Redis篇之操作、lettuce客户端、Spring集成以及Spring Boot配置

目录

一、Redis简介

1.1 数据结构的操作

1.2 重要概念分析

二、Redis客户端

2.1 简介

2.2 连接

2.3 基本用法

2.4 同步与异步

2.5 消费RedisFuture

2.6 使用消费者监听器

2.7 发布订阅（Pub/Sub）

2.8 事务（Transaction）

2.9 主从复制（Master/Replica）

2.10  集群

三、Spring Data Redis操作

3.1  简介

3.2 配置Lettuce连接

3.3 主写从读模式配置

3.4 Redis哨兵模式（Sentinel）

3.5 发布订阅（Pub/Seb）

3.6  事务（Transaction）

3.7 流水线（Pipelining）

3.8 集群（Cluster）

3.9 序列化与反序列化

四、源码浅析

4.1 RedisTemplate

4.2 Operations类和Commands类

4.3 数据结构

4.4 SessionCallback接口

4.5 RedisCallbacke接口

4.6 总结

五、Spring Boot整合Redis

5.1 pom.xml文件

5.2 spring-boot-autoconfigure配置

5.3 RedisProperties类

5.4 LettuceConnectionConfiguration类

5.5 RedisAutoConfiguration类

六、总结

七、附录 相关网址

 

一、Redis简介

    官方给出的定义是：

• Redis 是一个开源（BSD许可）的，内存中的数据结构存储系统，它可以用作数据库、缓存和消息中间件。
• 它支持多种类型的数据结构，如 字符串（strings）， 散列（hashes）， 列表（lists）， 集合（sets）， 有序集合（sorted sets） 与范围查询， bitmaps， hyperloglogs 和 地理空间（geospatial） 索引半径查询。
• Redis 内置了 复制（replication），LUA脚本（Lua scripting）， LRU驱动事件（LRU eviction），事务（transactions）
• 提供不同级别的 磁盘持久化（persistence）， 并通过 Redis哨兵（Sentinel）和自动 分区（Cluster）提供高可用性（high availability）

    那么接下来，逐步分析官方给出的定义的重要概念。

1.1 数据结构的操作

    下面简单介绍常见命令：

（1）字符串（strings）：

• 添加：set key value
• 取值：get key
• (整型)递增： incr key
• (多值)添加：mset  key1 val1 key2 val2 key3 val3
• (多值)取值：mget key1 key2 key3
• 修改：set key newVal
• 查询（是否存在）：exists key
• 删除：del key
• 查询类型：type key
• (创建值后)设置超时（time时间后将key对应值删除）：expire key time
• (创建值时)设置超时：set  key  val  ex  time
• 去除超时：persist key
• 查看超时剩余时间：ttl key

（2）散列（hashes）：

• 添加多值：hmset  yourhash  field val  [field val ...]
• 添加单值：hset  yourhash  field  val
• 取多值：hmget  yourhash  field  [field ...]
• 取单值：hget  yourhash field
• 取全值： hgetall  yourhash
• 删除值：hdel  yourhash  field  [field ...]

（3）列表（lists）：

• 链表左边添加：lpush list val
• 链表右边添加：rpush list val
• 范围内取值：lrange list index_start  index_end
• 截取范围内值：ltrim list index_start index_end
• 添加多值：rpush list val1 val2 val3 val4
• 左边删除：lpop list
• 右边删除:   rpop list
• 阻塞式访问左删除：blpop list    或者   blpop list1 list2 list3
• 阻塞式访问右删除：brpop list    或者   brpop list1 list2 list3
• 原子性地返回并移除存储在 list1 的列表的最后一个元素（列表尾部元素）， 并把该元素放入存储在 list2的列表的第一个元素位置（列表头部） : rpoplpush list1 list2
• 阻塞版RPOPLPUSH：brpoplpush list1 list2

（4）集合（sets）： String 的无序排列 ， 适合用于表示对象间的关系 。

• 添加： sadd myset val1 val2 val3
• 查询元素：smembers  myset
• 查询特定元素： sismember  myset  val
• 删除（随机）：spop myset

