前言
1. Redis简介
Redis(Remote Dictionary Server ),即远程字典服务,是一个开源的使用ANSI C语言编写、支持网络、可基于内存亦可持久化的日志型、Key-Value 数据库,并提供多种语言的API。Redis 是一个高性能的key-value数据库。 redis的出现,在部分场合可以对关系数据库起到很好的补充作用。它提供了Java,C/C++,C#,PHP,JavaScript,Perl,Object-C,Python,Ruby,Erlang等客户端,使用很方便。
Redis支持主从同步。数据可以从主服务器向任意数量的从服务器上同步,从服务器可以是关联其他从服务器的主服务器。这使得Redis可执行单层树复制。存盘可以有意无意的对数据进行写操作。由于完全实现了发布/订阅机制,使得从数据库在任何地方同步树时,可订阅一个频道并接收主服务器完整的消息发布记录。同步对读取操作的可扩展性和数据冗余很有帮助。
redis的key都是字符串String
类型,它的value是多样化的,如下图:
redis数据类型 | ENCODING返回的编码 | 底层对应的数据结构 |
---|---|---|
string | int | long类型的整数 |
string | embstr | embstr编码的简单动态字符串 |
string | raw | 简单动态字符串 |
list | ziplist | 压缩列表 |
list | linkedlist | 双向链表 |
hash | ziplist | 压缩列表 |
hash | ht | 字典 |
set | intset | 整数集合 |
set | ht | 字典 |
zset | ziplist | 压缩列表 |
zset | skiplist | 跳表 |
2. Redis的五种数据类型
2.1 字符串对象(String)
字符串对象的模型:
redis底层提供了三种不同的数据结构实现字符串对象,根据不同的数据自动选择合适的数据结构。这里的字符串对象并不是指的纯粹的字符串,数字也是可以的。
int:当数据是long类型的整数字符串时,底层使用long类型的整数实现。这个值会直接存储在字符串对象的ptr属性中,同时OBJECT ENCODING为int。
raw:当数据为长度大于44字节的字符串时,底层使用简单动态字符串实现,说到这里就不得不提下redis的简单随机字符串(Simple Dynamic String,SDS),SDS有三个属性,free,len和buf。free存的是还剩多少空间,len存的是目前字符串长度,不包含结尾的空字符。buf是一个list,存放真实字符串数据,包含free和空字符。针对SDS本文不做详细介绍,欢迎点击了解。
embstr:当数据为长度小于44字节的字符串时,底层使用embstr编码的简单动态字符串实现。相比于raw,embstr内存分配只需要一次就可完成,分配的是一块连续的内存空间。
2.2 列表对象(List)
列表对象的模型:
redis中的列表对象经常被用作消息队列使用,底层采用ziplist和linkedlist实现。大家使用的时候当作链表使用就可以了。
-
ziplist
列表对象使用ziplist编码需要满足两个要求,一是所有字符串长度都小于设定值值64字节(可以在配置文件中修改list-max-ziplist-value字段改变)。二是所存元素数量小于设定值512个(可以在配置文件中修改list-max-ziplist-entries字段改变)。ziplist类似与python中的list,占用一段连续的内存地址,由此减小指针内存占用。
zlbytes:占内存总数
zltail:到尾部的偏移量
zllen:内部节点数
node:节点
zlend:尾部标识
previous_entry_length:前一节点的长度
encoding:数据类型
content:真实数据
遍历的时候会根据zlbytes和zltail直接找到尾部节点nodeN,然后根据每个节点的previous_entry_length反向遍历。增加和删除节点会导致其他节点连锁更新,因为每个节点都存储了前一节点的长度。
-
linkedlist
linkedlist有三个属性,head,tail和len。head指向链表的头部,tail指向链表的尾部,len为链表的长度。
2.3 哈希类型对象(Hash)
哈希类型对象的模型:
redis的value类型hash类型,其实就是map类型,就是在值的位置放一个map类型的数据。
2.4 集合对象(Set)
集合对象类型的模型:
Set类型的value保证每个值都不重复。
redis中的集合对象底层有两种实现方式,分别有整数集合和hashtable。当所有元素都是整数且元素数小于512(可在配置文件中set-max-intset-entries字段配置)时采用整数集合实现,其余情况都采用hashtable实现。hashtable请移驾后续查阅,接下来介绍整数集合intset。intset有三个属性,encoding:记录数字的类型,有int16,int32和int64等,length:记录集合的长度,content:存储具体数据。
具体结构如下图:
2.5 有序集合对象
有序集合对象(zset)和集合对象(set)没有很大区别,仅仅是多了一个分数(score)用来排序。
redis中的有序集合底层采用ziplist和skiplist跳表实现,当所有字符串长度都小于设定值值64字节(可以在配置文件中修改list-max-ziplist-value字段改变),并且所存元素数量小于设定值512个(可以在配置文件中修改list-max-ziplist-entries字段改变)使用ziplist实现,其他情况均使用skiplist实现,跳跃表的实现原理这里先给大家偷个懒,之后可以详叙。
3. Redis的安装
可以去官网或者中文网下载Redis。redis的windows版本现在已经不更新了,所以我们安装redis的6.0.3版本,这个版本支持的东西很多,在此次教程中,我们只对redis的五种数据类型做解释和学习。
可自行前往中文网和官网下载!
