Redis-基础篇

本文为针对黑马课程redis所总结笔记。

基础知识

SQL NoSQL
数据结构 结构化 非结构化
数据关联 关联的 无关联的
查询方式 SQL查询 非SQL
事务特性 ACID Base
存储方式 磁盘 内存
扩展性 垂直 水平
使用场景 数据结构稳定
相关业务对数据安全性、一致性要求高		 数据结构不稳定
对一致性、安全性要求不高、对性能要求高

redis是一个基于内存的键值型NoSQL数据库。key一般是String类型，value的类型是多样的。上表是SQL数据库和NoSQL数据库的区别。
特征：

  • 键值型
  • 单线程，核心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（定期从内存备份到硬盘中）
  • 支持主从集群、分片集群
  • 支持多语言客户端

安装：在linux环境下，下载命令

  1. 首先安装linux虚拟机，输入ifconfig，查看ip地址。然后使用mobaXterm新建session，输入ip地址和用户名，连接linux。
  2. 然后安装radis所需要的gcc依赖，yum install -y gcc tcl。（使用管理员模式，su root)
  3. 将redis安装包上传到/usr/local/src/目录，因为此目录一般情况放置安装文件。
  4. 然后cd /usr/local/src/，解压缩tar -xzf redis-6.2.6.tar.gz
  5. 进入redis目录，cd redis-6.2.6，运行编译命令make && make install。
  6. 默认安装路径在/usr/local/bin/目录下，因为该目录已经默认配置到环境变量。
  7. 在任意位置输入命令均可以启动radis。
    其中：
  • redis-cli：是redis提供的命令行客户端。命令格式为redis-cli [options] [commands]
    常见options：-h ip，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 yeah，指定redis的访问密码。但是使用-a password这种方法并不安全，因此可以在运行redis-cli后使用AUTH -password连接redis。
  • redis-server：是redis的服务端启动脚本
  • redis-sentinel：是redis的哨兵启动脚本

配置：修改配置文件

安装完成后，在任意目录输入redis-server命令即可启动Redis。但是这种启动输入前台启动，会阻塞整个会话窗口。因此通过修改配置文件，使其改为后台启动。

  1. 备份配置文件，配置文件为/usr/local/src/redis-6.2.6下的redis.conf。使用cp redis.conf redis.conf.bck备份文件。
  2. 按下述内容修改redis.conf的配置
  3. 进入redis安装目录，启动redis-server redis.conf
  4. 使用ps -ef | grep redis，可以看到后台已经启动的redis。
# 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 yeah
# 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"

设置开机自启：
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
设置redis开机自启：systemctl enable redis
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

常见命令：官网查询

通用命令：

  • KEYS：查看符合模板的所有key，不建议在生产环境设备上使用，因为在key过多的情况下，效率不高。keys pattern
  • DEL：删除key，返回值num代表删除的key的数量。del [key ...]
  • EXISTS：判断key是否存在。
  • EXPIRE：给一个key设置有效期seconds，因为内存很宝贵，对于一些数据，应该适当设置过期时间。expire key seconds
  • TTL：查看key的剩余有效期。返回为-1，表示永久有效。返回为-2，表示该key已过期。
  • help：查看一个命令的具体用法。help [command]

String类型：

不管是哪种格式，底层都是字节数组形式存储，只不过编码方式不同。字符串类型最大空间不能超过512M。
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
    组合命令
  • 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。set + nx
  • SETEX：添加一个String类型的键值对，并且指定有效期。set + expire

hash类型：

key的层级结构：[项目名]:[业务名]:[类型]:[id] value。因为redis没有类似mysql的table的概念，因此通过层级结构的存储，则可以区分不同类型的key。
比如

KEY VALUE
heima:user:1
heima:product:1

存入的层级结构是yeah下面分支的两个不同的类型user和product
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。因此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。
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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
  • HVALS：获取一个hash类型的key中所有的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

List类型：

与java的linkedlist类似，可以看作一个双向链表结构。因此有有序、元素可重复、插入删除快、查询速度一般的特点。
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
  • 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

