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Redis是最常用的缓存中间件。
Redis 存储的是键值对(key:value)形式的数据
non-relational
", 很多人也说它是"Not Only SQL"Redis
、MemCache
、MongoDB
等SQL | NoSQL | |
---|---|---|
数据结构 | 结构化 | 非结构化(比如:键值类型(Redis)、文档类型(MongoDB)、列类型(HBase)、Graph类型(Neo4j)) |
数据关联 | 关联的 | 无关联的 |
查询方式 | SQL查询 | 非SQL |
事务特性 | ACID(原子性、一致性、隔离性、持久性) | BASE |
存储方式 | 磁盘 | 内存 |
扩展性 | 垂直 | 水平 |
使用场景 | 1、数据结构固定 2、相关业务对数据安全性、一致性要求较高 |
1、数据结构不固定 2、对一致性、安全性要求不高 3、对性能要求 |
Redis诞生于2009年全称是Remote Dictionary Server,远程词典服务器,是一个基于内存的键值型NoSQL数据库。
key-value
)型,value支持多种不同数据结构,功能丰富本次安装Redis是基于Linux系统下安装的,因此需要一台Linux服务器或者虚拟机。
Ps:由于提供的CentOS操作系统为mini版,因此需要自行配置网络,不会配置的请联系我,如果您使用的是自己购买的服务器,请提前开放
6379
端口,避免后续出现的莫名其妙的错误!
虚拟机:VMware16
操作系统:CentOS-7-x86_64-Minimal-1708
Redis:redis-6.2.6.tar
xShell及xFtp:https://www.xshell.com/zh/free-for-home-school/
Redis是基于C语言编写的,因此首先需要安装Redis所需要的gcc依赖
yum install -y gcc tcl
安装成功如下图所示:
执行命令安装Redis
wget http https://download.redis.io/releases/redis-6.2.10.tar.gz
将redis-6.2.6.tar
上传至/usr/local/src
目录
在xShell中cd
到/usr/local/src
目录执行以下命令进行解压操作
tar -xzf redis-6.2.6.tar.gz
解压成功后依次执行以下命令
cd redis-6.2.6
make
make install
安装成功后打开/usr/local/bin目录(该目录为Redis默认的安装目录)
Redis的启动方式有很多种,例如:前台启动、后台启动、开机自启
这种启动属于前台启动,会阻塞整个会话窗口,窗口关闭或者按下
CTRL + C
则Redis停止。不推荐使用。
如果要让Redis以后台方式启动,则必须修改Redis配置文件,配置文件所在目录就是之前我们解压的安装包下
因为我们要修改配置文件,因此我们需要先将原文件备份一份
cd /usr/local/src/redis-6.2.6
cp redis.conf redis.conf.bck
然后修改redis.conf
文件中的一些配置
# 允许访问的地址,默认是127.0.0.1,会导致只能在本地访问。修改为0.0.0.0则可以在任意IP访问,生产环境不要设置为0.0.0.0
bind 0.0.0.0
# 守护进程,修改为yes后即可后台运行
daemonize yes
# 密码,设置后访问Redis必须输入密码
requirepass 1325
Redis其他常用配置
# 监听的端口
port 6379
# 工作目录,默认是当前目录,也就是运行redis-server时的命令,日志、持久化等文件会保存在这个目录
dir .
