JavaWeb学习笔记之——Redis
Redis
文章目录
- Redis
-
- 1、概念
-
- 1.1、什么是 NOSQL
-
- 1.1.1、NOSQL 和关系型数据库比较
- 1.1.2、非关系型数据库的优势
- 1.1.3、关系型数据库的优势
- 1.1.4、总结
- 1.2、主流的 NOSQL 产品
- 1.3、什么是 Redis
-
- 1.3.1、redis 的应用场景
- 2、下载安装
- 3、命令操作
-
- 3.1、redis 的数据结构
- 3.2、字符串类型 string
- 3.3、哈希 hash
- 3.4、列表类型 list：可以添加一个元素到列表的头部（左边）或者尾部（右边）
- 3.5、集合类型 set ： 不允许重复元素
- 3.6、有序集合类型 sortedset：不允许重复元素，且元素有顺序
- 3.7、通用命令
- 4、持久化
-
- 4.1、redis 持久化机制
-
- 4.1.1、RDB：默认方式
- 4.1.2、AOF：日志记录的方式
- 5、Java 客户端 Jedis
-
- 5.1、Jedis 操作各种 redis 中的数据结构
-
- 5.1.1、字符串类型 string
- 5.1.2、哈希类型 hash： map 格式
- 5.1.3、列表类型 list ： linkedlist 格式。支持重复元素
- 5.1.4、集合类型 set：不允许重复元素
- 5.1.5、有序集合类型 sortedset：不允许重复元素，且元素有顺序
- 5.2、jedis 连接池： JedisPool
- 5.3、连接池工具类
1、概念
redis 是一款高性能的 NOSQL 系列的非关系型数据库。
1.1、什么是 NOSQL
NoSQL（NoSQL = Not Only SQL），意即 “不仅仅是SQL”，是一项全新的数据库理念，泛指非关系型的数据库。
随着互联网 web2.0 网站的兴起，传统的关系数据库在应付 web2.0 网站，特别是超大规模和高并发的 SNS 类型的web2.0 纯动态网站已经显得力不从心，暴露了很多难以克服的问题，而非关系型的数据库则由于其本身的特点得到了非常迅速的发展。NoSQL 数据库的产生就是为了解决大规模数据集合多重数据种类带来的挑战，尤其是大数据应用难题。
1.1.1、NOSQL 和关系型数据库比较
优点：
- 成本：nosql 数据库简单易部署，基本都是开源软件，不需要像使用 oracle 那样花费大量成本购买使用，相比关系型数据库价格便宜。
- 查询速度：nosql 数据库将数据存储于缓存之中，关系型数据库将数据存储在硬盘中，自然查询速度远不及nosql 数据库。
- 存储数据的格式：nosql 的存储格式是 key，value 形式、文档形式、图片形式等等，所以可以存储基础类型以及对象或者是集合等各种格式，而数据库则只支持基础类型。
- 扩展性：关系型数据库有类似 join 这样的多表查询机制的限制导致扩展很艰难。
缺点：
- 维护的工具和资料有限，因为 nosql 是属于新的技术，不能和关系型数据库 10 几年的技术同日而语。
- 不提供对 sql 的支持，如果不支持 sql 这样的工业标准，将产生一定用户的学习和使用成本。
- 不提供关系型数据库对事务的处理。
1.1.2、非关系型数据库的优势
- 性能 NOSQL 是基于键值对的，可以想象成表中的主键和值的对应关系，而且不需要经过 SQL 层的解析，所以性能非常高；
- 可扩展性同样也是因为基于键值对，数据之间没有耦合性，所以非常容易水平扩展。
1.1.3、关系型数据库的优势
- 复杂查询可以用 SQL 语句方便的在一个表以及多个表之间做非常复杂的数据查询。
- 事务支持使得对于安全性能很高的数据访问要求得以实现。对于这两类数据库，对方的优势就是自己的弱势，反之亦然。
1.1.4、总结
关系型数据库与 NoSQL 数据库并非对立而是互补的关系，即通常情况下使用关系型数据库，在适合使用 NoSQL的时候使用 NoSQL 数据库。
让 NoSQL 数据库对关系型数据库的不足进行弥补。
一般会将数据存储在关系型数据库中，在 nosql 数据库中备份存储关系型数据库的数据。
1.2、主流的 NOSQL 产品
-
键值（Key-Value）存储数据库
相关产品： Tokyo Cabinet/Tyrant、Redis、Voldemort、Berkeley DB
典型应用： 内容缓存，主要用于处理大量数据的高访问负载。
数据模型： 一系列键值对
优势： 快速查询
劣势： 存储的数据缺少结构化
-
列存储数据库
相关产品：Cassandra, HBase, Riak
典型应用：分布式的文件系统
数据模型：以列簇式存储，将同一列数据存在一起
优势：查找速度快，可扩展性强，更容易进行分布式扩展
劣势：功能相对局限
-
文档型数据库
相关产品：CouchDB、MongoDB
典型应用：Web 应用（与 Key-Value 类似，Value 是结构化的）
数据模型： 一系列键值对
优势：数据结构要求不严格
劣势： 查询性能不高，而且缺乏统一的查询语法
-
图形（Graph）数据库
相关数据库：Neo4J、InfoGrid、Infinite Graph
典型应用：社交网络
数据模型：图结构
优势：利用图结构相关算法
劣势：需要对整个图做计算才能得出结果，不容易做分布式的集群方案
1.3、什么是 Redis
