凤梨壳

Redis快速上手并应用，看这篇就够了

1.简介

Redis是一个开源的，基于内存且支持持久化，高性能且基于key-value存储的Nosql数据库，用作数据库、缓存、消息代理和流媒体引擎。

应用场景：做为k-v数据库，其存储价值不如同类MongoDB。做为消息队列，不如Kafka，本职还是做为高速缓存，其“缓存”的性质远大于其“数据存储“的性质。

默认端口：6379

2.数据类型

Redis是基于k-v存储的，它的key类型只能是String类型，包括空字符串也是一个合格的key，而Value值类型则可以是多种多样了。

Key取值原则： 键值不需要太长，太长会消耗内存，且在数据中查找这类键值的计算成本较高；键值不宜过短，过短则可读性较差。

官方最新公布支持的值类型如下，除了我们熟知的五种基本数据类型外，还有一堆陌生的数据类型，大家感兴趣的可以通过官网了解，本文我们重点介绍常用的五种数据结构，String，List，Hash，Set 和 Zset (即Sorted sets)。各个数据结构的具体说明看 “CRUD操作“模块。

3.集群架构

Redis集群搭建有三种方式，感觉和MongoDB类似。

1，主从模式（master/slave）
一个master可以有多个slaves，slaves同步master节点的数据。默认配置下，master节点可以进行读和写，slave节点只能进行读操作，写操作被禁止。

缺点：master节点挂了以后，redis就不能对外提供写服务了，因为剩下的slave不能成为master。

2，sentinel哨兵模式
sentinel的中文含义是哨兵、守卫，是一个独立的进程。也就是说既然主从模式中，当master节点挂了以后，slave节点不能主动选举一个master节点出来，那么我就安排一个或多个sentinel来做这件事，当sentinel发现master节点挂了以后，sentinel就会从slave中重新选举一个master。

sentinel模式基本可以满足一般生产的需求，具备高可用性。但是当数据量过大到一台服务器存放不下的情况时，主从模式或sentinel模式就不能满足需求了，这个时候需要对存储的数据进行分片，将数据存储到多个Redis实例中。

3，cluster模式（分片+副本模式）
cluster模式的出现是为了解决单机Redis容量有限的问题，将Redis的数据根据一定的规则分配到多台机器实现的redis分布式存储，也就是说每台redis节点上存储不同的内容。

每台节点(master)又可以引入多个slave,保证集群的高可用性，所以如果配置两个副本三个分片的话，就需要六个Redis实例。
因为Redis的数据是根据一定规则分配到cluster的不同机器的，当数据量扩增时，可以很方便的新增机器进行扩容。
这种模式适合数据量巨大的缓存要求，当数据量不是很大使用sentinel即可。

Redis-Cluster采用无中心结构，客户端与redis节点直连，不需要中间代理层，客户端不需要连接集群所有节点，连接集群中任何一个可用节点即可。

Redis集群有以下几个重要的特征：
（1）、Redis集群的分片特征在于将空间拆分为16384个槽位solt，某一个节点负责其中一些槽位，key对16384取余分配到不同的solt。
（2）、Redis集群提供一定程度的可用性，可以在某个节点宕机（其下没有slave，或者所有slave全部宕机）或者不可达的情况继续处理命令。
（3）、Redis集群不存在中心节点或代理节点，集群的其中一个最重要的设计目标是达到线性可扩展性。

4.Redis客户端shell命令

4.1.脚本命令

先介绍两个脚本命令：redis-server 和 redis-cli

1，redis-server命令用于启动redis服务

#启动redis
redis-server redis.conf
#查看版本
redis-server -v

2，redis-cli 命令用于连接redis服务端，进入命令行模式

#连接 (-p指定端口，-a指定密码，-c 集群模式)
redis-cli -h 172.28.226.5 -p 6379 -a $password -c

#注意：在Redis6.0之前的版本中，如上面指定的是默认用户default的密码，redis以前的版本也只支持单用户访问，也就是没有用户名这个概念。

4.2.命令行基本命令

redis提供了非常丰富的命令，下面仅介绍常用的命令，其他命令大家可以查看 https://redis.io/commands/ ，搜索各个命令更详细的用法。此外，也可以通过" help command " 查看命令的用法。

