Redis学习笔记【基础篇】

SQL vs NOSQL

在这里插入图片描述

SQL(Structured Query Language)和NoSQL(Not Only SQL)是两种不同的数据库处理方式,它们在多个维度上有所差异,主要区别包括:
  • 数据结构:

    • SQL(关系型数据库): 使用表格形式存储数据,有固定的列和行,每一行代表一条记录,每一列代表一个特定类型的数据字段。数据之间通过外键等方式建立关系,强调数据的一致性和规范化
    • NoSQL(非关系型数据库): 支持多种数据结构,如键值对(Key-Value)、文档(Document)、列族(Column-Family)、图形(Graph)等。这种灵活性使得NoSQL能够适应不同种类和结构复杂的数据。
  • 可扩展性:

    • SQL数据库通常是垂直扩展的,意味着通过增强单个服务器(如增加CPU、内存、存储)来处理更多负载。
    • NoSQL数据库设计为水平扩展,通过在多台服务器上分散数据(数据分片)来处理大量数据和流量,易于扩展到大规模分布式系统。
  • 数据模式:

    • SQL数据库在使用前需要预先定义好表结构(Schema)对数据的类型有严格要求,更改结构可能较为复杂。
    • NoSQL数据库支持动态模式可以在运行时灵活添加字段,无需预先定义表结构,适应快速变化的数据模型。
  • 一致性与事务:

    • SQL数据库遵循ACID原则(原子性、一致性、隔离性、持久性),确保数据操作的可靠性和一致性
    • NoSQL数据库则倾向于BASE原则(基本可用性、软状态、最终一致性),在某些场景下牺牲了即时一致性以换取高可用性和高性能。
  • 适用场景

    • SQL适合于需要复杂查询、事务处理和高度一致性的应用场景,如银行、财务系统。
      NoSQL更适合处理海量数据、高并发访问、灵活数据模型的需求,如社交网络、物联网、实时分析等。
  • 查询语言:

    • SQL使用结构化的查询语言提供丰富的查询能力,如JOIN、GROUP BY等操作。
    • NoSQL的查询语言根据具体的数据库类型而异,有的支持类似SQL的查询语言(如MongoDB的MQL),有的则使用API或自定义查询方式。
ACID

ACID是数据集管理系统重事务的4个基本特征

  • 原子性(Atomicity)

    • 原子性保证了事务中的所有操作要么全部执行,要么全部不执行。这意味着事务中的操作是一个不可分割的工作单元如果事务中的任何一部分失败,整个事务都会被回滚,仿佛从未开始过一样,以保持数据库的一致状态。
  • 一致性(Consistency)

    • 一致性指的是事务执行前后,数据库的状态都满足所有的预定义规则。即事务必须使数据库从一个一致状态转换到另一个一致状态。即使在并发事务执行的环境中,也必须保持数据的准确性。
  • 隔离性(Isolation)

    • 隔离性确保了同时执行的多个事务之间互不影响每个事务都感觉像是在单独、序列化执行一样,不会受到其他事务的干扰。数据库系统提供了不同的隔离级别来平衡性能和数据一致性,如读未提交(Read
      Uncommitted)、读已提交(Read Committed)、可重复读(Repeatable
      Read)和串行化(Serializable)
  • 持久性(Durability)

    • 持久性意味着一旦事务被提交,它引起的数据变化就会永久保存在数据库中,即使发生系统崩溃或电源故障等意外情况,这些改变也不会丢失。这是通过将事务日志写入到持久化存储来实现的。
BASE

相对于ACID模型,BASE是分布式系统和数据库设计中的一种替代一致性模型,尤其适用于大型分布式系统和NoSQL数据库。BASE模型主要关注的是可用性和可伸缩性,**牺牲了某种程度上的强一致性。**BASE代表的基本原则是:

  • 基本可用(Basically Available)
    • 系统在任何时候都保证一定程度的可用性,尽管在某些特殊情况下可能无法提供全部功能或数据可能不是最新的。这意味着即使部分系统出现故障,服务也应继续提供响应,哪怕是降级的服务
  • 软状态(Soft State)
    • 在BASE模型中,系统的状态可以有一段时间的不一致状态可以在不同节点间逐渐同步。与ACID模型的强一致性不同,软状态接受数据在一段时间内的不一致,直到最终达到一致
  • 最终一致性(Eventual Consistency)
    • 这是BASE模型的核心,它表明系统中的所有副本数据最终都将达到一致状态,但没有严格的时间限制。这意味着系统在处理完更新后可能需要一段时间来同步所有副本,最终用户会看到一致的数据视图。

认识Redis

Redis诞生于2009年全称是Remote Dictionary Server,远程词典服务器,是一个基于内存键值型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、I0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

