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Redis基础

基础篇Redis {#%E5%9F%BA%E7%A1%80%E7%AF%87redis}

黑马程序员Redis入门到实战教程基础篇笔记

tips: 根据课程笔记增删改而来

1.Redis简单介绍 {#1.redis%E7%AE%80%E5%8D%95%E4%BB%8B%E7%BB%8D}

Redis是一种键值型的NoSql数据库,这里有两个关键字:

  • 键值型
  • NoSql

其中键值型,是指Redis中存储的数据都是以key.value对的形式存储,而value的形式多种多样,可以是字符串.数值.甚至json:

1652882668159

而NoSql则是相对于传统关系型数据库而言,有很大差异的一种数据库。

对于存储的数据,没有类似Mysql那么严格的约束,比如唯一性,是否可以为null等等,所以我们把这种松散结构的数据库,称之为NoSQL数据库。

2.课程目录 {#2.%E8%AF%BE%E7%A8%8B%E7%9B%AE%E5%BD%95}

  • 初始Redis
    • 认识NoSQL
    • 认识Redis
    • 安装Redis
  • Redis常见命令
    • 5种常见数据结构
    • 通用命令
    • 不同数据结构的操作命令
  • Redis的Java客户端
    • Jedis客户端
    • SpringDataRedis客户端

3.初始Redis {#3.%E5%88%9D%E5%A7%8Bredis}

3.1.认识NoSQL {#3.1.%E8%AE%A4%E8%AF%86nosql}

NoSql 可以翻译做Not Only Sql(不仅仅是SQL),或者是No Sql(非Sql的)数据库。是相对于传统关系型数据库而言,有很大差异的一种特殊的数据库,因此也称之为非关系型数据库

3.1.1.结构化与非结构化 {#3.1.1.%E7%BB%93%E6%9E%84%E5%8C%96%E4%B8%8E%E9%9D%9E%E7%BB%93%E6%9E%84%E5%8C%96}

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:

而NoSql则对数据库格式没有严格约束,往往形式松散,自由。

可以是键值型:

也可以是文档型:

甚至可以是图格式:

3.1.2.关联和非关联 {#3.1.2.%E5%85%B3%E8%81%94%E5%92%8C%E9%9D%9E%E5%85%B3%E8%81%94}

传统数据库的表与表之间往往存在关联,例如外键:

而非关系型数据库不存在关联关系,要维护关系要么靠代码中的业务逻辑,要么靠数据之间的耦合:

{
  id: 1,
  name: "张三",
  orders: [
    {
       id: 1,
       item: {
	 id: 10, title: "荣耀6", price: 4999
       }
    },
    {
       id: 2,
       item: {
	 id: 20, title: "小米11", price: 3999
       }
    }
  ]
}

此处要维护"张三"的订单与商品"荣耀"和"小米11"的关系,不得不冗余的将这两个商品保存在张三的订单文档中,不够优雅。还是建议用业务来维护关联关系。

3.1.3.查询方式 {#3.1.3.%E6%9F%A5%E8%AF%A2%E6%96%B9%E5%BC%8F}

传统关系型数据库会基于Sql语句做查询,语法有统一标准;

而不同的非关系数据库查询语法差异极大,五花八门各种各样。

3.1.4.事务 {#3.1.4.%E4%BA%8B%E5%8A%A1}

传统关系型数据库能满足事务ACID的原则。

而非关系型数据库往往不支持事务,或者不能严格保证ACID的特性,只能实现基本的一致性。

3.1.5.总结 {#3.1.5.%E6%80%BB%E7%BB%93}

除了上述四点以外,在存储方式.扩展性.查询性能上关系型与非关系型也都有着显著差异,总结如下:

  • 存储方式
    • 关系型数据库基于磁盘进行存储,会有大量的磁盘IO,对性能有一定影响
    • 非关系型数据库,他们的操作更多的是依赖于内存来操作,内存的读写速度会非常快,性能自然会好一些
  • 扩展性
    • 关系型数据库集群模式一般是主从,主从数据一致,起到数据备份的作用,称为垂直扩展。
    • 非关系型数据库可以将数据拆分,存储在不同机器上,可以保存海量数据,解决内存大小有限的问题。称为水平扩展。
    • 关系型数据库因为表之间存在关联关系,如果做水平扩展会给数据查询带来很多麻烦

3.2.认识Redis {#3.2.%E8%AE%A4%E8%AF%86redis}

Redis诞生于2009年全称是Re mote D ictionary Server 远程词典服务器,是一个基于内存的键值型NoSQL数据库。

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
  • 支持主从集群.分片集群
  • 支持多语言客户端

作者:Antirez

Redis的官方网站地址:https://redis.io/

3.3.安装Redis {#3.3.%E5%AE%89%E8%A3%85redis}

大多数企业都是基于Linux服务器来部署项目,而且Redis官方也没有提供Windows版本的安装包。因此课程中我们会基于Linux系统来安装Redis.