# 数据库数量,设置为1,代表只使用1个库,默认有16个库,编号0~15
databases 1
# 设置redis能够使用的最大内存
maxmemory 512mb
# 日志文件,默认为空,不记录日志,可以指定日志文件名
logfile "redis.log"
启动Redis
# 进入redis安装目录
cd /usr/local/src/redis-6.2.6
# 启动
redis-server redis.conf
停止Redis服务
# 通过kill命令直接杀死进程
kill -9 redis进程id
# 利用redis-cli来执行 shutdown 命令,即可停止 Redis 服务,
# 因为之前配置了密码,因此需要通过 -a 来指定密码
redis-cli -a 132537 shutdown
我们也可以通过配置来实现开机自启
首先,新建一个系统服务文件
vi /etc/systemd/system/redis.service
将以下命令粘贴进去
[Unit]
Description=redis-server
After=network.target
[Service]
Type=forking
ExecStart=/usr/local/bin/redis-server /usr/local/src/redis-6.2.10/redis.conf
PrivateTmp=true
[Install]
WantedBy=multi-user.target
vim redis.conf
然后重载系统服务
systemctl daemon-reload
现在,我们可以用下面这组命令来操作redis了
# 启动
systemctl start redis
# 停止
systemctl stop redis
# 重启
systemctl restart redis
# 查看状态
systemctl status redis
执行下面的命令,可以让redis开机自启
systemctl enable redis
开放端口,让Windows可以访问
查看6379端口是否打开
firewall-cmd --query-port=6379/tcp
去查看下linux里面是有没有开放这个端口,如果按照正常情况,应该提示我yes或者no,但是它提示了我firewall is not running ,这才记起,原来使用centos7之前版本的端口配置方式时,将firewall防火墙给关了,使用
systemctl start firewalld.service # 开启
systemctl stop firewalld.service # 关闭
来将防火墙打开,将6379端口打开
firewall-cmd --add-port=6379/tcp --permanent
firewall-cmd --reload
我们可以通过Redis的中文文档:http://www.redis.cn/commands.html,来学习各种命令。
中⽂版:http://www.redis.cn/commands.html
也可以通过菜鸟教程官网来学习:https://www.runoob.com/redis/redis-keys.html
Redis是一个key-value的数据库,key一般是String类型,不过value的类型多种多样
通用指令是部分数据类型的,都可以使用的指令,常见的有如下表格所示
指令 | 描述 |
---|---|
KEYS | 查看符合模板的所有key,不建议在生产环境设备上使用 |
DEL | 删除一个指定的key |
EXISTS | 判断key是否存在 |
EXPIRE | 给一个key设置有效期,有效期到期时该key会被自动删除 |
TTL | 查看一个KEY的剩余有效期 |
可以通过help [command]
可以查看一个命令的具体用法!
String类型,也就是字符串类型,是Redis中最简单的存储类型。
其value是字符串,不过根据字符串的格式不同,又可以分为3类:
string
:普通字符串int
:整数类型,可以做自增、自减操作float
:浮点类型,可以做自增、自减操作不管是哪种格式,底层都是字节数组形式存储,只不过是编码方式不同。字符串类型的最大空间不能超过512m.
KEY | VALUE |
---|---|
msg | hello world |
num | 10 |
score | 92.5 |
String的常见命令有如下表格所示
命令 | 描述 |
---|---|
SET | 添加或者修改已经存在的一个String类型的键值对 |
GET | 根据key获取String类型的value |
MSET | 批量添加多个String类型的键值对 |
MGET | 根据多个key获取多个String类型的value |
INCR | 让一个整型的key自增1 |
INCRBY | 让一个整型的key自增并指定步长,例如:incrby num 2 让num值自增2 |
INCRBYFLOAT | 让一个浮点类型的数字自增并指定步长 |
SETNX | 添加一个String类型的键值对,前提是这个key不存在,否则不执行 |
SETEX | 添加一个String类型的键值对,并且指定有效期 |
Redis的key允许有多个单词形成层级结构,多个单词之间用” :“隔开,格式如下:
项目名:业务名:类型:id
这个格式并非固定,也可以根据自己的需求来删除或添加词条。
例如我们的项目名称叫 heima
,有user
和product
两种不同类型的数据,我们可以这样定义key:
heima:user:1
heima:product:1
如果Value是一个Java对象,例如一个User对象,则可以将对象序列化为JSON字符串后存储
KEY | VALUE |
---|---|
heima:user:1 | {“id”:1, “name”: “Jack”, “age”: 21} |
heima:product:1 | {“id”:1, “name”: “小米11”, “price”: 4999} |
Hash类型,也叫散列,其value是一个无序字典,类似于Java中的
HashMap
结构。
Hash结构可以将对象中的每个字段独立存储,可以针对单个字段做CRUD
Hash的常见命令有:
命令 | 描述 |
---|---|
HSET key field value | 添加或者修改hash类型key的field的值 |
HGET key field | 获取一个hash类型key的field的值 |
HMSET | hmset 和 hset 效果相同 ,4.0之后hmset可以弃用了 |
HMGET | 批量获取多个hash类型key的field的值 |
HGETALL | 获取一个hash类型的key中的所有的field和value |
HKEYS | 获取一个hash类型的key中的所有的field |
HVALS | 获取一个hash类型的key中的所有的value |
HINCRBY | 让一个hash类型key的字段值自增并指定步长 |
HSETNX | 添加一个hash类型的key的field值,前提是这个field不存在,否则不执行 |
Redis中的List类型与Java中的LinkedList类似,可以看做是一个双向链表结构。既可以支持正向检索和也可以支持反向检索。
特征也与LinkedList
类似:
常用来存储一个有序数据,例如:朋友圈点赞列表,评论列表等.