Set类型

与java的hashset类似，可以看作是一个value为null的hashmap。因此有无序、元素不可重复、查找快、支持交并差集等功能的特点。
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

SortedSet类型

是一个可排序的set集合，与java的treeset有些类似，但底层数据机构差别很大。sortedset中每个元素都带有一个score属性，可以基于score属性对元素排序，底层实现是一个跳表加哈希表。因此有可排序、元素不重复、查询速度快的特点。经常被用作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
    上述所有命令默认都是升序，如果需要降序则在命令的Z后面添加REV即可。member是hash结构的filed。

Jedis-redis 的java客户端

  • 新建maven项目，添加jedis依赖：
<dependency>  
	<groupId>redis.clients</groupId>  
	<artifactId>jedis</artifactId>  
	<version>3.7.0</version>  
</dependency>
  • 在test中，新建jedisTest.java，建立连接：
public class jedisTest {  
	private Jedis jedis;  
	//建立连接
	@BeforeEach  
	void setUp(){  
		jedis=new Jedis("192.168.233.128",6379);  
		jedis.auth("yeah");  
		jedis.select(0);  
	}  
	@Test  
	void testString(){  
		String result=jedis.set("name","yeah");  
		System.out.println(result);  
		  
		String name=jedis.get("name");  
		System.out.println(name);  
	}  
	//释放资源
	@AfterEach  
	void tearDown(){  
		if(jedis!=null){  
		jedis.close();  
		}  
	}  
}
  • 运行testString函数。

稀奇古怪的bug：如果运行出错，判断是否是ip地址端口号填错、是否虚拟机防火墙未关。

SpringDataRedis

数据序列化器

  1. 引入spring-boot-starter-data-redis依赖
  2. 配置main/resources/application.yaml文件
  3. 编写测试代码
@ Test
void testString() {  
	redisTemplate.opsForValue().set("name","rose");  
	Object name=redisTemplate.opsForValue().get("name");  
	System.out.println(name);  
}

RedisTemplate可以接收任意Object作为值写入redis，只不过将Object序列化为字节形式，默认采用JDK序列化，因此redis数据库中显示为：\xac\xed\x00\x05t\x00\x04name "\xac\xed\x00\x05t\x00\x04rose"
该方法的缺点是：可读性差、内存占用较大。

自定义序列化：

因此必须改变RedisTemplate的序列化方式。在这里使用GenericJackson2JsonRedisSerializer序列化value，因为value有可能是一个对象，所以通过其对对象序列化；用RedisSerializer.string()序列化key。因此需要导入jackson的依赖。

稀奇古怪的bug：而使用spring4.X时，jackson的版本要高点，比如2.13.5，否则报错。

@Configuration  
public class RedisConfig {  
  
	@Bean  
	public RedisTemplate<String,Object> redisTemplate(RedisConnectionFactory connectionFactory){  
		RedisTemplate<String, Object> template = new RedisTemplate<>();  
		template.setConnectionFactory(connectionFactory);  
		  
		GenericJackson2JsonRedisSerializer jsonRedisSerializer=new GenericJackson2JsonRedisSerializer();  
		  
		template.setKeySerializer(RedisSerializer.string());  
		template.setHashKeySerializer(RedisSerializer.string());  
		  
		template.setValueSerializer(RedisSerializer.string());  
		  
		template.setValueSerializer(jsonRedisSerializer);  
		template.setHashValueSerializer(jsonRedisSerializer);  
		return template;  
	}  
}

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。

使用StringRedisTemplate：

为了节省空间，我们并不会使用JSON序列化器来处理value。因此统一使用String序列化器，要求只能存储String类型的key和value。当需要存储Java对象时，手动完成对象的序列化和反序列化。
mapper是spring中常用的序列化工具。

String json = mapper.writeValueAsString(obj);//序列化
UObject obj = mapper.readValue(json,UObject.class);//反序列化
posted @ 2023-09-04 17:52  梅落南山  阅读(34)  评论(0)  编辑  收藏  举报