本教程安装的redis版本为6.0.3版本,redis使用C语言编写的,CentOS7的gcc自带版本为4.8.5,而redis6.0+需要的gcc版本为5.3及以上,所以需要升级gcc版本。
下载Linux版本的tar.gz包,解压以后进入解压产生的包:
cd redis-6.0.3
发现没有bin目录,这里需要通过make进行安装。
# 先检查gcc的环境
gcc -v
# 查看gcc版本
yum -y install centos-release-scl
# 升级到9.1版本
yum -y install devtoolset-9-gcc devtoolset-9-gcc- c++ devtoolset-9-binutils
scl enable devtoolset-9 bash
#以上为临时启用,如果要长期使用gcc 9.1的话:
echo "source /opt/rh/devtoolset-9/enable" >>/etc/profile
# 进入redis解压文件
make
# 6.0的坑,gcc版本 9.0 以上
# 等待完毕
执行完make操作之后,就可以在redis目录看到src目录了。进入src目录后就可以看到redis-server
和redis-cli
。
这里建议将Redis的配置文件复制,保留一份原生的配置文件。
redis的配置大家可以在网上搜一下常用的配置
到这里redis就可以启动并且正常访问了。
注意:一定要将redis的IP地址绑定注释掉,允许所有的IP地址访问,不然我们从Windows访问就访问不了。
注释掉下面的这一行:
同时关闭Redis的服务保护模式,将protected-mode
设置为no。如下:
4. Spring Boot 整合 Redis
-
4.1 搭建工程,引入依赖
搭建工程的操作我这里就不在写出来了。直接上正货!
org.springframework.boot spring-boot-starter-parent 2.2.2.RELEASE org.springframework.boot spring-boot-starter-web 2.2.2.RELEASE org.springframework.boot spring-boot-starter-data-redis 2.3.0.RELEASE org.projectlombok lombok 1.18.10 -
4.2 redis的配置
项目的配置文件,
application.yml
:butterflytri: host: 127.0.0.1 server: port: 8080 # 应用端口 servlet: context-path: /butterflytri # 应用映射 spring: application: name: redis # 应用名称 redis: host: ${butterflytri.host} # redis地址 port: 6379 # redis端口,默认是6379 timeout: 10000 # 连接超时时间(ms) database: 0 # redis默认情况下有16个分片,这里配置具体使用的分片,默认是0 jedis: # 使用连接redis的工具-jedis pool: max-active: 8 # 连接池最大连接数(使用负值表示没有限制) 默认 8 max-wait: -1 # 连接池最大阻塞等待时间(使用负值表示没有限制) 默认 -1 max-idle: 8 # 连接池中的最大空闲连接 默认 8 min-idle: 0 # 连接池中的最小空闲连接 默认 0
另外还有额外的配置类
RedisConfig.java
:package com.butterflytri.config; import org.springframework.context.annotation.Bean; import org.springframework.context.annotation.Configuration; import org.springframework.data.redis.connection.RedisConnectionFactory; import org.springframework.data.redis.core.RedisTemplate; import org.springframework.data.redis.serializer.GenericJackson2JsonRedisSerializer; import org.springframework.data.redis.serializer.RedisSerializer; import org.springframework.data.redis.serializer.StringRedisSerializer; /** * @author: WJF * @date: 2020/5/24 * @description: RedisConfig */ @Configuration public class RedisConfig { /** * redis键值对的值的序列化方式:通用方式 * @return RedisSerializer */ private RedisSerializer redisValueSerializer() { return new GenericJackson2JsonRedisSerializer(); } /** * redis键值对的健的序列化方式:所有的健都是字符串 * @return RedisSerializer */ private RedisSerializer redisKeySerializer() { return new StringRedisSerializer(); } @Bean("redisTemplate") public RedisTemplate redisTemplate(RedisConnectionFactory redisConnectionFactory) { RedisTemplate
redisTemplate = new RedisTemplate<>(); redisTemplate.setConnectionFactory(redisConnectionFactory); redisTemplate.setKeySerializer(redisKeySerializer()); redisTemplate.setValueSerializer(redisValueSerializer()); return redisTemplate; } } -
4.3 redisTemplate的使用
对
value
类型的值的CRUD:ValueServiceImpl.java
:package com.butterflytri.service.impl; import com.butterflytri.service.ValueService; import org.springframework.data.redis.core.RedisTemplate; import org.springframework.stereotype.Service; import javax.annotation.Resource; /** * @author: WJF * @date: 2020/5/27 * @description: ValueServiceImpl */ @Service public class ValueServiceImpl implements ValueService { @Resource private RedisTemplate
redisTemplate; @Override public void addValue(String key, Object value) { redisTemplate.opsForValue().set(key,value); } @Override public Object get(String key) { return redisTemplate.opsForValue().get(key); } @Override public Object update(String key, Object newValue) { return redisTemplate.opsForValue().getAndSet(key,newValue); } @Override public void delete(String key) { redisTemplate.delete(key); } } 对
List
类型的值的CRUD:这里我加了枚举类型用来控制增加的位置,因为List类型对应的是链表。
ListServiceImpl.java