List的常见命令有
命令 | 描述 |
---|---|
LPUSH key element … | 向列表左侧插入一个或多个元素 |
LPOP key | 移除并返回列表左侧的第一个元素,没有则返回nil |
RPUSH key element … | 向列表右侧插入一个或多个元素 |
RPOP key | 移除并返回列表右侧的第一个元素 |
LRANGE key star end | 返回一段角标范围内的所有元素 |
BLPOP和BRPOP | 与LPOP和RPOP类似,只不过在没有元素时等待指定时间,而不是直接返回nil |
思考问题
如何利用List结构模拟一个栈?
如何利用List结构模拟一个队列?
如何利用List结构模拟一个阻塞队列?
Redis的Set结构与Java中的HashSet类似,可以看做是一个value为null的HashMap。因为也是一个hash表,因此具备与HashSet类似的特征
Set的常见命令有
命令 | 描述 |
---|---|
SADD key member … | 向set中添加一个或多个元素 |
SREM key member … | 移除set中的指定元素 |
SCARD key | 返回set中元素的个数 |
SISMEMBER key member | 判断一个元素是否存在于set中 |
SMEMBERS | 获取set中的所有元素 |
SINTER key1 key2 … | 求key1与key2的交集 |
SDIFF key1 key2 … | 求key1与key2的差集 |
SUNION key1 key2 … | 求key1和key2的并集 |
交集、差集、并集图示
Redis的SortedSet是一个可排序的set集合,与Java中的TreeSet有些类似,但底层数据结构却差别很大。SortedSet中的每一个元素都带有一个score属性,可以基于score属性对元素排序,底层的实现是一个跳表(SkipList)加 hash表。
SortedSet具备下列特性:
因为SortedSet的可排序特性,经常被用来实现排行榜(TOP N)这样的功能。
SortedSet的常见命令有
命令 | 描述 |
---|---|
ZADD key score member | 添加一个或多个元素到sorted set ,如果已经存在则更新其score值 |
ZREM key member | 删除sorted set中的一个指定元素 |
ZSCORE key member | 获取sorted set中的指定元素的score值 |
ZRANK key member | 获取sorted set 中的指定元素的排名 |
ZCARD key | 获取sorted set中的元素个数 |
ZCOUNT key min max | 统计score值在给定范围内的所有元素的个数 |
ZINCRBY key increment member | 让sorted set中的指定元素自增,步长为指定的increment值 |
ZRANGE key min max | 按照score排序后,获取指定排名范围内的元素 |
ZRANGEBYSCORE key min max | 按照score排序后,获取指定score范围内的元素 |
ZDIFF、ZINTER、ZUNION | 求差集、交集、并集 |
注意:所有的排名默认都是升序,如果要降序则在命令的Z后面添加REV
即可
安装完成Redis,我们就可以操作Redis,实现数据的CRUD了。这需要用到Redis客户端,包括:
Redis安装完成后就自带了命令行客户端:redis-cli
,使用方式如下:
redis-cli [options] [commonds]
其中常见的options
有:
-h 127.0.0.1
:指定要连接的redis节点的IP地址,默认是127.0.0.1-p 6379
:指定要连接的redis节点的端口,默认是6379-a 132537
:指定redis的访问密码其中的commonds
就是Redis的操作命令,例如:
ping
:与redis服务端做心跳测试,服务端正常会返回pong
redis-cli
的交互控制台:下载地址:https://pan.baidu.com/s/1sxQTOt-A5MCvVZnlgDf0eA?pwd=1234
Jedis的官网地址: https://github.com/redis/jedis,我们先来个快速入门:
新建一个Maven工程并引入以下依赖
<dependency>
<groupId>redis.clientsgroupId>
<artifactId>jedisartifactId>
<version>4.2.0version>
dependency>
<dependency>
<groupId>org.junit.jupitergroupId>
<artifactId>junit-jupiterartifactId>
<version>5.8.2version>
<scope>testscope>
dependency>
编写测试类并与Redis建立连接
private Jedis jedis;
@BeforeEach //被该注解修饰的方法每次执行其他方法前自动执行
void setUp(){
// 1. 获取连接
jedis = new Jedis("192.168.230.88",6379);
// 2. 设置密码
jedis.auth("132537");
// 3. 选择库(默认是下标为0的库)
jedis.select(0);
}
编写一个操作数据的方法(这里以操作String类型为例)
@Test
public void testString(){
// 1.往redis中存放一条String类型的数据并获取返回结果
String result = jedis.set("url", "https://www.oz6.cn");
System.out.println("result = " + result);