Redis 是用 C 语言开发的一个开源的高性能键值对（key-value）数据库，官方提供测试数据，50 个并发执行100000 个请求，读的速度是 110000次/s，写的速度是81000次/s ，且 Redis 通过提供多种键值数据类型来适应不同场景下的存储需求，目前为止 Redis 支持的键值数据类型如下：
- 字符串类型 string
- 哈希类型 hash
- 列表类型 list
- 集合类型 set
- 有序集合类型 sortedset
1.3.1、redis 的应用场景
- 缓存（数据查询、短连接、新闻内容、商品内容等等）
- 聊天室的在线好友列表
- 任务队列。（秒杀、抢购、12306等等）
- 应用排行榜
- 网站访问统计
- 数据过期处理（可以精确到毫秒）
- 分布式集群架构中的 session 分离
2、下载安装
- 官网：https://redis.io
- 中文网：http://www.redis.net.cn/
- 解压直接可以使用：
redis.windows.conf：配置文件redis-cli.exe：redis 的客户端redis-server.exe：redis 服务器端
3、命令操作
3.1、redis 的数据结构
redis 存储的是：key，value 格式的数据，其中 key 都是字符串，value 有 5 种不同的数据结构。
value 的数据结构：
- 字符串类型 string
- 哈希类型 hash ： map 格式
- 列表类型 list ： linkedlist 格式。支持重复元素
- 集合类型 set ：不允许重复元素
- 有序集合类型 sortedset：不允许重复元素，且元素有顺序
3.2、字符串类型 string
- 存储：
set key value - 获取：
get key - 删除：
del key
127.0.0.1:6379> set age 23
OK
127.0.0.1:6379> get age
"23"
127.0.0.1:6379> set age 33
OK
127.0.0.1:6379> get age
"33"
127.0.0.1:6379> del age
(integer) 1
127.0.0.1:6379> get age
(nil)
3.3、哈希 hash
- 存储：
hset key field value - 获取：
hget key field：获取指定的 field 对应的值hgetall key：获取所有的 field 和 value
- 删除：
hdel key field
127.0.0.1:6379> hset myhash username lisi
(integer) 1
127.0.0.1:6379> hset myhash password 123
(integer) 1
127.0.0.1:6379> hget myhash username
"lisi"
127.0.0.1:6379> hgetall myhash
1) "username"
2) "lisi"
3) "password"
4) "123"
127.0.0.1:6379> hdel myhash username
(integer) 1
127.0.0.1:6379> hgetall myhash
1) "password"
2) "123"
3.4、列表类型 list：可以添加一个元素到列表的头部（左边）或者尾部（右边）
-
添加：
lpush key value：将元素加入列表左边rpush key value：将元素加入列表右边
-
获取：
lrange key start end：范围获取 -
删除：
lpop key： 删除列表最左边的元素，并将元素返回rpop key： 删除列表最右边的元素，并将元素返回
127.0.0.1:6379> lpush mylist a
(integer) 1
127.0.0.1:6379> lpush mylist b
(integer) 2
127.0.0.1:6379> rpush mylist c
(integer) 3
127.0.0.1:6379> lrange mylist 0 -1
1) "b"
2) "a"
3) "c"
127.0.0.1:6379> lpop mylist
"b"
127.0.0.1:6379> lrange mylist 0 -1
1) "a"
2) "c"
3.5、集合类型 set ： 不允许重复元素
-
存储：
sadd key value -
获取：
smembers key：获取 set 集合中所有元素 -
删除：
srem key value：删除 set 集合中的某个元素
127.0.0.1:6379> sadd myset a
(integer) 1
127.0.0.1:6379> sadd myset a
(integer) 0
127.0.0.1:6379> smembers myset
1) "a"
127.0.0.1:6379> sadd myset b c d
(integer) 3
127.0.0.1:6379> smembers myset
1) "a"
2) "d"
3) "c"
4) "b"
127.0.0.1:6379> srem myset a
(integer) 1
127.0.0.1:6379> smembers myset
1) "d"
2) "c"
3) "b"