1，运维命令

#测试连接是否可用，返回pang则表示连接可用
redis> PING
"PONG"

#查看redis统计信息
redis> info

#列出所有连接
redis> client list

#杀死某个连接
redis> client kill 127.0.0.1:43501

2，基本操作命令

dbsize        #显示数据库中所有key的数量
keys *        #显示所有的key
exists mykey  #判断该键是否存在，存在返回1，不存在返回0
flushdb       #清空数据库
del mykey     #删除该键值
type key      #查看key的值类型
help command  #帮助命令，查看命令的用法，如help get

4.3.CRUD操作

Sting

字符串类型，最简单最常用的值类型。在命令行中，key和value都可以不带引号。

#设值，取值，删值基本操作,name就是我们设置的key值，注意以下所有命令command后紧跟的字符串都是key值。
set name shengr
get name
del name

#对已经存在的key设置过期时间，单位秒
expire name 60

List

列表类型，类比java中数组，ArrayList。

列表中的元素是字符串类型，元素的顺序和插入的顺序一致。列表的头尾增删速度快，中间增删速度慢，正常使用过程中增删元素是常态，列表中元素可以重复出现；列表的索引，从左至右，从0开始；从右至左，从-1开始。

# lpush 元素依次压入列表头部，一次可以压入一个或多个元素
lpush words a b c d  	
# rpush 元素依次插入到列表末位
rpush words e f g
# lrange 获取下标从start到end的元素，下标从0开始并且包含end处的值。另外，下标可以是负数，表示倒数第几个值,-1即表示最后一位。
lrange words 0 -1 
# lpop 从列表首位移除一个值
lpop words 
# rpop 从列表末尾移除一个值
rpop words 

# 获取List长度
llen words
# 通过下标获取值
lindex words 1
# 通过下标设置
lset words 0 a

Hash

哈希类型，类比java中的HashMap，所以一个key对应的是一个map类型的值（一组k-v对）。

Hash是由field和关联的value组成的map键值对，而field和value都是字符串类型。

# hset 依次设置map中键值对，一次可以设置一个或多个
hset user name shengr age 12 city sz
# hget 获取map中某个field上的值
hget user name
# hgetAll 获取map中的所有field值
hgetall user
#hdel 删除map中的一个或多个指定fileld,不存在的字段忽略
hdel user age city

# hexists 判断字段是否存在,存在返回1，不存在返回0
hexists user age
# hkeys 获取map上的所有field：
hkeys user
# hvals 获取map上的所有value：
hvals user
# hlen 获取map中field个数：
hlen user

Set

集合类型，类比java中的HashSet，成员唯一，无序，元素是字符串类型。

# sadd 往集合中加入元素,重复的元素无法插入
sadd chars a b b c 
# smembers 取出所有元素
smembers chars 
# srem 从集合中删除元素
srem chars a 
# scard 获取集合中元素个数
scard chars

Zset

有序的集合类型，类比java中的TreeSet，成员唯一，有序，元素是字符串类型，每一个元素都关联着一个浮点数分值Score，并按照分值从小到大的顺序排列集合中的元素（分值可以相同，分值也可以为负数）。

# zadd 往集合中加入带分值的元素
zadd letters 1 a 3.1 b 4 c
# zrange 根据下标获取集合中的元素，正序
zrange letters 0 -1
# zrem 从集合中删除元素
zrem letters a
# zcard 返回元素个数
zcard letters
# zscore 返回某个元素的分值
zscore letters b
# zincrby 给某个元素的分值加上一个值，减去一个值使用负数即可
zincrby letters 2 b

5.Redis之JAVA 客户端

5.1.三种常用Java客户端

Jedis

老牌redis客户端，简单易用，提供了比较全面的Redis命令支持，也是我们下面重点介绍的。Jedis中的方法调用的是底层的Redis API，也即Jedis中的Java方法基本和Redis的API保持着一致，了解Redis的API，也就能更熟练的使用Jedis。官方地址：https://github.com/redis/jedis