// 2.从redis中获取一条数据
String url = jedis.get("url");
System.out.println("url = " + url);
}
最后不要忘记编写一个释放资源的方法
@AfterEach //被该注解修饰的方法会在每次执行其他方法后执行
void tearDown(){
// 1.释放资源
if (jedis != null){
jedis.close();
}
}
执行testString()
方法后测试结果如图所示
Jedis本身是线程不安全的,并且频繁的创建和销毁连接会有性能损耗,因此我们推荐大家使用Jedis连接池代替Jedis的直连方式
public class JedisConnectionFactory {
private static final JedisPool jedisPool;
static {
//配置连接池
JedisPoolConfig jedisPoolConfig = new JedisPoolConfig();
jedisPoolConfig.setMaxTotal(8);// 最大连接数
jedisPoolConfig.setMaxIdle(8); // 最大空闲链接数
jedisPoolConfig.setMinIdle(0); // 最小空闲连接数
jedisPoolConfig.setMaxWaitMillis(200); // 等待时间
//创建连接池对象
jedisPool = new JedisPool(jedisPoolConfig,"192.168.230.88",6379,1000,"132537");
}
public static Jedis getJedis(){
return jedisPool.getResource();
}
}
SpringData是Spring中数据操作的模块,包含对各种数据库的集成,其中对Redis的集成模块就叫做
SpringDataRedis
官网地址:https://spring.io/projects/spring-data-redis
Lettuce
和Jedis
)RedisTemplate
统一API来操作RedisSpringDataRedis中提供了RedisTemplate工具类,其中封装了各种对Redis的操作。并且将不同数据类型的操作API封装到了不同的类型中:
SpringBoot
已经提供了对SpringDataRedis
的支持,使用非常简单
首先新建一个Spring Boot工程
然后引入连接池依赖
<dependency>
<groupId>org.apache.commonsgroupId>
<artifactId>commons-pool2artifactId>
dependency>
编写配置文件application.yml
(连接池的配置在实际开发中是根据需求来的)
spring:
redis:
host: 192.168.230.88 #指定redis所在的host
port: 6379 #指定redis的端口
password: 132537 #设置redis密码
lettuce:
pool:
max-active: 8 #最大连接数
max-idle: 8 #最大空闲数
min-idle: 0 #最小空闲数
max-wait: 100ms #连接等待时间
编写测试类执行测试方法
@SpringBootTest
class RedisDemoApplicationTests {
@Resource
private RedisTemplate redisTemplate;
@Test
void testString() {
// 1.通过RedisTemplate获取操作String类型的ValueOperations对象
ValueOperations ops = redisTemplate.opsForValue();
// 2.插入一条数据
ops.set("blogName","Vz-Blog");
// 3.获取数据
String blogName = (String) ops.get("blogName");
System.out.println("blogName = " + blogName);
}
}
RedisTemplate可以接收任意Object作为值写入Redis,只不过写入前会把Object序列化为字节形式,
默认是采用JDK序列化
,得到的结果是这样的
缺点:
那么如何解决以上的问题呢?我们可以通过自定义RedisTemplate序列化的方式来解决。
编写一个配置类RedisConfig
@Configuration
public class RedisConfig {
@Bean
public RedisTemplate<String,Object> redisTemplate(RedisConnectionFactory factory){
// 1.创建RedisTemplate对象
RedisTemplate<String ,Object> redisTemplate = new RedisTemplate<>();
// 2.设置连接工厂
redisTemplate.setConnectionFactory(factory);
// 3.创建序列化对象
StringRedisSerializer stringRedisSerializer = new StringRedisSerializer();
GenericJackson2JsonRedisSerializer genericJackson2JsonRedisSerializer = new GenericJackson2JsonRedisSerializer();
// 4.设置key和hashKey采用String的序列化方式
redisTemplate.setKeySerializer(stringRedisSerializer);