3.6、有序集合类型 sortedset：不允许重复元素，且元素有顺序
- 存储：
zadd key score value - 获取：
zrange key start end [withscores] - 删除：
zrem key value
127.0.0.1:6379> zadd mysort 60 zhangsan
(integer) 1
127.0.0.1:6379> zadd mysort 50 lisi
(integer) 1
127.0.0.1:6379> zadd mysort 80 wangwu
(integer) 1
127.0.0.1:6379> zrange mysort 0 -1
1) "lisi"
2) "zhangsan"
3) "wangwu"
127.0.0.1:6379> zrange mysort 0 -1 withscores
1) "lisi"
2) "50"
3) "zhangsan"
4) "60"
5) "wangwu"
6) "80"
127.0.0.1:6379> zadd mysort 500 lisi
(integer) 0
127.0.0.1:6379> zrange mysort 0 -1 withscores
1) "zhangsan"
2) "60"
3) "wangwu"
4) "80"
5) "lisi"
6) "500"
127.0.0.1:6379> zrem mysort lisi
(integer) 1
127.0.0.1:6379> zrange mysort 0 -1 withscores
1) "zhangsan"
2) "60"
3) "wangwu"
4) "80"
3.7、通用命令
keys *：查询所有的键type key： 获取键对应的 value 的类型del key：删除指定的 key value
127.0.0.1:6379> keys *
1) "myset"
2) "myhash"
3) "mysort"
4) "mylist"
127.0.0.1:6379> type myset
set
127.0.0.1:6379> type mysort
zset
127.0.0.1:6379> type mylist
list
127.0.0.1:6379> del myset
(integer) 1
127.0.0.1:6379> keys *
1) "myhash"
2) "mysort"
3) "mylist"
4、持久化
redis 是一个内存数据库，当 redis 服务器重启，获取电脑重启，数据会丢失，我们可以将 redis 内存中的数据持久化保存到硬盘的文件中。
4.1、redis 持久化机制
4.1.1、RDB：默认方式
不需要进行配置，默认就使用这种机制。
在一定的间隔时间中，检测 key 的变化情况，然后持久化数据。
编辑 redis.windwos.conf 文件：
# after 900 sec (15 min) if at least 1 key changed
save 900 1
# after 300 sec (5 min) if at least 10 keys changed
save 300 10
# after 60 sec if at least 10000 keys changed
save 60 10000
演示：我们修改为：
save 10 5
重新启动 redis 服务器，并指定配置文件名称：
D:\JavaWeb2018\day23_redis\资料\redis\windows-64\redis-2.8.9>redis-server.exe redis.windows.conf
可以看到已经生成了一个 dump.rdb 文件。
我们关闭客户端再次打开一个客户端：
127.0.0.1:6379> get name
"5"
127.0.0.1:6379> keys *
1) "name"
可以访问到。
4.1.2、AOF：日志记录的方式
可以记录每一条命令的操作。可以每一次命令操作后，持久化数据。
编辑 redis.windwos.conf 文件：
appendonly no（关闭aof） --> appendonly yes （开启aof）
# appendfsync always ： 每一次操作都进行持久化
appendfsync everysec ： 每隔一秒进行一次持久化
# appendfsync no ： 不进行持久化
5、Java 客户端 Jedis
Jedis：一款 java 操作 redis 数据库的工具。
使用步骤：
-
下载 jedis 的 jar 包；
-
使用
@Test public void test1(){ //1.获取连接 Jedis jedis = new Jedis("localhost", 6379); //2.操作 jedis.set("username", "zhangsan"); //3.释放资源（关闭连接） jedis.close(); }
5.1、Jedis 操作各种 redis 中的数据结构
5.1.1、字符串类型 string
- set
- get
@Test
public void test2(){
//1.获取连接
Jedis jedis = new Jedis(); //如果使用空参构造，默认值 "localhost"，6379端口
//2.操作
//存储
