【从0到1学Redis】Redis基础篇

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Redis通用的命令和数据结构

Redis通用命令

KEYS：查看符合模板的所有key，可以使用通配符*（不建议在生产环境设备上使用）
DEL：删除一个指定的key，返回值为一个integer类型的值，表示删除的数量
EXISTS：判断key是否存在，返回值为一个integer类型的值，表示存在的数量
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，返回值为一个integer类型的值，-1表示永久有效，-2表示不存在或失效，其它表示存活的秒数

Redis常见数据结构

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String类型

string类型的常见命令

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（等价于set + nx）
SETEX：添加一个String类型的键值对，并且指定有效期（等价于set+ex）

关于key的层级关系，我们可以加:来对key进行分层，如下图，最后我们使用图形化工具，就可以看到在heima层的user层下有两个用户1和用户2

127.0.0.1:6379> set heima:user:1 '{"id":1,"name":"wyt"}'
OK
127.0.0.1:6379> set heima:user:2 '{"id":2,"name":"wyt"}'
OK

Hash类型

Hash类型的value类似于Java中的HashMap，它的value就类似一个无序字典

当我们使用String类型来存储对象序列化后的JSON字符串的时候，我们需要修改其中一个字段的值的时候非常不方便
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但是当我们使用hash类型来存储的时候，hash可以将每个对象的每个字段独立存储，方便操作

hash的常见命令

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 key field1 value1 field2 value2 ...：批量添加多个hash类型key的field的值
HMGET key field1 field2 ...：批量获取多个hash类型key的field的值
HGETALL key：获取一个hash类型的key中的所有的field和value
HKEYS key：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，例如，hincrby heima:user:4 age -2 （age自减2）
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

List类型

Redis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也可以支持反向检索。
特点也与LinkedList类似：有序、元素可重复、插入和删除快、查询速度一般。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常见命令
LPUSH key element ... ：向列表左侧插入一个或多个元素
LPOP num：从左侧开始取，取出并移除num个元素，数量不够就返回nil
RPUSH key element ... ：向列表右侧插入一个或多个元素
RPOP num：从右侧开始取，取出并移除num个元素，数量不够就返回nil
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
备注：左边索引为1，右边依次递增

Set类型

Redis的set结构和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，因此也具备HashSet的特点：无序、元素不可重复、查找快、支持交集、并集、差集等功能。可以用于交友列表显示共同好友的功能

Set数据的常见命令：

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

SortedSet类型

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具有的特点：可排序元素、不重复、查询速度快。因为SortedSet的可排序特性，经常被用来实现排行榜这样的功能

SortedSet常用命令：

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

其他的数据类型会放在黑马点评实战项目中介绍使用

Redis的Java客户端

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这里我们平常只用Jedis

Jedis的使用

首先是Maven坐标

 <!--jedis依赖--><dependency><groupId>redis.clients</groupId><artifactId>jedis</artifactId><version>3.7.0</version></dependency><!--junit依赖--><dependency><groupId>org.junit.jupiter</groupId><artifactId>junit-jupiter</artifactId><version>5.7.0</version><scope>test</scope></dependency>

练手

public class test {private Jedis jedis;@BeforeEachpublic void init() {jedis = new Jedis("localhost", 6379);   // 初始加载，先连接Redisjedis.select(0);                        // 选择仓库}@Testpublic void testString() {String result = jedis.set("name", "wyt");System.out.println(result);System.out.println(jedis.get("name"));}@Testpublic void testHashMap() {jedis.hset("user:1","name","jeck");jedis.hset("user:1","age","12");Map<String, String> stringStringMap = jedis.hgetAll("user:1");System.out.println(stringStringMap);}@AfterEachpublic void destroy() {if (jedis != null) {jedis.close();              // 测试结束关闭连接防止内存泄漏}}}

连接池

在平常我们一般不会使用直接连接的方式，而是使用连接池，那么什么是连接池呢，就是在一个容器内，放置了许多连接，多少个连接我们可以进行定义。下面是一些配置名。

最小连接：最小连接数是连接池一直保持的数据连接，可以理解为即使没有连接请求，也会有这么多连接对象存在
最大连接：最大连接数是连接池能申请的最大连接数。如果数据连接请求超过此数，后面的数据连接请求将被加入到等待队列中
最小空闲连接：连接池用于预留的连接对象，当空闲连接小于最小空闲连接时，会另外创建连接，直到空闲连接等于或大于最小空闲连接（一般都会设置为0）
最大空闲连接：连接池用于限制空闲连接对象，当空闲连接大于最大空闲连接时，会将多余的空闲连接销毁
最大等待时间：当连接时间超过了最大等待连接时间，就会放弃等待然后直接抛异常