redisTemplate.setHashKeySerializer(stringRedisSerializer);
// 5.设置value和hashValue采用json的序列化方式
redisTemplate.setValueSerializer(genericJackson2JsonRedisSerializer);
redisTemplate.setHashValueSerializer(genericJackson2JsonRedisSerializer);
return redisTemplate;
}
}
此时我们已经将RedisTemplate的key设置为String序列化
,value设置为Json序列化
的方式,再来执行方法测试
由于我们设置的value序列化方式是Json的,因此我们可以直接向redis中插入一个对象
@Test
void testSaveUser() {
redisTemplate.opsForValue().set("user:100", new User("Vz", 21));
User user = (User) redisTemplate.opsForValue().get("user:100");
System.out.println("User = " + user);
}
尽管Json序列化可以满足我们的需求,但是依旧存在一些问题。
如上图所示,为了在反序列化时知道对象的类型,JSON序列化器会将类的class类型(字节码)写入json结果中,存入Redis,会带来额外的内存开销。
那么我们如何解决这个问题呢?我们可以通过下文的StringRedisTemplate
来解决这个问题。
为了节省内存空间,我们并不会使用JSON序列化器来处理value,而是统一使用String序列化器,要求只能存储String类型的key和value。当需要存储Java对象时,手动完成对象的序列化和反序列化。
Spring默认提供了一个StringRedisTemplate类,它的key和value的序列化方式默认就是String方式。省去了我们自定义RedisTemplate的过程
我们可以直接编写一个测试类使用StringRedisTemplate来执行以下方法
@SpringBootTest
class RedisStringTemplateTest {
@Resource
private StringRedisTemplate stringRedisTemplate;
@Test
void testSaveUser() throws JsonProcessingException {
// 1.创建一个Json序列化对象
ObjectMapper objectMapper = new ObjectMapper();
// 2.将要存入的对象通过Json序列化对象转换为字符串
String userJson1 = objectMapper.writeValueAsString(new User("Vz", 21));
// 3.通过StringRedisTemplate将数据存入redis
stringRedisTemplate.opsForValue().set("user:100",userJson1);
// 4.通过key取出value
String userJson2 = stringRedisTemplate.opsForValue().get("user:100");
// 5.由于取出的值是String类型的Json字符串,因此我们需要通过Json序列化对象来转换为java对象
User user = objectMapper.readValue(userJson2, User.class);
// 6.打印结果
System.out.println("user = " + user);
}
}
执行完毕回到Redis的图形化客户端查看结果
RedisTemplate的两种序列化实践方案,两种方案各有各的优缺点,可以根据实际情况选择使用。
方案一:
方案二:
RedisTemplate 默认使⽤ JDK 原⽣序列化器,可读性差、内存占⽤⼤,因此可以⽤以下两种⽅式来改变序列化机制:
ue
String userJson2 = stringRedisTemplate.opsForValue().get(“user:100”);
// 5.由于取出的值是String类型的Json字符串,因此我们需要通过Json序列化对象来转换为java对象
User user = objectMapper.readValue(userJson2, User.class);
// 6.打印结果
System.out.println("user = " + user);
}
}
- **执行完毕回到Redis的图形化客户端查看结果**
[外链图片转存中...(img-F6ZHklMB-1678249202231)]
### 3.7 总结
> RedisTemplate的两种序列化实践方案,两种方案各有各的优缺点,可以根据实际情况选择使用。
方案一:
1. 自定义RedisTemplate
2. 修改RedisTemplate的序列化器为GenericJackson2JsonRedisSerializer
方案二:
1. 使用StringRedisTemplate
2. 写入Redis时,手动把对象序列化为JSON
3. 读取Redis时,手动把读取到的JSON反序列化为对象
RedisTemplate 默认使⽤ JDK 原⽣序列化器,可读性差、内存占⽤⼤,因此可以⽤以下两种⽅式来改变序列化机制:
1. ⾃定义 RedisTemplate,指定 key 和 value 的序列化器
2. 使⽤⾃带的 StringRedisTemplate,key 和 value 都默认使⽤ String 序列化器,仅⽀持写⼊ String 类型的 key 和 value。因此需要⾃⼰将对象序列化成 String 来写⼊ Redis,从 Redis 读出数据时也要⼿动反序列化