注意点：jedis使用阻塞的 I/O，且其方法调用都是同步的，不支持异步。Jedis 客户端实例不是线程安全的，所以需要通过连接池来使用Jedis。

Lettuce

英文直译为“生菜”，用于线程安全同步、异步和响应使用的高级Java Redis客户端。支持集群、哨兵、流水线和编解码器。官网地址： https://lettuce.io/

Redisson

在Redis的基础上实现了Java驻内存数据网格功能（In-Memory Data Grid），是一个高级的分布式协调Redis客户端，提供了一系列的分布式的 Java 对象。Jedis、Lettuce客户端更侧重对 Reids 数据库的 CRUD（增删改查）操作，而 Redisson API 侧重于分布式开发。官网地址：https://redisson.org/

5.2.Jedis客户端详解

Jedis客户端访问模式介绍：

Jedis客户端同时支持单机模式、分片模式、集群模式的访问模式，通过构建 Jedis类对象 实现单机模式下的数据访问，通过构建 ShardedJedis类对象 实现分片模式的数据访问，通过构建 JedisCluster类对象 实现集群模式下的数据访问。其中ShardedJedis是Redis没有集群功能之前客户端实现的一个数据分布式方案，现在我们用JedisCluster替代即可。

5.2.1.单机模式数据访问

1.创建Jedis连接对象

通过ip和端口构建Jedis类对象，如果redis配置了密码，需要使用auth方法进行认证。

Jedis jedis = new Jedis("172.28.226.5",6379);
jedis.auth("$pwd");

2.String类型

//1,设置k-v值
jedis.set("name","shengr");
//2，获取k对应v值
String username=jedis.get("name");
System.out.println(username);
//3，设置值的同时指定过期时间,方法为setex,第二参数指定过期时间，单位秒
jedis.setex("flag",30,"1");
//4，删除key
jedis.del("flag");
//5,关闭连接
jedis.close();

3.List类型

//lpush 元素依次插入到列表首位
jedis.lpush("words","a","b");
//rpush 元素依次插入到列表末位
jedis.rpush("words","c","d","e");
//lrange 获取下标从start到end的元素，下标从0开始并且包含end处的值。另外，下标可以是负数，表示倒数第几个值,-1即表示最后一位。
List<String> words = jedis.lrange("words", 0, -1);
System.out.println(words);
//lpop 从列表首位弹出一个值
String word1 = jedis.lpop("words");
//rpop 从列表末位弹出一个值
String word2 = jedis.rpop("words");
System.out.println(word1+"--"+word2);

4.Hash类型

一个key对应一组 field-value 值

//设值
jedis.hset("user","name","shengr");
jedis.hset("user","age","12");
jedis.hset("user","city","sz");
//获取单个值
String name=jedis.hget("user","name");
System.out.println(name);
//遍历所有值
Map<String,String> user = jedis.hgetAll("user");
for (String key : user.keySet()) {
String value = user.get(key);
System.out.println(key+":"+value);
}
//删除key中的一个或多个指定fileld,不存在的字段忽略
jedis.hdel("user","city","sex");

5.Set类型

集合中元素唯一，添加重复的元素无效

//设值
jedis.sadd("distinctWords","a","b","a");
//获取所有值
Set<String> distinctWords = jedis.smembers("distinctWords");
System.out.println(distinctWords);

6.Zset类型

有序的Set类型，通过score指定排名分值，元素按照此分值从小到大排序

jedis.zadd("sortedset",3,"ding");
jedis.zadd("sortedset",5,"seng");
jedis.zadd("sortedset",4,"ming");
Set<String> sortedset = jedis.zrange("sortedset", 0, -1);
System.out.println(sortedset);

完整运行代码如下：

public class JedisTest {
   private static Jedis jedis;
   //通过静态代码块进行初始化值
   static {
       jedis = new Jedis("172.28.226.5",6379);
       jedis.auth("$pwd");
   }

