedis.pool.min-idle=100
spring.redis.jedis.pool.max-idle=300
spring.redis.jedis.pool.max-active=500

新增RedisConfig

package com.config;

import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.cache.CacheManager;
import org.springframework.cache.annotation.CachingConfigurerSupport;
import org.springframework.cache.annotation.EnableCaching;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import org.springframework.data.redis.cache.RedisCacheConfiguration;
import org.springframework.data.redis.cache.RedisCacheManager;
import org.springframework.data.redis.connection.RedisConnectionFactory;
import org.springframework.data.redis.core.RedisTemplate;
import org.springframework.data.redis.core.StringRedisTemplate;
import org.springframework.data.redis.serializer.GenericJackson2JsonRedisSerializer;
import org.springframework.data.redis.serializer.StringRedisSerializer;

import java.time.Duration;

/**
 * @auth admin
 * @date
 * @Description redis的操作组件自定义注入配置
 */
@Configuration
//@EnableCaching：开启缓存（注解生效的）
@EnableCaching
public class RedisConfig extends CachingConfigurerSupport {

    //注入connectionFactory
    @Autowired
    private RedisConnectionFactory connectionFactory;

    @Bean
    public RedisTemplate redisTemplate() {
        RedisTemplate<String, Object> redisTemplate = new RedisTemplate<>();
        redisTemplate.setConnectionFactory(connectionFactory);
        //设置序列化策略
        redisTemplate.setKeySerializer(new StringRedisSerializer());
        redisTemplate.setValueSerializer(new GenericJackson2JsonRedisSerializer());
        redisTemplate.setHashKeySerializer(new StringRedisSerializer());

        redisTemplate.afterPropertiesSet();
        return redisTemplate;
    }

    @Bean
    public StringRedisTemplate stringRedisTemplate() {
        StringRedisTemplate stringRedisTemplate = new StringRedisTemplate();
        stringRedisTemplate.setConnectionFactory(connectionFactory);
        return stringRedisTemplate;
    }


    //缓存cache管理器
    @Override
    public CacheManager cacheManager() {
        RedisCacheConfiguration config = RedisCacheConfiguration.defaultCacheConfig()
                .entryTtl(Duration.ofSeconds(120)).disableCachingNullValues();
        return RedisCacheManager.builder(connectionFactory).cacheDefaults(config)
                .transactionAware().build();
    }
}

3 测试

controller

// 通过id查询用户
@GetMapping("getById")
@ResponseBody
public User getById(Integer id) {
   return userService.getById(id);
}    

//通过id修改用户
@GetMapping("update")
@ResponseBody
public void update(User user) {
    userService.update(user);
}

UserService

/**
 * @auth admin
 * @date
 * @Description
 */
@Service
public class UserService {

    @Resource
    private UserDao userDao;

    //从spring容器中获取RedisTemplate实例
    @Autowired
    private RedisTemplate redisTemplate;

    //通过id查询
    public User getById(Integer id) {
        User user = null;

        ValueOperations valueOperations = redisTemplate.opsForValue();

        String key = "SpringBootRedis:String:" + id;

        if (id != null) {
            //判断key是否存在，如果存在则从redis中取出数据，如果不存在直接从数据库中查
            if (redisTemplate.hasKey(key)) {
                Object obj = valueOperations.get(key);
                if (obj != null) {
                    user = (User) obj;
                }
            } else {
                //从数据库中查询，然后把结果再放入redis中
                user = userDao.getById(id);
                if (user != null) {
                    valueOperations.set(key, user);
                    //设置过期时间
                    redisTemplate.expire(key,60*30,TimeUnit.SECONDS);
                }
            }
        }
        return user;
    }

    //修改
    public void update(User user) {
        int result = userDao.update(user);

        if (result > 0) {
            String key = "SpringBootRedis:String:" + user.getId();
            ValueOperations valueOperations = redisTemplate.opsForValue();
            //修改实体数据库的同时需要修改redis中的数据
            //方式1：直接删除key
            //redisTemplate.delete(key);

            //方式2：更新redis中的数据
            valueOperations.set(key, user);
        }
    }
}

测试流程：

第一次调用getById()，打一个断点进行调试，发现直接查询的是数据库

第二次调用getById()，发现直接查询的是redis，不会再从数据库中查询，这样可以减轻数据库的压力

当对同一条数据修改时，需要同步更新redis中的数据。

缓存常见问题

缓存最常见的3个问题：

1. 缓存穿透

2. 缓存雪崩

3. 缓存击穿

缓存穿透是指查询一个不存在的数据，由于缓存无法命中，将去查询数据库，但是数据库也无此记录，并且出于容错考虑，我们没有将这次查询的null写入缓存，这将导致这个不存在的数据每次请求都要到存储层去查询，失去了缓存的意义。在流量大时，可能DB就挂掉了，要是有人利用不存在的key频繁攻击我们的应用，这就是漏洞。

解决：空结果也进行缓存，但它的过期时间会很短，最长不超过五分钟。

缓存雪崩是指在我们设置缓存时采用了相同的过期时间，导致缓存在某一时刻同时失效，请求全部转发到DB，DB瞬时压力过重雪崩。

解决：原有的失效时间基础上增加一个随机值，比如1-5分钟随机，这样每一个缓存的过期时间的重复率就会降低，就很难引发集体失效的事件。

缓存击穿是指对于一些设置了过期时间的key，如果这些key可能会在某些时间点被超高并发地访问，是一种非常“热点”的数据。这个时候，需要考虑一个问题：如果这个key在大量请求同时进来之前正好失效，那么所有对这个key的数据查询都落到db，我们称为缓存击穿。

