Redis详解和Spring Data Redis应用

注意事项

  • 如何快速进入命令行窗口
  • 什么是配置类

Redis简介

Redis是一个开源的使用ANSI C语言编写的、支持网络、可基于内存亦可持久化的日志型、Key-Value数据库，并提供多种语言的API。它通常被称为数据结构服务器，因为值（value）可以是字符串(string)、哈希(Hash)、列表(list)、集合(sets)、有序集合(sorted sets)等类型。

Redis的主要特点包括：

  1. 速度快：Redis的读写速度非常快，因为它将数据存储在内存中，从而实现了高效的数据访问。
  2. 数据类型丰富：Redis支持多种数据类型，使得开发者可以更加灵活地存储和操作数据。
  3. 持久化：虽然Redis主要是一个内存数据库，但它也提供了持久化功能，可以将数据写入硬盘以防止数据丢失。
  4. 发布/订阅模型：Redis支持发布/订阅模型，使得开发者可以实现消息队列和实时通信等功能。
  5. 事务支持：Redis支持事务操作，可以确保一系列操作的原子性。
  6. 分布式部署：Redis可以方便地实现分布式部署，从而支持大规模的数据存储和访问。

由于Redis的这些特点，它常常被用于缓存系统、消息队列、实时计数系统、排行榜等场景。通过合理使用Redis，可以极大地提升应用的性能和响应速度。

关系型数据库和非关系型数据库

NoSql（Not Only SQL），不仅仅是SQL，泛指非关系型数据库。NoSql数据库并不是要取代关系型数据库，而是关系型数据库的补充。

关系型数据库(RDBMS)：

  • Mysql

  • Oracle

  • DB2

  • SQLServer

非关系型数据库(NoSql)：

  • Redis

  • Mongo db

  • MemCached

Redis常用指令

Redis服务端启动指令

找到Redis所在位置，在路径栏输入cmd进入命令行窗口 

 redis-server.exe redis.windows.conf  按tab自动补全

Redis服务默认端口号为 6379 ，通过快捷键Ctrl + C 即可停止Redis服务

当Redis服务启动成功后，可通过客户端进行连接。

客户端连接命令

redis-cli.exe

通过redis-cli.exe命令默认连接的是本地的redis服务，并且使用默认6379端口。也可以通过指定如下参数连接：

  • -h ip地址

  • -p 端口号

  • -a 密码（如果需要）

修改Redis配置文件

设置Redis服务密码，修改redis.windows.conf

requirepass 123456

注意：

  • 修改密码后需要重启Redis服务才能生效

  • Redis配置文件中 # 表示注释

重启Redis后，再次连接Redis时，需加上密码，否则连接失败。

redis-cli.exe -h localhost -p 6379 -a 123456

此时，-h 和 -p 参数可省略不写。

Redis数据类型

五种常用数据类型介绍

Redis存储的是key-value结构的数据，其中key是字符串类型，value有5种常用的数据类型：

  • 字符串 string

  • 哈希 hash

  • 列表 list

  • 集合 set

  • 有序集合 sorted set / zset

各种数据类型特点

解释说明：

2.2 各种数据类型特点

解释说明：

  • 字符串(string)：普通字符串，Redis中最简单的数据类型

  • 哈希(hash)：也叫散列，类似于Java中的HashMap结构

  • 列表(list)：按照插入顺序排序，可以有重复元素，类似于Java中的LinkedList

  • 集合(set)：无序集合，没有重复元素，类似于Java中的HashSet

  • 有序集合(sorted set/zset)：集合中每个元素关联一个分数(score)，根据分数升序排序，没有重复元素

  • 字符串(string)：普通字符串，Redis中最简单的数据类型

  • 哈希(hash)：也叫散列，类似于Java中的HashMap结构

  • 列表(list)：按照插入顺序排序，可以有重复元素，类似于Java中的LinkedList

  • 集合(set)：无序集合，没有重复元素，类似于Java中的HashSet

  • 有序集合(sorted set/zset)：集合中每个元素关联一个分数(score)，根据分数升序排序，没有重复元素

Redis常用命令

字符串操作命令

Redis 中字符串类型常用命令：

  • SET key value 设置指定key的值

  • GET key 获取指定key的值

  • SETEX key seconds value 设置指定key的值，并将 key 的过期时间设为 seconds 秒

  • SETNX key value 只有在 key 不存在时设置 key 的值

更多命令可以参考Redis中文网：Redis中文网

哈希操作命令

Redis hash 是一个string类型的 field 和 value 的映射表，hash特别适合用于存储对象，常用命令：

  • HSET key field value 将哈希表 key 中的字段 field 的值设为 value

  • HGET key field 获取存储在哈希表中指定字段的值

  • HDEL key field 删除存储在哈希表中的指定字段

  • HKEYS key 获取哈希表中所有字段

  • HVALS key 获取哈希表中所有值

列表操作命令

Redis 列表是简单的字符串列表，按照插入顺序排序，常用命令：

  • LPUSH key value1 [value2] 将一个或多个值插入到列表头部

  • LRANGE key start stop 获取列表指定范围内的元素

  • RPOP key 移除并获取列表最后一个元素

  • LLEN key 获取列表长度

  • BRPOP key1 [key2 ] timeout 移出并获取列表的最后一个元素， 如果列表没有元素会阻塞列表直到等待超 时或发现可弹出元素为止

集合操作命令

Redis set 是string类型的无序集合。集合成员是唯一的，这就意味着集合中不能出现重复的数据，常用命令：