此处选择的Linux版本为CentOS 7.

3.3.1.依赖库 {#3.3.1.%E4%BE%9D%E8%B5%96%E5%BA%93}

Redis是基于C语言编写的,因此首先需要安装Redis所需要的gcc依赖:

yum install -y gcc tcl

3.3.2.上传安装包并解压 {#3.3.2.%E4%B8%8A%E4%BC%A0%E5%AE%89%E8%A3%85%E5%8C%85%E5%B9%B6%E8%A7%A3%E5%8E%8B}

然后将课前资料提供的Redis安装包上传到虚拟机的任意目录:

例如,我放到了/usr/local/src 目录:

解压缩:

tar -xzf redis-6.2.6.tar.gz

解压后:

image-20211211080339076

进入redis目录:

cd redis-6.2.6

运行编译命令:

make && make install

如果没有出错,应该就安装成功了。

默认的安装路径是在 /usr/local/bin目录下:

该目录已经默认配置到环境变量,因此可以在任意目录下运行这些命令。其中:

  • redis-cli:是redis提供的命令行客户端
  • redis-server:是redis的服务端启动脚本
  • redis-sentinel:是redis的哨兵启动脚本

3.3.3.启动 {#3.3.3.%E5%90%AF%E5%8A%A8}

redis的启动方式有很多种,例如:

  • 默认启动
  • 指定配置启动
  • 开机自启

3.3.4.默认启动 {#3.3.4.%E9%BB%98%E8%AE%A4%E5%90%AF%E5%8A%A8}

安装完成后,在任意目录输入redis-server命令即可启动Redis:

redis-server

如图:

这种启动属于前台启动,会阻塞整个会话窗口,窗口关闭或者按下CTRL + C则Redis停止。不推荐使用。

3.3.5.指定配置启动 {#3.3.5.%E6%8C%87%E5%AE%9A%E9%85%8D%E7%BD%AE%E5%90%AF%E5%8A%A8}

如果要让Redis以后台方式启动,则必须修改Redis配置文件,就在我们之前解压的redis安装包下(/usr/local/src/redis-6.2.6),名字叫redis.conf:

image-20211211082225509

我们先将这个配置文件备份一份:

cp redis.conf redis.conf.bck

然后修改redis.conf文件中的一些配置:

# 允许访问的地址,默认是127.0.0.1,会导致只能在本地访问。修改为0.0.0.0则可以在任意IP访问,生产环境不要设置为0.0.0.0
bind 0.0.0.0
# 守护进程,修改为yes后即可后台运行
daemonize yes 
# 密码,设置后访问Redis必须输入密码
requirepass 123321

Redis的其它常见配置:

# 监听的端口
port 6379
# 工作目录,默认是当前目录,也就是运行redis-server时的命令,日志.持久化等文件会保存在这个目录
dir .
# 数据库数量,设置为1,代表只使用1个库,默认有16个库,编号0~15
databases 1
# 设置redis能够使用的最大内存
maxmemory 512mb
# 日志文件,默认为空,不记录日志,可以指定日志文件名
logfile "redis.log"

启动Redis:

# 进入redis安装目录 
cd /usr/local/src/redis-6.2.6
# 启动
redis-server redis.conf

停止服务:

# 利用redis-cli来执行 shutdown 命令,即可停止 Redis 服务,
# 因为之前配置了密码,因此需要通过 -u 来指定密码
redis-cli -u 123321 shutdown

3.3.6.开机自启 {#3.3.6.%E5%BC%80%E6%9C%BA%E8%87%AA%E5%90%AF}

我们也可以通过配置来实现开机自启。

首先,新建一个系统服务文件:

vi /etc/systemd/system/redis.service

内容如下:

[Unit]
Description=redis-server
After=network.target

[Service] Type=forking ExecStart=/usr/local/bin/redis-server /usr/local/src/redis-6.2.6/redis.conf PrivateTmp=true

[Install] WantedBy=multi-user.target


然后重载系统服务:

systemctl daemon-reload

现在,我们可以用下面这组命令来操作redis了:

# 启动
systemctl start redis
# 停止
systemctl stop redis
# 重启
systemctl restart redis
# 查看状态
systemctl status redis

执行下面的命令,可以让redis开机自启:

systemctl enable redis

3.4.Redis桌面客户端 {#3.4.redis%E6%A1%8C%E9%9D%A2%E5%AE%A2%E6%88%B7%E7%AB%AF}

安装完成Redis,我们就可以操作Redis,实现数据的CRUD了。这需要用到Redis客户端,包括:

  • 命令行客户端
  • 图形化桌面客户端
  • 编程客户端

3.4.1.Redis命令行客户端 {#3.4.1.redis%E5%91%BD%E4%BB%A4%E8%A1%8C%E5%AE%A2%E6%88%B7%E7%AB%AF}

Redis安装完成后就自带了命令行客户端:redis-cli,使用方式如下:

redis-cli [options] [commonds]

其中常见的options有:

  • -h 127.0.0.1:指定要连接的redis节点的IP地址,默认是127.0.0.1
  • -p 6379:指定要连接的redis节点的端口,默认是6379
  • -a 123321:指定redis的访问密码

其中的commonds就是Redis的操作命令,例如:

  • ping:与redis服务端做心跳测试,服务端正常会返回pong

不指定commond时,会进入redis-cli的交互控制台:

3.4.2.图形化桌面客户端 {#3.4.2.%E5%9B%BE%E5%BD%A2%E5%8C%96%E6%A1%8C%E9%9D%A2%E5%AE%A2%E6%88%B7%E7%AB%AF}

GitHub上的大神编写了Redis的图形化桌面客户端,地址:https://github.com/uglide/RedisDesktopManager

不过该仓库提供的是RedisDesktopManager的源码,并未提供windows安装包。

在下面这个仓库可以找到安装包:https://github.com/lework/RedisDesktopManager-Windows/releases

3.4.3.安装 {#3.4.3.%E5%AE%89%E8%A3%85}

在课前资料中可以找到Redis的图形化桌面客户端:

解压缩后,运行安装程序即可安装:

安装完成后,在安装目录下找到rdm.exe文件:

双击即可运行:

3.4.4.建立连接 {#3.4.4.%E5%BB%BA%E7%AB%8B%E8%BF%9E%E6%8E%A5}

点击左上角的连接到Redis服务器按钮:

在弹出的窗口中填写Redis服务信息:

点击确定后,在左侧菜单会出现这个链接:

点击即可建立连接了。

Redis默认有16个仓库,编号从0至15. 通过配置文件可以设置仓库数量,但是不超过16,并且不能自定义仓库名称。

如果是基于redis-cli连接Redis服务,可以通过select命令来选择数据库:

# 选择 0号库
select 0

4.Redis常见命令 {#4.redis%E5%B8%B8%E8%A7%81%E5%91%BD%E4%BB%A4}

4.1 Redis数据结构介绍 {#4.1-redis%E6%95%B0%E6%8D%AE%E7%BB%93%E6%9E%84%E4%BB%8B%E7%BB%8D}

Redis是一个key-value的数据库,key一般是String类型,不过value的类型多种多样:

1652887393157

贴心小建议:命令不要死记,学会查询就好啦

Redis为了方便我们学习,将操作不同数据类型的命令也做了分组,在官网( https://redis.io/commands )可以查看到不同的命令:

1652887648826

当然我们也可以通过Help命令来帮助我们去查看命令

1652887748279

4.2 Redis 通用命令 {#4.2-redis-%E9%80%9A%E7%94%A8%E5%91%BD%E4%BB%A4}

通用指令是部分数据类型的,都可以使用的指令,常见的有:

  • 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,有效期到期时该key会被自动删除
  • TTL:查看一个KEY的剩余有效期

通过help [command] 可以查看一个命令的具体用法,例如:

1652887865189

课堂代码如下

  • KEYS
127.0.0.1:6379> keys *
1) "name"
2) "age"
127.0.0.1:6379>

查询以a开头的key

127.0.0.1:6379> keys a*

  • "age" 127.0.0.1:6379>

贴心小提示:在生产环境下,不推荐使用keys 命令,因为这个命令在key过多的情况下,效率不高

  • DEL
127.0.0.1:6379> help del

DEL key [key ...] summary: Delete a key since: 1.0.0 group: generic

127.0.0.1:6379> del name #删除单个 (integer) 1 #成功删除1个

127.0.0.1:6379> keys *

  1. "age"

127.0.0.1:6379> MSET k1 v1 k2 v2 k3 v3 #批量添加数据 OK

127.0.0.1:6379> keys *

  1. "k3"

  2. "k2"

  3. "k1"

  4. "age"

127.0.0.1:6379> del k1 k2 k3 k4 (integer) 3 #此处返回的是成功删除的key,由于redis中只有k1,k2,k3 所以只成功删除3个,最终返回 127.0.0.1:6379>

127.0.0.1:6379> keys * #再查询全部的key

  • "age" #只剩下一个了 127.0.0.1:6379>

贴心小提示:同学们在拷贝代码的时候,只需要拷贝对应的命令哦~

  • EXISTS
127.0.0.1:6379> help EXISTS

EXISTS key [key ...] summary: Determine if a key exists since: 1.0.0 group: generic

