Redis

一、基本概念

Redis是一款高性能的NoSQL系列的非关系型数据库。

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，泛指非关系型数据库。
​ 随着互联网web2.0（用户主导）网站的兴起，传统的关系型数据库在应付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。

NoSQL相比于关系型数据库：

优点：
（1）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。
（2）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。
（3）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。
（4）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：

（1）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十几年的技术同日而语。
（2）不提供对SQL的支持，如果不支持SQL这样的工业标准，将产生用户一定的学习和使用成本。
（3）不提供关系型数据库对事务的处理（Redis是支持事务的）。

【总结】关系型数据库与NoSQL数据库并非对立而是互补的关系，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。

​

二、命令操作

​ 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：

• 键key为字符串类型。
• 值value有5种不同的数据类型：
  • 字符串类型 string
  • 哈希类型 hash ： map格式
  • 列表类型 list ： linkedlist格式。允许重复元素
  • 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

1. 字符串类型string

1. 存储： set key value
    127.0.0.1:6379> set username zhangsan
    OK
2. 获取： get key
    127.0.0.1:6379> get username
    "zhangsan"
3. 删除： del key
    127.0.0.1:6379> del age
    (integer) 1

2. 哈希类型hash

1. 存储： hset key field value
    127.0.0.1:6379> hset myhash username lisi
    (integer) 1
    127.0.0.1:6379> hset myhash password 123
    (integer) 1
2. 获取： 
    * hget key field: 获取指定的field对应的值
        127.0.0.1:6379> hget myhash username
        "lisi"
    * hgetall key：获取所有的field和value
        127.0.0.1:6379> hgetall myhash
        1) "username"
        2) "lisi"
        3) "password"
        4) "123"
3. 删除： hdel key field
    127.0.0.1:6379> hdel myhash username
    (integer) 1

3. 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）

1. 添加：
    1. lpush key value: 将元素加入列表左表

    2. rpush key value：将元素加入列表右边

        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
2. 获取：
    * lrange key start end ：范围获取
        127.0.0.1:6379> lrange myList 0 -1
        1) "b"
        2) "a"
        3) "c"
3. 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

4. 集合类型set：不允许重复元素

1. 存储：sadd key value
    127.0.0.1:6379> sadd myset a
    (integer) 1
    127.0.0.1:6379> sadd myset a
    (integer) 0
2. 获取：smembers key:获取set集合中所有元素
    127.0.0.1:6379> smembers myset
    1) "a"
3. 删除：srem key value:删除set集合中的某个元素	
    127.0.0.1:6379> srem myset a
    (integer) 1

5. 有序集合类型 sortedset：不允许重复元素，且元素有顺序。每个元素都会关联一个double类型的分数。redis正是通过分数来为集合中的成员进行从小到大的排序

1. 存储：zadd key score 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
2. 获取：zrange key start end [withscores]
    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) "zhangsan"
    2) "60"
    3) "wangwu"
    4) "80"
    5) "lisi"
    6) "500"
3. 删除：zrem key value
    127.0.0.1:6379> zrem mysort lisi
    (integer) 1

6. 通用命令

1. keys * : 查询所有的键
2. type key ： 获取键对应的value的类型
3. del key：删除指定的key value

三、持久化

​ Redis是一个内存数据库，当Redis服务器重启或者电脑重启时，数据将会丢失，因此我们可以将Redis内存中的数据持久化保存到硬盘的文件中。

Redis的两种持久化机制：

• RDB：默认方式，不需要进行配置（推荐使用）。在一定的间隔时间中，检测key的变化情况，然后持久化数据。

1. 打开redis.windwos.conf文件可以看到如下内容
    #   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
				
2. 在redis的安装目录下，按住shift键，鼠标右键选择“在此处打开命令窗口”，重新启动服务器
	D:\redis-2.8.9>redis-server.exe redis.windows.conf	

• AOF：日志记录的方式，可以记录每一条命令的操作，即可以在每一次命令操作后就持久化数据。性能较差，不推荐。

1. 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
    
2. 在redis的安装目录下，按住shift键，鼠标右键选择“在此处打开命令窗口”，重新启动服务器
	D:\redis-2.8.9>redis-server.exe redis.windows.conf	