  • SADD key member1 [member2] 向集合添加一个或多个成员

  • SMEMBERS key 返回集合中的所有成员

  • SCARD key 获取集合的成员数

  • SINTER key1 [key2] 返回给定所有集合的交集

  • SUNION key1 [key2] 返回所有给定集合的并集

  • SREM key member1 [member2] 移除集合中一个或多个成员

有序集合操作命令

Redis有序集合是string类型元素的集合，且不允许有重复成员。每个元素都会关联一个double类型的分数。常用命令：

常用命令：

  • ZADD key score1 member1 [score2 member2] 向有序集合添加一个或多个成员

  • ZRANGE key start stop [WITHSCORES] 通过索引区间返回有序集合中指定区间内的成员

  • ZINCRBY key increment member 有序集合中对指定成员的分数加上增量 increment

  • ZREM key member [member ...] 移除有序集合中的一个或多个成员

通用命令

Redis的通用命令是不分数据类型的，都可以使用的命令：

  • KEYS pattern 查找所有符合给定模式( pattern)的 key

  • EXISTS key 检查给定 key 是否存在

  • TYPE key 返回 key 所储存的值的类型

  • DEL key 该命令用于在 key 存在是删除 key

在Java中操作Redis

前面我们讲解了Redis的常用命令，这些命令是我们操作Redis的基础，那么我们在java程序中应该如何操作Redis呢？这就需要使用Redis的Java客户端，就如同我们使用JDBC操作MySQL数据库一样。

Redis 的 Java 客户端很多，常用的几种：

  • Jedis

  • Lettuce

  • Spring Data Redis

Spring 对 Redis 客户端进行了整合，提供了 Spring Data Redis，在Spring Boot项目中还提供了对应的Starter，即 spring-boot-starter-data-redis。

我们重点学习Spring Data Redis。

Spring Boot提供了对应的Starter，maven坐标：

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

Spring Data Redis中提供了一个高度封装的类：RedisTemplate，对相关api进行了归类封装,将同一类型操作封装为operation接口，具体分类如下：

  • ValueOperations：string数据操作

  • SetOperations：set类型数据操作

  • ZSetOperations：zset类型数据操作

  • HashOperations：hash类型的数据操作

  • ListOperations：list类型的数据操作

环境搭建

进入到sky-server模块

1). 导入Spring Data Redis的maven坐标(已完成)

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

2). 配置Redis数据源

最好不要写死，所以在application-dev.yml中添加后，在application.yml引用就可以

在application-dev.yml中添加

sky:
  redis:
    host: localhost
    port: 6379
    password: 123456
    database: 10

解释说明：

database:指定使用Redis的哪个数据库，Redis服务启动后默认有16个数据库，编号分别是从0到15。

可以通过修改Redis配置文件来指定数据库的数量。

在application.yml中添加读取application-dev.yml中的相关Redis配置

spring:
  profiles:
    active: dev
  redis:
    host: ${sky.redis.host}
    port: ${sky.redis.port}
    password: ${sky.redis.password}
    database: ${sky.redis.database}

3). 编写配置类，创建RedisTemplate对象

package com.sky.config;
​
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import org.springframework.data.redis.connection.RedisConnectionFactory;
import org.springframework.data.redis.core.RedisTemplate;
import org.springframework.data.redis.serializer.StringRedisSerializer;
​
@Configuration
@Slf4j
public class RedisConfiguration {
​
    @Bean
    public RedisTemplate redisTemplate(RedisConnectionFactory redisConnectionFactory){
        log.info("开始创建redis模板对象...");
        RedisTemplate redisTemplate = new RedisTemplate();
        //设置redis的连接工厂对象
        redisTemplate.setConnectionFactory(redisConnectionFactory);
        //设置redis key的序列化器
        redisTemplate.setKeySerializer(new StringRedisSerializer());
        return redisTemplate;
    }
}