配置文件

public class JedisConnectionFactory {public static final JedisPool jedisPool;static {JedisPoolConfig jedisPoolConfig = new JedisPoolConfig();// 最大连接数jedisPoolConfig.setMaxTotal(10);// 最大空闲数jedisPoolConfig.setMaxIdle(10);// 最小空闲连接jedisPoolConfig.setMinIdle(0);// 最多等待1000毫秒jedisPoolConfig.setMaxWaitMillis(1000);jedisPool = new JedisPool(jedisPoolConfig, "127.0.0.1", 6379,1000);}public static Jedis getJedis() {return jedisPool.getResource();}
}

SpringBoot整合Redis

这里我们使用Spring Data Redis

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Maven坐标

<dependencies>// Spring Data Redis<dependency><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-starter-data-redis</artifactId></dependency><dependency><groupId>org.projectlombok</groupId><artifactId>lombok</artifactId><optional>true</optional></dependency><dependency><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId><scope>test</scope></dependency>// 连接池<dependency><groupId>org.apache.commons</groupId><artifactId>commons-pool2</artifactId></dependency>
</dependencies>

那么我们为什么非要用连接池呢，首先redis是单线程的，但是当我多个同时连接redis时是不是要排队吗？然后执行命令，和我们执行单个全局连接直接去一个执行redis指令，感觉差不多吗？此言差异，虽然redis是单线程的，但这并不表示使用连接池不能提高效率，只是不能通过多线程的方式提高效率。
redis连接池单连接的效能提高很多，要了解为什么redis连接池能够这么大幅的提高性能，就要了解单连接的性能瓶颈在哪里？单线程不是redis的性能瓶颈，对redis而言，有两个性能所在，一个是计算机执行命令的速度，另一个是网络通信性。很显然，执行命令速度不是redis的性能瓶颈，通信才是其瓶颈。据我所知，redis每秒可执行10万次，因此，对于客户端将若干条命令传输给redis服务，命令执行时间和通信时间大概是比等于0，将设以1s举例，几条命令传输时间为40ms，而每秒可执行10万条命令，那么这些命令只是花费1ms来执行，其他39ms时间无事可做，等待下一个命令的到来，其中的间隙，造成redis的闲置。
综上，要提高redis的性能，可以降低单位时间内的通信成本，那么连接池就是一个不错的选择。客户端使用连接词+多线程方案，使得redis服务闲置时间降低，极大的提高了服务效率。

配置文件

spring.application.name: SpringBoot_Redis
spring:data:redis:host: 127.0.0.1port: 6379lettuce:pool:max-active: 8max-idle: 8min-idle: 0max-wait: 1000

RedisTemplate的序列化方式

API
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RedisTemplate是SpringDataRedis封装的一个对象，类似于JDBCTemplate，都是一个用来操作数据库中数据的工具类。
RedisTemplate底层默认使用的是JDK序列化器，JDK序列化器是采用ObjectOutputStream实现的，这种实现方式存在缺点：存入的数据可读性差、内存占用较大。

这时候我们可以自定义序列化方式

@Configuration
public class RedisConfig {@Beanpublic RedisTemplate<String, Object> redisTemplate(RedisConnectionFactory redisConnectionFactory) {// 创建对象RedisTemplate<String, Object> redisTemplate = new RedisTemplate<>();// 设置连接工厂redisTemplate.setConnectionFactory(redisConnectionFactory);// 创建JSON序列化工具GenericJackson2JsonRedisSerializer genericJackson2JsonRedisSerializer = new GenericJackson2JsonRedisSerializer();// 设置key的序列化器redisTemplate.setKeySerializer(RedisSerializer.string());redisTemplate.setHashKeySerializer(RedisSerializer.string());// 设置valueredisTemplate.setValueSerializer(genericJackson2JsonRedisSerializer);redisTemplate.setHashValueSerializer(genericJackson2JsonRedisSerializer);return redisTemplate;}}

key 用字符串的方式存储，value用json的格式存储
但是以这样的形式存储的对象，占用内存很大，每一次存储都带着@Class

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StringRedisTemplate序列化方式

为了节省内存空间，就不能使用JSON序列化器来处理Value，而是统一使用String序列化器，这样就只能存String类型的key和value，而面对Object类型的value时，就手动完成对象的序列化和反序列化。那么是不是需要我们去重新定义一个RedisTemplate呢？答案是No，Spring默认提供了一个StringRedisTemplate类，它的key和value都默认是采用String序列化的方式

@Test
void testStringRedisTemplate2() throws JsonProcessingException {User user = new User("wyt",12);String json = mapper.writeValueAsString(user);stringRedisTemplate.opsForValue().set("user:101",json);String jsonUser = stringRedisTemplate.opsForValue().get("user:101");User o = mapper.readValue(jsonUser,User.class);System.out.println(o);
}@Test
void testStringRedisTemplate3() throws JsonProcessingException {stringRedisTemplate.opsForHash().put("user:102","name","谷歌");stringRedisTemplate.opsForHash().put("user:102","age","12");Map<Object, Object> entries = stringRedisTemplate.opsForHash().entries("user:102");System.out.println(entries);
}