四、Jedis

Jedis是一款Java操作Redis数据库的工具。

使用步骤：

• 将Jedis的jar包（commons-pool2-2.3.jar和jedis-2.7.0.jar）导入到工程中。

• 使用：

  //1. 获取连接
  Jedis jedis = new Jedis("localhost",6379);
  //2. 操作（Jedis中的方法和命令行一模一样）
  jedis.set("username","zhangsan");
  //3. 关闭连接
  jedis.close();
  

Jedis操作Redis中的各种数据结构：

1) 字符串类型 string
    set
    get

     //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);

    //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秒后自动删除该键值对

    //3. 关闭连接
    jedis.close();

2) 哈希类型 hash ： map格式  
    hset
    hget
    hgetAll
    
    //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hash
    jedis.hset("user","name","lisi");
    jedis.hset("user","age","23");
    jedis.hset("user","gender","female");

    // 获取hash
    String name = jedis.hget("user", "name");
    System.out.println(name);
    // 获取hash的所有map中的数据
    Map<String, String> user = jedis.hgetAll("user");

    // keyset
    Set<String> keySet = user.keySet();
    for (String key : keySet) {
        //获取value
        String value = user.get(key);
        System.out.println(key + ":" + value);
    }

    //3. 关闭连接
    jedis.close();

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

     //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();

4) 集合类型 set  ： 不允许重复元素
    sadd
    smembers:获取所有元素

    //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) 有序集合类型 sortedset：不允许重复元素，且元素有顺序
    zadd
    zrange

    //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,"后羿");
    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();

五、Jedis连接池

• 首先要写一个jedis的配置文件，例如jedis.properties：

host=127.0.0.1
port=6379
maxTotal=50
maxIdle=10

• 接着写一个连接池工具类：

public class JedisPoolUtils {

    private static JedisPool jedisPool;

    static{
        //读取配置文件
        InputStream is = JedisPoolUtils.class.getClassLoader().getResourceAsStream("jedis.properties");
        //创建Properties对象
        Properties pro = new Properties();
        //关联文件
        try {
            pro.load(is);
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        //获取数据，设置到JedisPoolConfig中
        JedisPoolConfig config = new JedisPoolConfig();
        config.setMaxTotal(Integer.parseInt(pro.getProperty("maxTotal")));
        config.setMaxIdle(Integer.parseInt(pro.getProperty("maxIdle")));

        //初始化JedisPool
        jedisPool = new JedisPool(config,pro.getProperty("host"),Integer.parseInt(pro.getProperty("port")));
	}
	
     /**
     * 获取连接方法
     */
    public static Jedis getJedis(){
        return jedisPool.getResource();
    }
}

• 使用：

// 通过连接池工具类获取Jedis连接
Jedis jedis = JedisPoolUtils.getJedis();

// 使用
jedis.set("hello","world");

// 关闭，归还到连接池中
jedis.close();

六、Spring Boot整合Redis

1. 添加Redis的起步依赖

<!-- 配置使用redis启动器 -->
<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-data-redis</artifactId>
</dependency>

2. 在application.properties中配置Redis的连接信息

#Redis
spring.redis.host=127.0.0.1
spring.redis.port=6379

3. 注入RedisTemplate测试Redis是否整合成功

@RunWith(SpringRunner.class)
@SpringBootTest(classes = SpringbootJpaApplication.class)
public class RedisTest {

    @Autowired
    private UserRepository userRepository;

    @Autowired
    private RedisTemplate<String, String> redisTemplate;

    @Test
    public void test() throws JsonProcessingException {
        //从redis缓存中获得指定的数据
        String userListData = redisTemplate.boundValueOps("user.findAll").get();
        //如果redis中没有数据的话
        if(null==userListData){
            //查询数据库获得数据
            List<User> all = userRepository.findAll();
            //转换成json格式字符串
            ObjectMapper om = new ObjectMapper();
            userListData = om.writeValueAsString(all);
            //将数据存储到redis中，下次在查询直接从redis中获得数据，不用在查询数据库
            redisTemplate.boundValueOps("user.findAll").set(userListData);
            System.out.println("===============从数据库获得数据===============");
        }else{
            System.out.println("===============从redis缓存中获得数据===============");
        }

        System.out.println(userListData);

    }

}