jedis.set("username", "zhangsan");
//获取
String username = jedis.get("username");
System.out.println(username); //zhangsan
//可以使用setex()方法存储可以指定过期时间的 key value
jedis.setex("activecode", 20, "hehe");
// 将activecode:hehe键值对存入redis，并且20秒之后自动删除该键值对
//3.释放资源（关闭连接）
jedis.close();
}
127.0.0.1:6379> keys *
1) "username"
2) "activecode"
127.0.0.1:6379> get activecode
"hehe"
127.0.0.1:6379> get activecode
(nil)
5.1.2、哈希类型 hash： map 格式
- hset
- hget
- hgetall
@Test
public void test3(){
//1.获取连接
Jedis jedis = new Jedis(); //如果使用空参构造，默认值 "localhost"，6379端口
//2.操作
//存储
jedis.hset("user", "name", "lisi");
jedis.hset("user", "age", "23");
jedis.hset("user", "gender", "male");
//获取
String name = jedis.hget("user", "name");
System.out.println(name);
//获取hash中所有map中的数据
Map<String, String> user = jedis.hgetAll("user");
//keyset
Set<String> keySet = user.keySet();
for (String key :
keySet) {
String value = user.get(key);
System.out.println(value);
}
//3.释放资源（关闭连接）
jedis.close();
}
5.1.3、列表类型 list ： linkedlist 格式。支持重复元素
- lpush / rpush
- lpop / rpop
- lrange start end : 范围获取
/**
* list 数据结构操作
*/
@Test
public void test4(){
//1. 获取连接
Jedis jedis = new Jedis();//如果使用空参构造，默认值 "localhost",6379端口
//2. 操作
// list 存储
jedis.lpush("mylist","a","b","c");//从左边存
jedis.rpush("mylist","a","b","c");//从右边存
// list 范围获取
List<String> mylist = jedis.lrange("mylist", 0, -1);
System.out.println(mylist);
// list 弹出
String element1 = jedis.lpop("mylist");//c
System.out.println(element1);
String element2 = jedis.rpop("mylist");//c
System.out.println(element2);
// list 范围获取
List<String> mylist2 = jedis.lrange("mylist", 0, -1);
System.out.println(mylist2);
//3. 关闭连接
jedis.close();
}
5.1.4、集合类型 set：不允许重复元素
- sadd
- smembers：获取所有元素
/**
* set 数据结构操作
*/
@Test
public void test5(){
//1. 获取连接
Jedis jedis = new Jedis();//如果使用空参构造，默认值 "localhost",6379端口
//2. 操作
// set 存储
jedis.sadd("myset","java","php","c++");
// set 获取
Set<String> myset = jedis.smembers("myset");
System.out.println(myset);
//3. 关闭连接
jedis.close();
}
5.1.5、有序集合类型 sortedset：不允许重复元素，且元素有顺序
- zadd
- zrange
/**
* sortedset 数据结构操作
*/
@Test
public void test6(){
//1. 获取连接
Jedis jedis = new Jedis();//如果使用空参构造，默认值 "localhost",6379端口
//2. 操作
// sortedset 存储
jedis.zadd("mysortedset",3,"亚瑟");
jedis.zadd("mysortedset",30,"后裔");
jedis.zadd("mysortedset",55,"孙悟空");
// sortedset 获取
