Redis 学习笔记 2：Java 客户端

常见的 Redis Java 客户端有三种：

• Jedis，优点是API 风格与 Redis 命令命名保持一致，容易上手，缺点是连接实例是线程不安全的，多线程场景需要用线程池来管理连接。
• Redisson，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。
• lettuce，基于 Netty 实现，支持同步/异步和响应式编程，并且是线程安全的。支持 Redis 的哨兵模式、集群模式和管道模式。

Spring 对 Jedis 和 lettuce 进行了封装，spring-data-redis 提供统一的 API 进行操作。

Jedis

单个连接

下面是一个简单的 Jedis 连接示例。

创建一个 mvn 工程，并添加 Jedis 和 Junit 依赖：

<dependency>
    <groupId>org.junit.jupiter</groupId>
    <artifactId>junit-jupiter-api</artifactId>
    <version>5.10.0</version>
    <scope>test</scope>
</dependency>
<dependency>
    <groupId>redis.clients</groupId>
    <artifactId>jedis</artifactId>
    <version>5.0.0</version>
</dependency>

编写一个单元测试：

public class AppTests {
    private Jedis jedis;

    @BeforeEach
    public void beforeEach() {
        jedis = new Jedis("192.168.0.88", 6379);
        jedis.auth("123321");
        jedis.select(0);
    }

    @Test
    public void testString() {
        String res = jedis.set("name", "Jack");
        System.out.println(res);
        res = jedis.get("name");
        System.out.println(res);
    }

    @Test
    public void testHash() {
        jedis.hset("user:1", "name", "Jack");
        jedis.hset("user:1", "age", "18");
        Map<String, String> map = jedis.hgetAll("user:1");
        System.out.println(map);
    }

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

在这个单元测试中，展示了如何使用 Jedis 客户端连接 Redis，并用 API 操作 String 类型和 Hash 类型的数据。基本上，这些 API 的命名和使用方式与前文介绍的 Redis 命令是相似的。

连接池

创建一个 Jedis 连接池的工具类：

public class JedisConnectionFactory {
    // Jedis 连接池
    private static JedisPool jedisPool;

    // 初始化 Jedis 连接池
    static {
        // 设置连接池配置
        JedisPoolConfig jedisPoolConfig = new JedisPoolConfig();
        // 最大连接数
        jedisPoolConfig.setMaxTotal(8);
        // 最大空闲连接数
        jedisPoolConfig.setMaxIdle(8);
        // 最小空闲连接数
        jedisPoolConfig.setMinIdle(0);
        // 尝试从连接池中获取空闲连接时的等待时间（如果没有空闲连接），超时会产生错误
        jedisPoolConfig.setMaxWait(Duration.ofSeconds(5));
        // 创建连接池
        jedisPool = new JedisPool(jedisPoolConfig,
                "192.168.0.88", 6379, 1000, "123321");
    }

    /**
     * 返回一个空闲的 Redis 连接实例
     * @return Redis 连接实例
     */
    public static Jedis getJedisConnection() {
        return jedisPool.getResource();
    }
}

之前的 Jedis 测试用例修改为使用连接池的版本：

@BeforeEach
public void beforeEach() {
    jedis = JedisConnectionFactory.getJedisConnection();
    jedis.auth("123321");
    jedis.select(0);
}

spring-data-redis

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

spring-data-redis 包含以下特性：

• 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：

示例

创建一个 Spring 项目，并添加以下依赖：

<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-data-redis</artifactId>
</dependency>
<dependency>
    <groupId>org.apache.commons</groupId>
    <artifactId>commons-pool2</artifactId>
</dependency>

这里的commons-pool2是一个连接池依赖。

在appication.yml中添加以下配置：

spring:
  data:
    redis:
      host: 192.168.0.88
      port: 6379
      password: 123321
      database: 0 # 默认连接的数据库
      lettuce:
        pool:
          max-active: 8
          max-idle: 8
          min-idle: 0
          max-wait: 100ms

注意，因为 Spring-data-redis 默认使用 lettuce 作为底层的 Redis 客户端，所以这里配置的是 lettuce 的连接池。

单元测试：

@SpringBootTest
class SpringDataRedisDemoApplicationTests {
    @Autowired
    private RedisTemplate redisTemplate;

    @Test
    void testString() {
        ValueOperations ops = redisTemplate.opsForValue();
        ops.set("name", "王二");
        String val = (String) ops.get("name");
        System.out.println(val);
    }
}