（5）有序集合（sorted sets）：

• 添加（更新）：zadd mysortedset  score  val [score  val ...]
• 范围内取值：zrange mysortedset  score_begin score_end
• 取索引值：zscore mysortedset val
• 删除索引值最大的值： zpopmax  mysortedset
• 删除索引值最小的值： zpopmin  mysortedset

（6）bitmaps：不是实际的数据结构，而是一个字符串类型定义的面向比特的集合。

• 添加值：setbit key offset [offset ...]
• 取值：getbit  key  offset

（7）hyperloglogs：是一种概率的数据结构，用于计算唯一的数据。

• 添加：pfadd key element [element ...]
• 合并： pfmerge key  key1 key2

想详细了解可通过点击下面链接：

   redis官方命令大全

   https://redis.io/commands

1.2 重要概念分析

（1）复制（基于主从结构）

    机制：

• 当主从连接正常时，master通过传输命令流来保持slave的数据同步；
• 当主从连接由于网络原因或连接超时出现中断时，slave重新连接并试图部分重新同步（同步中断之后的数据）；
• 当部分同步无效后，slave将会申请完全同步。

    特性：

• Redis采用异步复制，而主从也是异步地确认需要处理的数据量；
• 一个master可以有多个slave；
• Slave可以连接其他slave；
• 在master处，复制是非阻塞式的；
• 在slave处，大部分复制也是非阻塞式的；
• 复制可以用在实现Redis系统伸缩性，让多个slave负责提供只读查询，也可以用于提高数据安全和系统高可用性。
• 可以使用复制来避免master将全部数据写入磁盘的开销。

（2）事务

    保证机制：

• 事务中所有命令都被序列化并会按序执行，并不可打断；
• Readis事物是原子性的，若执行则全部执行，若失败则全部失败。

    使用：

• MULTI命令开启事务；
• EXEC命令执行事务。

（3）持久化

    持久化方式：

• RDB持久化方式能够在指定的时间间隔进行数据集快照存储；
• AOF持久化方式会记录每一个sever的写操作，当server重启时，将重新执行记录的写操作构建原始数据集；
• 如果只希望数据存在于server运行时，可以不进行持久化；
• 可以结合RDB和AOF进行持久还。

（4）哨兵（Sentinel）

    功能：

• 监控（monitoring）：Sentinel不断检查master和slave以确保他们按预期运行；
• 提醒（notification）：当被监控的Redis出现问题时，将会通过api向用户或者另一个程序发送通知；
• 自动故障转移（automatic failover）：当master失效时，Sentinel会开启故障转移处理，将一个slave提升为master，原依附于故障master的slaves将重新配置依附于新的master，并在使用Redis server的应用连接时，告知其使用master的新地址；
• 配置提供者（Configuretion provider）：Sentinel充当客户端（clilent）服务发现的根据来源，客户端连接Sentinel，为一个指定的服务请求当前Redis master响应的地址（若发生故障转移，则会向所有连接Sentinel的客户端告知master的新地址）。

（5）分区（Partitioning）

    目的：

• 使用多个计算机提供的内存总和来构建更大的数据库（若没有分区，用户将只能使用单台计算机提供的内存量）；
• 拓展计算能力到多核和多计算机，将网络带宽拓展到多计算机和多适配器。

    方式：

• 客户端分区：客户端直接在正确的节点读取或写入key（大部分客户端已实现）；
• 代理分区：客户端向代理端请求数据，由代理端访问正确的节点；
• 查询路由：客户端向一个随机实例请求查询，该实例会将请求转移到正确节点上。

 

二、Redis客户端

    现在用得比较多的我比较关注的Redis Java客户端是Jedis和Lettuce，而在Spring Data框架以及Spring Boot中也是使用这两种客户端。因此，我将关注与Spring Data是如何整合Redis（实现Redis的操作和功能）以及Spring Boot中是如何实现自动配置的（