解释说明：

当前配置类不是必须的，因为 Spring Boot 框架会自动装配 RedisTemplate 对象，但是默认的key序列化器为

JdkSerializationRedisSerializer，导致我们存到Redis中后的数据和原始数据有差别，故设置为

StringRedisSerializer序列化器。

4). 通过RedisTemplate对象操作Redis

在test下新建测试类

package com.sky.test;
​
import org.junit.jupiter.api.Test;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.boot.test.context.SpringBootTest;
import org.springframework.data.redis.core.*;
​
@SpringBootTest
public class SpringDataRedisTest {
    @Autowired
    private RedisTemplate redisTemplate;
​
    @Test
    public void testRedisTemplate(){
        System.out.println(redisTemplate);
        //string数据操作
        ValueOperations valueOperations = redisTemplate.opsForValue();
        //hash类型的数据操作
        HashOperations hashOperations = redisTemplate.opsForHash();
        //list类型的数据操作
        ListOperations listOperations = redisTemplate.opsForList();
        //set类型数据操作
        SetOperations setOperations = redisTemplate.opsForSet();
        //zset类型数据操作
        ZSetOperations zSetOperations = redisTemplate.opsForZSet();
    }
}

测试：

说明RedisTemplate对象注入成功，并且通过该RedisTemplate对象获取操作5种数据类型相关对象。

上述环境搭建完毕后，接下来，我们就来具体对常见5种数据类型进行操作。

操作常见类型数据

1). 操作字符串类型数据

    /**
     * 操作字符串类型的数据
     */
    @Test
    public void testString(){
        // set get setex setnx
        redisTemplate.opsForValue().set("name","小明");
        String city = (String) redisTemplate.opsForValue().get("name");
        System.out.println(city);
        redisTemplate.opsForValue().set("code","1234",3, TimeUnit.MINUTES);
        redisTemplate.opsForValue().setIfAbsent("lock","1");
        redisTemplate.opsForValue().setIfAbsent("lock","2");
    }

为什么value是object类型：因为java会接受所有类型的value，之后经过序列化转换为String

2). 操作哈希类型数据

    /**
     * 操作哈希类型的数据
     */
    @Test
    public void testHash(){
        //hset hget hdel hkeys hvals
        HashOperations hashOperations = redisTemplate.opsForHash();
​
        hashOperations.put("100","name","tom");
        hashOperations.put("100","age","20");
​
        String name = (String) hashOperations.get("100", "name");
        System.out.println(name);
​
        Set keys = hashOperations.keys("100");
        System.out.println(keys);
​
        List values = hashOperations.values("100");
        System.out.println(values);
​
        hashOperations.delete("100","age");
    }

3). 操作列表类型数据

    /**
     * 操作列表类型的数据
     */
    @Test
    public void testList(){
        //lpush lrange rpop llen
        ListOperations listOperations = redisTemplate.opsForList();
​
        listOperations.leftPushAll("mylist","a","b","c");
        listOperations.leftPush("mylist","d");
​
        List mylist = listOperations.range("mylist", 0, -1);
        System.out.println(mylist);
​
        listOperations.rightPop("mylist");
​
        Long size = listOperations.size("mylist");
        System.out.println(size);
    }

4). 操作集合类型数据

    /**
     * 操作集合类型的数据
     */
    @Test
    public void testSet(){
        //sadd smembers scard sinter sunion srem
        SetOperations setOperations = redisTemplate.opsForSet();
​
        setOperations.add("set1","a","b","c","d");
        setOperations.add("set2","a","b","x","y");
​
        Set members = setOperations.members("set1");
        System.out.println(members);
​
        Long size = setOperations.size("set1");
        System.out.println(size);
​
        Set intersect = setOperations.intersect("set1", "set2");
        System.out.println(intersect);
​
        Set union = setOperations.union("set1", "set2");
        System.out.println(union);
​
        setOperations.remove("set1","a","b");
    }

5). 操作有序集合类型数据

    /**
     * 操作有序集合类型的数据
     */
    @Test
    public void testZset(){
        //zadd zrange zincrby zrem
        ZSetOperations zSetOperations = redisTemplate.opsForZSet();
​
        zSetOperations.add("zset1","a",10);
        zSetOperations.add("zset1","b",12);
        zSetOperations.add("zset1","c",9);
​
        Set zset1 = zSetOperations.range("zset1", 0, -1);
        System.out.println(zset1);
​
        zSetOperations.incrementScore("zset1","c",10);
​
        zSetOperations.remove("zset1","a","b");
    }

6). 通用命令操作

    /**
     * 通用命令操作
     */
    @Test
    public void testCommon(){
        //keys exists type del
        Set keys = redisTemplate.keys("*");
        System.out.println(keys);
​
        Boolean name = redisTemplate.hasKey("name");
        Boolean set1 = redisTemplate.hasKey("set1");
​
        for (Object key : keys) {
            DataType type = redisTemplate.type(key);
            System.out.println(type.name());
        }
​
        redisTemplate.delete("mylist");
    }

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