127.0.0.1:6379> exists age (integer) 1

127.0.0.1:6379> exists name (integer) 0


  • EXPIRE

贴心小提示:内存非常宝贵,对于一些数据,我们应当给他一些过期时间,当过期时间到了之后,他就会自动被删除~

127.0.0.1:6379> expire age 10
(integer) 1

127.0.0.1:6379> ttl age (integer) 8

127.0.0.1:6379> ttl age (integer) 6

127.0.0.1:6379> ttl age (integer) -2

127.0.0.1:6379> ttl age (integer) -2 #当这个key过期了,那么此时查询出来就是-2

127.0.0.1:6379> keys * (empty list or set)

127.0.0.1:6379> set age 10 #如果没有设置过期时间 OK

127.0.0.1:6379> ttl age (integer) -1 # ttl的返回值就是-1


4.3 Redis命令-String命令 {#4.3-redis%E5%91%BD%E4%BB%A4-string%E5%91%BD%E4%BB%A4}

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:

  • string:普通字符串
  • int:整数类型,可以做自增.自减操作
  • float:浮点类型,可以做自增.自减操作

1652890121291

String的常见命令有:

  • 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

贴心小提示:以上命令除了INCRBYFLOAT 都是常用命令

  • SET 和GET: 如果key不存在则是新增,如果存在则是修改
127.0.0.1:6379> set name Rose  //原来不存在
OK

127.0.0.1:6379> get name "Rose"

127.0.0.1:6379> set name Jack //原来存在,就是修改 OK

127.0.0.1:6379> get name "Jack"


  • MSET和MGET
127.0.0.1:6379> MSET k1 v1 k2 v2 k3 v3
OK

127.0.0.1:6379> MGET name age k1 k2 k3

  • "Jack" //之前存在的name

  • "10" //之前存在的age

  • "v1"

  • "v2"

  • "v3"

  • INCR和INCRBY和DECY
127.0.0.1:6379> get age 
"10"

127.0.0.1:6379> incr age //增加1 (integer) 11

127.0.0.1:6379> get age //获得age "11"

127.0.0.1:6379> incrby age 2 //一次增加2 (integer) 13 //返回目前的age的值

127.0.0.1:6379> incrby age 2 (integer) 15

127.0.0.1:6379> incrby age -1 //也可以增加负数,相当于减 (integer) 14

127.0.0.1:6379> incrby age -2 //一次减少2个 (integer) 12

127.0.0.1:6379> DECR age //相当于 incr 负数,减少正常用法 (integer) 11

127.0.0.1:6379> get age "11"


  • SETNX
127.0.0.1:6379> help setnx

SETNX key value summary: Set the value of a key, only if the key does not exist since: 1.0.0 group: string

127.0.0.1:6379> set name Jack //设置名称 OK 127.0.0.1:6379> setnx name lisi //如果key不存在,则添加成功 (integer) 0 127.0.0.1:6379> get name //由于name已经存在,所以lisi的操作失败 "Jack" 127.0.0.1:6379> setnx name2 lisi //name2 不存在,所以操作成功 (integer) 1 127.0.0.1:6379> get name2 "lisi"


  • SETEX
127.0.0.1:6379> setex name 10 jack
OK

127.0.0.1:6379> ttl name (integer) 8

127.0.0.1:6379> ttl name (integer) 7

127.0.0.1:6379> ttl name (integer) 5


4.4 Redis命令-Key的层级结构 {#4.4-redis%E5%91%BD%E4%BB%A4-key%E7%9A%84%E5%B1%82%E7%BA%A7%E7%BB%93%E6%9E%84}

Redis没有类似MySQL中的Table的概念,我们该如何区分不同类型的key呢?

例如,需要存储用户.商品信息到redis,有一个用户id是1,有一个商品id恰好也是1,此时如果使用id作为key,那就会冲突了,该怎么办?

我们可以通过给key添加前缀加以区分,不过这个前缀不是随便加的,有一定的规范:

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:

1652941631682

这个格式并非固定,也可以根据自己的需求来删除或添加词条。

例如我们的项目名称叫 heima,有user和product两种不同类型的数据,我们可以这样定义key:

  • user相关的key:heima:user:1

  • product相关的key:heima:product:1

如果Value是一个Java对象,例如一个User对象,则可以将对象序列化为JSON字符串后存储:

| KEY | VALUE | |-----------------|-----------------------------------------| | heima:user:1 | {"id":1, "name": "Jack", "age": 21} | | heima:product:1 | {"id":1, "name": "小米11", "price": 4999} |

一旦我们向redis采用这样的方式存储,那么在可视化界面中,redis会以层级结构来进行存储,形成类似于这样的结构,更加方便Redis获取数据

1652941883537

4.5 Redis命令-Hash命令 {#4.5-redis%E5%91%BD%E4%BB%A4-hash%E5%91%BD%E4%BB%A4}

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:

1652941995945

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:

1652942027719

Hash类型的常见命令

  • 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: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

  • 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

贴心小提示:哈希结构也是我们以后实际开发中常用的命令哟

  • HSET和HGET
127.0.0.1:6379> HSET heima:user:3 name Lucy//大key是 heima:user:3 小key是name,小value是Lucy
(integer) 1
127.0.0.1:6379> HSET heima:user:3 age 21// 如果操作不存在的数据,则是新增
(integer) 1
127.0.0.1:6379> HSET heima:user:3 age 17 //如果操作存在的数据,则是修改
(integer) 0
127.0.0.1:6379> HGET heima:user:3 name 
"Lucy"
127.0.0.1:6379> HGET heima:user:3 age
"17"
  • HMSET和HMGET
127.0.0.1:6379> HMSET heima:user:4 name HanMeiMei
OK
127.0.0.1:6379> HMSET heima:user:4 name LiLei age 20 sex man
OK
127.0.0.1:6379> HMGET heima:user:4 name age sex
1) "LiLei"
2) "20"
3) "man"
  • HGETALL
127.0.0.1:6379> HGETALL heima:user:4
1) "name"
2) "LiLei"
3) "age"
4) "20"
5) "sex"
6) "man"
  • HKEYS和HVALS
127.0.0.1:6379> HKEYS heima:user:4
1) "name"
2) "age"
3) "sex"
127.0.0.1:6379> HVALS heima:user:4
1) "LiLei"
2) "20"
3) "man"
  • HINCRBY
127.0.0.1:6379> HINCRBY  heima:user:4 age 2
(integer) 22
127.0.0.1:6379> HVALS heima:user:4
1) "LiLei"
2) "22"
3) "man"
127.0.0.1:6379> HINCRBY  heima:user:4 age -2
(integer) 20
  • HSETNX
127.0.0.1:6379> HSETNX heima:user4 sex woman
(integer) 1
127.0.0.1:6379> HGETALL heima:user:3
1) "name"
2) "Lucy"
3) "age"
4) "17"
127.0.0.1:6379> HSETNX heima:user:3 sex woman
(integer) 1
127.0.0.1:6379> HGETALL heima:user:3
1) "name"
2) "Lucy"
3) "age"
4) "17"
5) "sex"
6) "woman"

4.6 Redis命令-List命令 {#4.6-redis%E5%91%BD%E4%BB%A4-list%E5%91%BD%E4%BB%A4}

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。

List的常见命令有:

  • 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(从0开始,闭区间)
  • 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

1652943604992

  • LPUSH和RPUSH
127.0.0.1:6379> LPUSH users 1 2 3
(integer) 3
127.0.0.1:6379> RPUSH users 4 5 6
(integer) 6
  • LPOP和RPOP
127.0.0.1:6379> LPOP users
"3"
127.0.0.1:6379> RPOP users
"6"
  • LRANGE
127.0.0.1:6379> LRANGE users 1 2
1) "1"
2) "4"

4.7 Redis命令-Set命令 {#4.7-redis%E5%91%BD%E4%BB%A4-set%E5%91%BD%E4%BB%A4}

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

Set类型的常见命令

  • 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

例如两个集合:s1和s2:

求交集:SINTER s1 s2

求s1与s2的不同:SDIFF s1 s2

具体命令

127.0.0.1:6379> sadd s1 a b c
(integer) 3
127.0.0.1:6379> smembers s1
1) "c"
2) "b"
3) "a"
127.0.0.1:6379> srem s1 a
(integer) 1

127.0.0.1:6379> SISMEMBER s1 a (integer) 0

127.0.0.1:6379> SISMEMBER s1 b (integer) 1

127.0.0.1:6379> SCARD s1 (integer) 2


案例

  • 将下列数据用Redis的Set集合来存储:
  • 张三的好友有:李四.王五.赵六
  • 李四的好友有:王五.麻子.二狗
  • 利用Set的命令实现下列功能:
  • 计算张三的好友有几人
  • 计算张三和李四有哪些共同好友
  • 查询哪些人是张三的好友却不是李四的好友
  • 查询张三和李四的好友总共有哪些人
  • 判断李四是否是张三的好友
  • 判断张三是否是李四的好友
  • 将李四从张三的好友列表中移除
127.0.0.1:6379> SADD zs lisi wangwu zhaoliu
(integer) 3

127.0.0.1:6379> SADD ls wangwu mazi ergou (integer) 3

127.0.0.1:6379> SCARD zs (integer) 3

127.0.0.1:6379> SINTER zs ls

  1. "wangwu"

127.0.0.1:6379> SDIFF zs ls

  1. "zhaoliu"

  2. "lisi"