:package com.butterflytri.service.impl; import com.butterflytri.enums.OpsType; import com.butterflytri.service.ListService; import org.springframework.data.redis.core.RedisTemplate; import org.springframework.stereotype.Service; import javax.annotation.Resource; import java.util.List; /** * @author: WJF * @date: 2020/5/28 * @description: ListServiceImpl */ @Service public class ListServiceImpl implements ListService { @Resource private RedisTemplate
redisTemplate; @Override public void addList(String key, List 对
Hash
类型的值的CRUD:hash类型是我们使用最常用的类型。
HashServiceImpl.java
:package com.butterflytri.service.impl; import com.butterflytri.service.HashService; import org.springframework.data.redis.core.RedisTemplate; import org.springframework.stereotype.Service; import javax.annotation.Resource; import java.util.Map; /** * @author: WJF * @date: 2020/5/28 * @description: HashServiceImpl */ @Service public class HashServiceImpl implements HashService { @Resource private RedisTemplate
redisTemplate; @Override public void addHashAll(String key, Map value) { redisTemplate.opsForHash().putAll(key, value); } @Override public void addHash(String redisKey, String key, Object value) { redisTemplate.opsForHash().put(redisKey, key, value); } @Override public Object get(String redisKey, String key) { return redisTemplate.opsForHash().get(redisKey, key); } @Override public Object update(String redisKey, String key, Object value) { Object obj = this.get(redisKey, key); this.delete(redisKey,key); redisTemplate.opsForHash().put(redisKey, key, value); return obj; } @Override public void delete(String redisKey, String key) { redisTemplate.opsForHash().delete(redisKey, key); } @Override public void deleteAll(String redisKey) { redisTemplate.delete(redisKey); } } 对
Set
的值的CRUD:package com.butterflytri.service.impl; import com.butterflytri.service.SetService; import org.springframework.data.redis.core.RedisTemplate; import org.springframework.stereotype.Service; import javax.annotation.Resource; import java.util.Set; /** * @author: WJF * @date: 2020/5/28 * @description: SetServiceImpl */ @Service public class SetServiceImpl implements SetService { @Resource private RedisTemplate
redisTemplate; @Override public void addAll(String key, Set set) { redisTemplate.opsForSet().add(key,set); } @Override public void add(String key, Object value) { redisTemplate.opsForSet().add(key,value); } @Override public Set findAll(String key) { return redisTemplate.opsForSet().members(key); } @Override public void deleteValue(String key, Object value) { redisTemplate.opsForSet().remove(key,value); } @Override public void delete(String key) { redisTemplate.delete(key); } } 对
ZSet
类型的值的CRUD:package com.butterflytri.service.impl; import com.butterflytri.service.SortedSetService; import org.springframework.data.redis.core.RedisTemplate; import org.springframework.stereotype.Service; import javax.annotation.Resource; import java.util.LinkedHashSet; /** * @author: WJF * @date: 2020/5/28 * @description: SortedSetServiceImpl */ @Service public class SortedSetServiceImpl implements SortedSetService { @Resource private RedisTemplate
redisTemplate; @Override public void add(String key, String value, Double score) { redisTemplate.opsForZSet().add(key, value, score); } @Override public LinkedHashSet findAll(String key) { return (LinkedHashSet ) redisTemplate.opsForZSet().range(key,0,-1); } @Override public Long count(String key, Double scoreFrom, Double scoreTo) { return redisTemplate.opsForZSet().count(key,scoreFrom,scoreTo); } @Override public LinkedHashSet findByScore(String key, Double scoreFrom, Double scoreTo) { return (LinkedHashSet ) redisTemplate.opsForZSet().rangeByScore(key,scoreFrom,scoreTo); } @Override public Long rank(String key, Object value) { return redisTemplate.opsForZSet().rank(key,value); } @Override public void remove(String key, String value) { redisTemplate.opsForZSet().remove(key,value); } @Override public void delete(String key) { redisTemplate.delete(key); } } redis的Java客户端有很多,在这里我们使用的是jedis,还有一个很好的Java语言的客户端叫lettuce,大家可以去了解一下,Spring从不重复造轮子,只会简化轮子的使用,redisTemplate就是一个超级简单的使用实现。到这里redis整合Spring Boot 就结束了。
如果觉得博主写的可以的话,可以关注一下,也方便大家下次再来学习。