与缓存雪崩的区别：

1. 击穿是一个热点key失效
2. 雪崩是很多key集体失效

6 springboot -redis 五种数据存储

bean注入

    /*容器中 存在 对应的bean，注入即可使用*/
    @Autowired
//    @Qualifier("stringRedisTemplate")
    private StringRedisTemplate stringRedisTemplate;

@Autowired
private RedisTemplate redisTemplate;

//StringRedisTemplate 和  redisTemplate  的区别
继承关系 ，数据不通用 
StringRedisTemplate默认采用的是String的序列化策略，保存的key和value都是采用此策略序列化保存的。 显示原文
RedisTemplate默认采用的是JDK的序列化策略，保存的key和value都是采用此策略序列化保存的。
RedisTemplate默认使用的序列类在在操作数据的时候，比如说存入数据会将数据先序列化成字节数组然后在存入Redis数据库，这个时候打开Redis查看的时候，你会看到你的数据不是以可读的形式展现的，而是以字节数组显示,显示乱码

用 redisTemplate    存取都加上下面两条代码
 /*可以 改变  序列化策略*/
        /* 设置 key 的序列化策略 为 字符串*/
        redisTemplate.setKeySerializer(RedisSerializer.string());
        redisTemplate.setValueSerializer(RedisSerializer.json());

/*springmvc 容器 中会自动创建bean  ，创建Obj对象*/
@Autowired
private ObjectMapper objectMapper;

1 、String类型

1 、spring存数据

/*opsForValue 键值对操作器*/
stringRedisTemplate.opsForValue().set("name","张三");


  /*只能存 string数据，将java对象转换为 json字符串 储存*/
 Category category = new Category();
        category.setName("二次元");
        category.setId(1);
        /*writeValueAsString 將 java对象 序列化为 json字符串*/
        String json= objectMapper.writeValueAsString(category);
        stringRedisTemplate.opsForValue().set("user",json);

2、取数据

String name = stringRedisTemplate.opsForValue().get("name");

 /*获取 json数据 进行 发序列化*/
        String userJson = stringRedisTemplate.opsForValue().get("user");
        Category category = objectMapper.readValue(userJson, Category.class);
        System.out.println(category.toString());

spring类型的存取为set 和get

2 List集合

1、List 存数据

/*集合对象*/
List<Category> categories = new ArrayList<>();
categories.add(new Category(1,"赛车"));
categories.add(new Category(2,"恐怖"));
categories.add(new Category(3,"爱情"));
String categoriesJson = objectMapper.writeValueAsString(categories);
stringRedisTemplate.opsForValue().set("categories",categoriesJson);


 /*存*/
        /*lsit*/
        stringRedisTemplate.opsForList().rightPush("stus","张三");
        stringRedisTemplate.opsForList().rightPush("stus","李四");
        stringRedisTemplate.opsForList().rightPush("stus","王五");
        stringRedisTemplate.opsForList().rightPush("stus","赵六");
 /*list*/
        List<String> stus = stringRedisTemplate.opsForList().range("stus", 0, -1);
        stus.forEach(x -> System.out.println(x));

2 、取数据

/*list 集合  得用 TypeReference*/
String categoriesJson = stringRedisTemplate.opsForValue().get("categories");
List<Category> categories
        = objectMapper.readValue(categoriesJson, new TypeReference<List<Category>>(){});
categories.forEach(x-> System.out.println(x.toString()));

3 Map

1 map存数据

Map<String,Category> categoryMap = new HashMap<>();
categoryMap.put("1",new Category(1,"赛车"));
categoryMap.put("2",new Category(2,"恐怖"));
categoryMap.put("3",new Category(3,"爱情"));
String categoryMapJson = objectMapper.writeValueAsString(categoryMap);
stringRedisTemplate.opsForValue().set("categoryMapJson",categoryMapJson);

2 、取数据

String categoryMapJson = stringRedisTemplate.opsForValue().get("categoryMapJson");

Map<String,Category> categoryMap
        = objectMapper.readValue(categoryMapJson, new TypeReference<Map<String,Category>>() {
});

System.out.println(categoryMap);
System.out.println(categoryMap.get("2"));

4 set

/*set*/ 存
stringRedisTemplate.opsForSet().add("category","动作");
stringRedisTemplate.opsForSet().add("category","战争");
stringRedisTemplate.opsForSet().add("category","悬疑");
stringRedisTemplate.opsForSet().add("category","警匪");


/*set*/  取
        Set category = stringRedisTemplate.opsForSet().members("category");
        category.forEach(x -> System.out.println(x.toString()));

5 hash

/*hash*/
        stringRedisTemplate.opsForHash().put("user","name","帅哥");
        stringRedisTemplate.opsForHash().put("user","age","18");
        stringRedisTemplate.opsForHash().put("user","sex","男");
        stringRedisTemplate.opsForHash().put("user","hobby","rap");
        
        
/*hash*/
String name = (String) stringRedisTemplate.opsForHash().get("user", "name");
System.out.println("name:"+name);

        /*获取所有的键*/
        Set