127.0.0.1:6379> SUNION zs ls

  1. "wangwu"

  2. "zhaoliu"

  3. "lisi"

  4. "mazi"

  5. "ergou"

127.0.0.1:6379> SISMEMBER zs lisi (integer) 1

127.0.0.1:6379> SISMEMBER ls zhangsan (integer) 0

127.0.0.1:6379> SREM zs lisi (integer) 1

127.0.0.1:6379> SMEMBERS zs

  • "zhaoliu"

  • "wangwu"

4.8 Redis命令-SortedSet类型 {#4.8-redis%E5%91%BD%E4%BB%A4-sortedset%E7%B1%BB%E5%9E%8B}

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,经常被用来实现排行榜这样的功能。

SortedSet的常见命令有:

  • 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

5.Redis的Java客户端-Jedis {#5.redis%E7%9A%84java%E5%AE%A2%E6%88%B7%E7%AB%AF-jedis}

在Redis官网中提供了各种语言的客户端,地址:https://redis.io/docs/clients/

其中Java客户端也包含很多:

image-20220609102817435

标记为❤的就是推荐使用的java客户端,包括:

  • Jedis和Lettuce:这两个主要是提供了Redis命令对应的API,方便我们操作Redis,而SpringDataRedis又对这两种做了抽象和封装,因此我们后期会直接以SpringDataRedis来学习。
  • Redisson:是在Redis基础上实现了分布式的可伸缩的java数据结构,例如Map.Queue等,而且支持跨进程的同步机制:Lock.Semaphore等待,比较适合用来实现特殊的功能需求。

5.1 Jedis快速入门 {#5.1-jedis%E5%BF%AB%E9%80%9F%E5%85%A5%E9%97%A8}

入门案例详细步骤

案例分析:

0)创建工程:

1652959239813

1)引入依赖:

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

2)建立连接

新建一个单元测试类,内容如下:

private Jedis jedis;
`@BeforeEach
void setUp() {
// 1.建立连接
jedis = new Jedis("192.168.150.101", 6379);
// 2.设置密码
jedis.auth("123321");
// 3.选择库
jedis.select(0);
}
`

3)测试:

@Test
void testString() {
    // 存入数据
    String result = jedis.set("name", "虎哥");
    System.out.println("result = " + result);
    // 获取数据
    String name = jedis.get("name");
    System.out.println("name = " + name);
}

@Test void testHash() { // 插入hash数据 jedis.hset("user:1", "name", "Jack"); jedis.hset("user:1", "age", "21");

// 获取
Map&amp;lt;String, String&amp;gt; map = jedis.hgetAll(&quot;user:1&quot;);
System.out.println(map);

}


4)释放资源

@AfterEach
void tearDown() {
    if (jedis != null) {
        jedis.close();
    }
}

5.2 Jedis连接池 {#5.2-jedis%E8%BF%9E%E6%8E%A5%E6%B1%A0}

Jedis本身是线程不安全的,并且频繁的创建和销毁连接会有性能损耗,因此我们推荐大家使用Jedis连接池代替Jedis的直连方式

有关池化思想,并不仅仅是这里会使用,很多地方都有,比如说我们的数据库连接池,比如我们tomcat中的线程池,这些都是池化思想的体现。

5.2.1.创建Jedis的连接池 {#5.2.1.%E5%88%9B%E5%BB%BAjedis%E7%9A%84%E8%BF%9E%E6%8E%A5%E6%B1%A0}

public class JedisConnectionFacotry {
 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.setMaxWaitMillis(1000); //创建连接池对象 jedisPool = new JedisPool(poolConfig, &quot;192.168.150.101&quot;,6379,1000,&quot;123321&quot;); }

public static Jedis getJedis(){ return jedisPool.getResource(); }

}


代码说明:

  • 1) 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

  • 2)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

  • 3)最后提供返回连接池中连接的方法.

5.2.2.改造原始代码 {#5.2.2.%E6%94%B9%E9%80%A0%E5%8E%9F%E5%A7%8B%E4%BB%A3%E7%A0%81}

代码说明:

1.在我们完成了使用工厂设计模式来完成代码的编写之后,我们在获得连接时,就可以通过工厂来获得。

,而不用直接去new对象,降低耦合,并且使用的还是连接池对象。

2.当使用了连接池后,关闭连接其实并不是关闭,而是将Jedis还回连接池的。

    @BeforeEach
    void setUp(){
        //建立连接
        jedis = JedisConnectionFacotry.getJedis();
         //选择库
        jedis.select(0);
    }
`@AfterEach
void tearDown() {
if (jedis != null) {
// 当使用了连接池后,关闭连接其实并不是关闭,而是将Jedis还回连接池的。
jedis.close();
}
}
`