这里注入RedisTemplate实例，并用它实现对 Redis 的操作。

序列化和反序列化

Redis 本身只能处理字符串形式的 Key 和 Value，而 RedisTemplate 默认设置的 Key 和 Value 可以是 Object 类型，因此 RedisTemplate 底层实现了 Object 的序列化和反序列化，这些序列化和反序列化的实现是由RedisTemplate 中的四个属性决定的：

@Nullable
private RedisSerializer keySerializer = null;
@Nullable
private RedisSerializer valueSerializer = null;
@Nullable
private RedisSerializer hashKeySerializer = null;
@Nullable
private RedisSerializer hashValueSerializer = null;

默认情况下，这些序列化和反序列化的实现都是基于 JDK 的对象流实现的：

public class DefaultSerializer implements Serializer<Object> {
    public DefaultSerializer() {
    }

    public void serialize(Object object, OutputStream outputStream) throws IOException {
        if (!(object instanceof Serializable)) {
            String var10002 = this.getClass().getSimpleName();
            throw new IllegalArgumentException(var10002 + " requires a Serializable payload but received an object of type [" + object.getClass().getName() + "]");
        } else {
            ObjectOutputStream objectOutputStream = new ObjectOutputStream(outputStream);
            objectOutputStream.writeObject(object);
            objectOutputStream.flush();
        }
    }
}

因此，之前的示例中虽然在代码中是设置了一个 Key 为name的键值对，但实际上在 Redis 服务器上创建的是一个\xac\xed\x00\x05t\x00\x04name这样的键，一般来说我们是不能接受的。

因此我们需要自己定义一个使用特定序列化实现的RedisTemplate，而不是使用默认实现：

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

这里对RedisTemplate使用了类型参数，因为一般而言，key 和 HashKey 都是 String 类型的。在这种情况下他们都只需要使用RedisSerializer.string()进行序列化和反序列化，这个序列化器实际上就是将字符串按照 UTF-8 编码转换为字节（或者相反）。对于 Value 和 HashValue，这里使用 Jackson 将其转换为 JSON 字符串（或者相反）。

因为这里需要使用 Jackson，所以需要添加相应的依赖：

<dependency>
    <groupId>com.fasterxml.jackson.core</groupId>
    <artifactId>jackson-databind</artifactId>
    <version>2.16.0</version>
</dependency>

一般的 Spring 项目不需要额外引入，因为 spring-mvc 默认包含 Jackson 依赖。

重新编写测试用例，使用类型参数：

@SpringBootTest
class SpringDataRedisDemoApplicationTests {
    @Autowired
    private RedisTemplate<String, Object> redisTemplate;

    @Test
    void testString() {
        ValueOperations<String, Object> ops = redisTemplate.opsForValue();
        ops.set("name", "王二");
        String val = (String) ops.get("name");
        System.out.println(val);
        ops.set("user:2", new User("Jack", 18));
        User user = (User) ops.get("user:2");
        System.out.println(user);
    }
}

这里使用了一个自定义的 POJO 类：

@Data
@NoArgsConstructor
@AllArgsConstructor
public class User {
    private String name;
    private Integer age;
}

需要添加 Lombok 依赖。

现在在 Redis 服务器上就能看到 Key 为user:2，值为 JSON 串的键值对：

{
    "@class": "cn.icexmoon.springdataredisdemo.pojo.User",
    "name": "Jack",
    "age": 18
}

可以看到，Value 中包含类的完整包名，这也是为什么可以反序列化出具体类型的对象。

StringRedisTemplate

上面的方案虽然可以很好的解决序列化和反序列化的问题，但有一个缺点：Value 中包含完整类名，占用 Redis 的存储空间。如果不希望 Redis 的 Value 中包含完整类名占用额外空间，就需要手动序列化和反序列化：这样我们只需要向 RedisTemplate 中传入 String 类型的 Key 和 Value，此时我们可以使用一个更简单的类型——StringRedisTemplate：

public class Tests2 {
    @Autowired
    private StringRedisTemplate redisTemplate;
    private static final ObjectMapper mapper = new ObjectMapper();

    @Test
    public void test() throws JsonProcessingException {
        ValueOperations<String, String> ops = redisTemplate.opsForValue();
        User user = new User("Jack", 18);
        String jsonUser = mapper.writeValueAsString(user);
        ops.set("user:3", jsonUser);
        jsonUser = ops.get("user:3");
        user = mapper.readValue(jsonUser, User.class);
        System.out.println(user);
    }
}

此时user:3中的 Value：

{
    "name": "Jack",
    "age": 18
}

本文的完整示例代码可以从这里获取。

参考资料

• 黑马程序员Redis入门到实战教程