Set<String> mysortedset = jedis.zrange("mysortedset", 0, -1);
System.out.println(mysortedset);
//3. 关闭连接
jedis.close();
}
5.2、jedis 连接池： JedisPool
使用：
- 创建 JedisPool 连接池对象；
- 调用方法 getResource() 方法获取 Jedis 连接。
/**
* Jedis连接池的使用
*/
@Test
public void test7(){
//0.创建一个配置对象
JedisPoolConfig config = new JedisPoolConfig();
config.setMaxTotal(50);
config.setMaxIdle(10);
//1. 创建Jedis连接池对象
JedisPool jedisPool = new JedisPool(config, "127.0.0.1", 6379);
//1. 创建Jedis连接池对象
JedisPool jedisPool = new JedisPool();
//2. 获取连接
Jedis jedis = jedisPool.getResource();
//3.使用
jedis.set("username", "haha");
//4.归还
jedis.close();
}
Jedis 的详细配置：
#最大活动对象数
redis.pool.maxTotal=1000
#最大能够保持idel状态的对象数
redis.pool.maxIdle=100
#最小能够保持idel状态的对象数
redis.pool.minIdle=50
#当池内没有返回对象时，最大等待时间
redis.pool.maxWaitMillis=10000
#当调用borrow Object方法时，是否进行有效性检查
redis.pool.testOnBorrow=true
#当调用return Object方法时，是否进行有效性检查
redis.pool.testOnReturn=true
#“空闲链接”检测线程，检测的周期，毫秒数。如果为负值，表示不运行“检测线程”。默认为-1.
redis.pool.timeBetweenEvictionRunsMillis=30000
#向调用者输出“链接”对象时，是否检测它的空闲超时；
redis.pool.testWhileIdle=true
# 对于“空闲链接”检测线程而言，每次检测的链接资源的个数。默认为3.
redis.pool.numTestsPerEvictionRun=50
#redis服务器的IP
redis.ip=xxxxxx
#redis服务器的Port
redis1.port=6379
5.3、连接池工具类
- 创建 JedisPool 连接池对象；
- 调用方法 getResource() 方法获取 Jedis 连接。
package com.example.util;
import redis.clients.jedis.Jedis;
import redis.clients.jedis.JedisPool;
import redis.clients.jedis.JedisPoolConfig;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.util.Properties;
/**
* JedisPool工具类
* 加载配置文件，配置文件配置连接池的参数
* 提供获取连接的方法
*/
public class JedisPoolUtils {
private static JedisPool jedisPool;
static {
//读取配置文件
InputStream resourceAsStream = JedisPoolUtils.class.getClassLoader().getResourceAsStream("./jedis.properties");
//创建Properties对象
Properties properties = new Properties();
//关联文件
try {
properties.load(resourceAsStream);
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
//获取数据，设置到JedisPoolConfig中
JedisPoolConfig jedisPoolConfig = new JedisPoolConfig();
jedisPoolConfig.setMaxTotal(Integer.parseInt(properties.getProperty("maxTotal")));
jedisPoolConfig.setMaxIdle(Integer.parseInt(properties.getProperty("maxIdle")));
//初始化JedisPool
jedisPool = new JedisPool(jedisPoolConfig, properties.getProperty("host"), Integer.parseInt(properties.getProperty("port")));
}
/**
* 获取连接的方法
*/
public static Jedis getJedis(){
return null;
}
}