6.Redis的Java客户端-SpringDataRedis {#6.redis%E7%9A%84java%E5%AE%A2%E6%88%B7%E7%AB%AF-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,官网地址:https://spring.io/projects/spring-data-redis

  • 提供了对不同Redis客户端的整合(Lettuce和Jedis)
  • 提供了RedisTemplate统一API来操作Redis
  • 支持Redis的发布订阅模型
  • 支持Redis哨兵和Redis集群
  • 支持基于Lettuce的响应式编程
  • 支持基于JDK.JSON.字符串.Spring对象的数据序列化及反序列化
  • 支持基于Redis的JDKCollection实现

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:

1652976773295

6.1.快速入门 {#6.1.%E5%BF%AB%E9%80%9F%E5%85%A5%E9%97%A8}

SpringBoot已经提供了对SpringDataRedis的支持,使用非常简单:

6.1.1.导入pom坐标 {#6.1.1.%E5%AF%BC%E5%85%A5pom%E5%9D%90%E6%A0%87}

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
         xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 https://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
    <modelVersion>4.0.0</modelVersion>
    <parent>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId>
        <version>2.5.7</version>
        <relativePath/> <!-- lookup parent from repository -->
    </parent>
    <groupId>com.heima</groupId>
    <artifactId>redis-demo</artifactId>
    <version>0.0.1-SNAPSHOT</version>
    <name>redis-demo</name>
    <description>Demo project for Spring Boot</description>
    <properties>
        <java.version>1.8</java.version>
    </properties>
    <dependencies>
        <!--spring整合redis依赖-->
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-data-redis</artifactId>
        </dependency>
        <!--common-pool-->
        <!--Jedis和Lettuce底层都会使用common-pool来实现连接池-->
        <dependency>
            <groupId>org.apache.commons</groupId>
            <artifactId>commons-pool2</artifactId>
        </dependency>
        <!--Jackson依赖-->
        <dependency>
            <groupId>com.fasterxml.jackson.core</groupId>
            <artifactId>jackson-databind</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>
    </dependencies>
&amp;lt;build&amp;gt;
    &amp;lt;plugins&amp;gt;
        &amp;lt;plugin&amp;gt;
            &amp;lt;groupId&amp;gt;org.springframework.boot&amp;lt;/groupId&amp;gt;
            &amp;lt;artifactId&amp;gt;spring-boot-maven-plugin&amp;lt;/artifactId&amp;gt;
            &amp;lt;configuration&amp;gt;
                &amp;lt;excludes&amp;gt;
                    &amp;lt;exclude&amp;gt;
                        &amp;lt;groupId&amp;gt;org.projectlombok&amp;lt;/groupId&amp;gt;
                        &amp;lt;artifactId&amp;gt;lombok&amp;lt;/artifactId&amp;gt;
                    &amp;lt;/exclude&amp;gt;
                &amp;lt;/excludes&amp;gt;
            &amp;lt;/configuration&amp;gt;
        &amp;lt;/plugin&amp;gt;
    &amp;lt;/plugins&amp;gt;
&amp;lt;/build&amp;gt;

&lt;/project&gt;


6.1.2 .配置文件 {#6.1.2-.%E9%85%8D%E7%BD%AE%E6%96%87%E4%BB%B6}

spring:
  redis:
    host: 192.168.150.101
    port: 6379
    password: 123321
    lettuce:
      pool:
        max-active: 8  #最大连接
        max-idle: 8   #最大空闲连接
        min-idle: 0   #最小空闲连接
        max-wait: 100ms #连接等待时间

6.1.3.测试代码 {#6.1.3.%E6%B5%8B%E8%AF%95%E4%BB%A3%E7%A0%81}

@SpringBootTest
class RedisDemoApplicationTests {
@Autowired
private RedisTemplate&amp;lt;String, Object&amp;gt; redisTemplate;

@Test void testString() { // 写入一条String数据 redisTemplate.opsForValue().set(&quot;name&quot;, &quot;虎哥&quot;); // 获取string数据 Object name = redisTemplate.opsForValue().get(&quot;name&quot;); System.out.println(&quot;name = &quot; + name); }

}


贴心小提示:SpringDataRedis使用起来非常简单,记住如下几个步骤即可

SpringDataRedis的使用步骤:

  • 引入spring-boot-starter-data-redis依赖
  • 在application.yml配置Redis信息
  • 注入RedisTemplate

6.2 .数据序列化器 {#6.2-.%E6%95%B0%E6%8D%AE%E5%BA%8F%E5%88%97%E5%8C%96%E5%99%A8}

RedisTemplate可以接收任意Object作为值写入Redis:

只不过写入前会把Object序列化为字节形式 ,默认是采用JDK序列化,得到的结果是这样的:

缺点:

  • 可读性差
  • 内存占用较大

我们可以自定义RedisTemplate的序列化方式,代码如下:

@Configuration
public class RedisConfig {
@Bean
public RedisTemplate&amp;lt;String, Object&amp;gt; redisTemplate(RedisConnectionFactory connectionFactory){
    // 创建RedisTemplate对象
    RedisTemplate&amp;lt;String, Object&amp;gt; template = new RedisTemplate&amp;lt;&amp;gt;();
    // 设置连接工厂
    template.setConnectionFactory(connectionFactory);
    // 创建JSON序列化工具
    GenericJackson2JsonRedisSerializer jsonRedisSerializer = 
        							new GenericJackson2JsonRedisSerializer();
    // 设置Key的序列化
    template.setKeySerializer(RedisSerializer.string());
    template.setHashKeySerializer(RedisSerializer.string());
    // 设置Value的序列化
    template.setValueSerializer(jsonRedisSerializer);
    template.setHashValueSerializer(jsonRedisSerializer);
    // 返回
    return template;
}

}


这里采用了JSON序列化来代替默认的JDK序列化方式。最终结果如图:

整体可读性有了很大提升,并且能将Java对象自动的序列化为JSON字符串,并且查询时能自动把JSON反序列化为Java对象。不过,其中记录了序列化时对应的class名称,目的是为了查询时实现自动反序列化。这会带来额外的内存开销。

6.3 StringRedisTemplate {#6.3-stringredistemplate}

尽管JSON的序列化方式可以满足我们的需求,但依然存在一些问题,如图:

1653054602930

为了在反序列化时知道对象的类型,JSON序列化器会将类的class类型写入json结果中,存入Redis,会带来额外的内存开销。

为了减少内存的消耗,我们可以采用手动序列化的方式,换句话说,就是不借助默认的序列化器,而是我们自己来控制序列化的动作,同时,我们只采用String的序列化器,这样,在存储value时,我们就不需要在内存中就不用多存储数据,从而节约我们的内存空间

1653054744832

这种用法比较普遍,因此SpringDataRedis就提供了RedisTemplate的子类:StringRedisTemplate,它的key和value的序列化方式默认就是String方式。

省去了我们自定义RedisTemplate的序列化方式的步骤,而是直接使用:

@SpringBootTest
class RedisStringTests {
@Autowired
private StringRedisTemplate stringRedisTemplate;

@Test void testString() { // 写入一条String数据 stringRedisTemplate.opsForValue().set(&quot;verify:phone:13600527634&quot;, &quot;124143&quot;); // 获取string数据 Object name = stringRedisTemplate.opsForValue().get(&quot;name&quot;); System.out.println(&quot;name = &quot; + name); }

private static final ObjectMapper mapper = new ObjectMapper();

@Test void testSaveUser() throws JsonProcessingException { // 创建对象 User user = new User(&quot;虎哥&quot;, 21); // 手动序列化 String json = mapper.writeValueAsString(user); // 写入数据 stringRedisTemplate.opsForValue().set(&quot;user:200&quot;, json);

// 获取数据
String jsonUser = stringRedisTemplate.opsForValue().get(&amp;quot;user:200&amp;quot;);
// 手动反序列化
User user1 = mapper.readValue(jsonUser, User.class);
System.out.println(&amp;quot;user1 = &amp;quot; + user1);

}

}


此时我们再来看一看存储的数据,就会发现那个class数据已经不在了,节约了我们的空间~

1653054945211

最后小总结:

RedisTemplate的两种序列化实践方案:

  • 方案一:

    • 自定义RedisTemplate
    • 修改RedisTemplate的序列化器为GenericJackson2JsonRedisSerializer
  • 方案二:

    • 使用StringRedisTemplate
    • 写入Redis时,手动把对象序列化为JSON
    • 读取Redis时,手动把读取到的JSON反序列化为对象

6.4 Hash结构操作 {#6.4-hash%E7%BB%93%E6%9E%84%E6%93%8D%E4%BD%9C}

在基础篇的最后,咱们对Hash结构操作一下,收一个小尾巴,这个代码咱们就不再解释啦

马上就开始新的篇章~~~进入到我们的Redis实战篇

@SpringBootTest
class RedisStringTests {
@Autowired
private StringRedisTemplate stringRedisTemplate;

@Test void testHash() { stringRedisTemplate.opsForHash().put(&quot;user:400&quot;, &quot;name&quot;, &quot;虎哥&quot;); stringRedisTemplate.opsForHash().put(&quot;user:400&quot;, &quot;age&quot;, &quot;21&quot;);

Map&amp;amp;lt;Object, Object&amp;amp;gt; entries = stringRedisTemplate.opsForHash().entries(&amp;quot;user:400&amp;quot;);
System.out.println(&amp;quot;entries = &amp;quot; + entries);

}

}


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