   //1,String类型
   public static void op01(){
       //1,设置k-v值
       jedis.set("name","shengr");
       //2，获取k对应v值
       String username=jedis.get("name");
       System.out.println(username);
       //3，设置值的同时指定过期时间,方法为setex,第二参数指定过期时间，单位秒
       jedis.setex("flag",30,"1");
       //4，删除key
       jedis.del("flag");
       //5,关闭连接
       jedis.close();
   }
   //2,List类型
   public static void op02(){
       //lpush 元素依次插入到列表首位
       jedis.lpush("words","a","b");
       //rpush 元素依次插入到列表末位
       jedis.rpush("words","c","d","e");
       //lrange 获取下标从start到end的元素，下标从0开始并且包含end处的值。另外，下标可以是负数，表示倒数第几个值,-1即表示最后一位。
       List<String> words = jedis.lrange("words", 0, -1);
       System.out.println(words);
       //lpop 从列表首位弹出一个值
       String word1 = jedis.lpop("words");
       //rpop 从列表末位弹出一个值
       String word2 = jedis.rpop("words");
       System.out.println(word1+"--"+word2);
   }

   //3,Hash类型，同一个key对应一组k-v值
   public static void op03(){
       //设值
       jedis.hset("user","name","shengr");
       jedis.hset("user","age","12");
       jedis.hset("user","city","sz");
       //获取单个值
       String name=jedis.hget("user","name");
       System.out.println(name);
       //遍历所有值
       Map<String,String> user = jedis.hgetAll("user");
       for (String key : user.keySet()) {
           String value = user.get(key);
           System.out.println(key+":"+value);
       }
       //删除key中的一个或多个指定fileld,不存在的字段忽略
       jedis.hdel("user","city","sex");
   }

   //4-1,Set类型：集合中元素唯一
   public static void op04(){
       jedis.sadd("distinctWords","a","b","a");
       Set<String> distinctWords = jedis.smembers("distinctWords");
       System.out.println(distinctWords);

   }
   //4-2,有序Set类型: score指定排名分值，元素按照此分值从小到大排序
   public static void op05(){
       jedis.zadd("sortedset",3,"ding");
       jedis.zadd("sortedset",5,"seng");
       jedis.zadd("sortedset",4,"ming");
       Set<String> sortedset = jedis.zrange("sortedset", 0, -1);
       System.out.println(sortedset);
   }

   public static void main(String[] args) {
       op01();
       op02();
       op03();
       op04();
       op05();
   }
}

5.2.2.集群模式数据访问

集群模式访问，我们需要构建的是JedisCluster对象，而不是Jedis对象。虽然对象换了，但是访问以上各种数据类型的方法和Jedis对象完全一致。我们这里只需要关注如何创建一个JedisCluster的连接对象即可。

1.Jedis连接池

jedis的连接池叫JedisPool，在创建连接池后我们可以从连接池中获取连接，客户端连接Redis使用的是TCP协议，直连的方式每次需要建立TCP连接，而连接池的方式是可以预先初始化好Jedis连接，所以每次只需要从Jedis连接池借用即可，而借用和归还操作是在本地进行的，只有少量的并发同步开销，远远小于新建TCP连接的开销。

连接池配置属性（通过JedisPoolConfig对象去设置属性）：

maxTotal

连接池容量，即可用的最大连接数。
maxIdle

最大空闲连接数，默认值是8。
maxWaitMillis

等待可用连接的最大时间，单位是毫秒，默认值为-1，表示永不超时。
testOnReturn

布尔值，当该属性为true时，在调用borrowObject方法从连接池获取连接前，会调用validateObject方法进行校验。若校验失败，连接会从连接池中移除并销毁。同时会尝试重新借一个新的连接对象。
testOnBorrow

布尔值，当该属性为true时，在调用returnObject方法归还连接到连接池时，会调用validateObject方法，校验当前连接，校验不通过，则销毁该连接。

2.创建JedisCluster连接对象

通过构造方法创建，标准的包含全参的构造方法参数如下：

HostAndPort

HostAndPort表示集群单个节点的ip和端口信息，集群的多个节点放到Set集合中即可。
connectionTimeout

连接超时时间，单位毫秒
soTimeout

读写数据的超时时间，单位毫秒
maxAttempts

最大重连次数
password

密码

jectPoolConfig

封装了连接池属性的JedisPoolConfig对象