redis-基础

0 目录

1 NoSQL和SQL

SQL：传统关系型数据库是结构化数据，每一张表都有严格的约束信息：字段名、字段数据类型、字段约束等等信息，插入的数据必须遵守这些约束

NoSQL：NoSql对数据库格式没有严格约束，往往形式松散，自由。可以是key-value,可以是文档，或者图格式

2 认识Redis

特征：

• 键值（key-value）型，value支持多种不同数据结构，功能丰富
• 单线程，每个命令具备原子性
• 低延迟，速度快（基于内存、IO多路复用、良好的编码）。
• 支持数据持久化(定期将内存搬运到磁盘)
• 支持主从集群、分片集群（数据拆分）
• 支持多语言客户端

3 Redis命令

• KEYS：查看符合模板的所有key
• 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，这个key就会被自动删除（expire设置存活周期，ttl查看剩余时间，不设置expire的话ttl为-1）

3.1 String

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：

1. string：普通字符串
2. int：整数类型，可以做自增、自减操作
3. 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

3.1.1 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
• SETEX：添加一个String类型的键值对，并且指定有效期

3.1.2 Key结构

可以通过给key添加前缀加以区分，前缀规范：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

3.2 Hash

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。String结构是将对象序列化为JSON字符串后存储，当需要修改对象某个字段时很不方便。

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：

3.2.1 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：批量添加多个hash类型key的field的值
• 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

3.3 List

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：有序、元素可以重复、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。

3.3.1 常见命令

• 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

3.4 Set

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： 无序、元素不可重复、查找快、支持交集、并集、差集等功能。

3.4.1 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与key2的并集

3.5 SortedSet

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：

• 可排序
• 元素不重复
• 查询速度快

因为SortedSet的可排序特性（从小到大排序 ），经常被用来实现排行榜这样的功能。

3.5.1 常见命令

• 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，例如：

升序获取sorted set 中的指定元素的排名： ZRANK key member

降序获取sorted set 中的指定元素的排名： ZREVRANK key memeber

4 Redis的Java客户端

4.1 Jedis

1. 导入依赖

   <dependency>
       <groupId>redis.clients</groupId>
       <artifactId>jedis</artifactId>
       <version>3.8.0</version>
   </dependency>

2. 建立连接

   public class JedisTest {
       private Jedis jedis;
   
       @BeforeEach
       void setUp(){
           //1.建立连接
           jedis = new Jedis("192.168.200.130",6379);
           //2.设置密码
           jedis.auth("1234");
           //3.选择库
           jedis.select(0);
       }
   
       @Test
       void testString(){
           String result = jedis.set("name", "小明");
           System.out.println("result= " + result);
   
           String name = jedis.get("name");
           System.out.println("name= "+name);
       }
   
       @AfterEach
       void tearDown(){
           if(jedis!=null){
               jedis.close();
           }
       }
   }

3. Jedis连接池

   public class JedisConnectFactory {
       private static final JedisPool jedisPool;
   
       static{
           //配置连接池
           JedisPoolConfig poolConfig = new JedisPoolConfig();
           poolConfig.setMaxTotal(8);
           poolConfig.setMaxIdle(8);
           poolConfig.setMinIdle(0);
           poolConfig.setMaxWait(Duration.ofMillis(1000));
           jedisPool = new JedisPool(poolConfig,"192.168.200.130",6379,1000,"1234");
       }
       
       public static Jedis getJedis(){
           return jedisPool.getResource();
       }
   
   }

4. JedisConnectionFacotry：工厂设计模式是实际开发中非常常用的一种设计模式，我们可以使用工厂，去降低代的耦合，比如Spring中的Bean的创建，就用到了工厂设计模式

5. 静态代码块：随着类的加载而加载，确保只能执行一次，我们在加载当前工厂类的时候，就可以执行static的操作完成对 连接池的初始化

6. 最后提供返回连接池中连接的方法.

4.2 SpringDataRedis

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

SpringDataRedis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：

1. 导入依赖

   <!--Redis依赖-->
   <dependency>
       <groupId>org.springframework.boot</groupId>
       <artifactId>spring-boot-starter-data-redis</artifactId>
   </dependency>
   <!--连接池依赖-->
   <dependency>
       <groupId>org.apache.commons</groupId>
       <artifactId>commons-pool2</artifactId>
   </dependency>
      

2. 配置文件

   spring:
     redis:
       host: 192.168.200.130
       port: 6379
       password: 1234
       database: 0
       lettuce:
         pool:
           max-active: 8 #最大连接数
           max-idle: 8 #最大空闲连接
           min-idle: 0 #最小空闲连接
           max-wait: 100 #连接等待时间

3. Test

   @Autowired
   private StringRedisTemplate stringRedisTemplate;
   
   //JSON工具类ObjectMapper,或者可以用fastjson:JSON.toJSONString(), JSON.parseObject()
   private static final ObjectMapper mapper = new ObjectMapper();
   
   @Test
   public void testSaveUser() throws JsonProcessingException {
       User user = new User();
       user.setName("阿廖莎");
       user.setAge(21);
       //手动序列化
       String json = mapper.writeValueAsString(user);
   
       stringRedisTemplate.opsForValue().set("user:100",json);
       //反序列化
       User user1 = mapper.readValue(stringRedisTemplate.opsForValue().get("user:100"), User.class);
       System.out.println("user1 = " + user1);
   }