Redis的常见命令

官网可以查询不同的命令详解

Redis的常见数据结构

在这里插入图片描述

Redis通用命令

通用命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

不建议在生产环境设备上使用

  • 性能影响和潜在阻塞
    • KEYS命令为了搜索出所有匹配的键,会遍历整个数据库。在拥有大量键的Redis实例中,这会导致严重的性能问题,因为它会占用大量的CPU时间和内存带宽。
    • 由于Redis是单线程处理命令的,执行KEYS操作期间,服务器将无法处理其他任何命令,直至该操作完成,这可能导致整个Redis服务暂时无响应,影响到所有依赖此Redis实例的应用
  • 资源消耗
    • 大量的键匹配可能产生极大的结果集,这不仅消耗网络带宽来传输这些结果到客户端还可能消耗客户端的资源来处理这些数据,尤其是在没有预期到结果集大小的情况下
  • 没有安全控制
    • 使用KEYS可能会无意中暴露敏感信息,尤其是当键名中包含业务逻辑或数据结构信息时。在生产环境中,应尽量减少直接暴露数据结构细节的机会
  • 对于生产环境,推荐的做法是使用SCAN命令来迭代键。SCAN命令提供了一种更加安全和可控的方式来遍历数据库中的键,它可以逐步迭代,每次返回一部分键,而不是一次性返回所有结果。
  • 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

String类型

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

不管是哪种格式,底层都是字节数组形式存储,只不过是编码方式不同。字符串类型的最大空间不能超过512m.

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

Key结构

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:
在这里插入图片描述
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。这样以来,我们就可以把不同类型的数据区分开了。从而避免了key的冲突问题。

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

在Redis的桌面客户端中,还会以相同前缀作为层级结构,让数据看起来层次分明,关系清晰:
在这里插入图片描述

Hash结构

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:
在这里插入图片描述
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
在这里插入图片描述
Hash的常见命令有:

  • 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

List类型

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

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

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的常见命令有:

  • 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

SortedSet类型

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

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

Redis的Java客户端

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

  • 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

Jedis

Jedis的官网地址: https://github.com/redis/jedis

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>
建立连接
private Jedis jedis;

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

3.2.SpringDataRedis客户端

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:
在这里插入图片描述

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:/a/666320.html

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系我们进行投诉反馈qq邮箱809451989@qq.com,一经查实,立即删除!

相关文章

【OceanBase诊断调优】—— obdiag 工具助力OceanBase数据库诊断调优(DBA 从入门到实践第八期)

1. 前言 昨天给大家分享了【DBA从入门到实践】第八期&#xff1a;OceanBase数据库诊断调优、认证体系和用户实践 中obdiag的部分&#xff0c;今天将其中的内容以博客的形式给大家展开一下&#xff0c;方便大家阅读。 2. 正文 在介绍敏捷诊断工具之前&#xff0c;先说说OceanBa…

移植其他命令行Vivado IDE的工具

移植其他命令行Vivado IDE的工具 介绍 本章介绍如何迁移各种AMD命令行工具以在AMD中使用 Vivado™集成设计环境&#xff08;IDE&#xff09;。 迁移ISE Partgen命令行工具 ISE™Design Suite Partgen工具可获得&#xff1a; •系统上安装的所有设备的信息 •详细的包装信息 您可…

Leetcode刷题笔记7

69. x 的平方根 69. x 的平方根 - 力扣&#xff08;LeetCode&#xff09; 假设求17的平方根 解法一&#xff1a;暴力解法 从1开始依次尝试 比如1的平方是1&#xff0c;2的平方是4...直到5的平方&#xff0c;25>17&#xff0c;所以一定是4点几的平方&#xff0c;所以等于4…

YAML快速编写示例

一、案例 1.1 自主式创建service关联上方的pod 资源名称my-nginx-kkk命名空间my-kkk容器镜像nginx:1.21容器端口80标签njzb:my-kkk 1.1.1 创建一个demo文件夹 1.1.2 创建并获取模版文件 1.1.3 查看服务并编写yaml文件 1.1.4 编写yaml文件并部署&#xff0c;查看服务是否运行成…

Nginx过滤指定日志不输出

参考Nginx过滤指定日志不输出 | LogDicthttps://www.logdict.com/archives/nginxguo-lu-xin-tiao-ri-zhi

File(文件)

File对象表示一个路径&#xff0c;可以是文件的路径&#xff0c;也可以是文件夹的路径。 这个路径可以存在&#xff0c;也允许不存在。 创建File对象的方法 public class test {public static void main(String [] args) {//根据字符串创建文件String str"C:\\Users\\PC…

FFmpeg 中 Filters 使用文档介绍

描述 这份文档描述了由libavfilter库提供的过滤器Filters、源sources和接收器sinks。 滤镜介绍 FFmpeg通过libavfilter库启用过滤功能。在libavfilter中,一个过滤器可以有多个输入和多个输出。为了说明可能的类型,我们考虑以下过滤器图: 这个过滤器图将输入流分成两个流,然…

Source Insight 变量高亮快捷键F8 失效

SourceInsight4.0&#xff0c;使用的时候&#xff0c;高亮快捷键F8突然不能用了 查半天发现&#xff0c;是用了“有道翻译”的原因&#xff0c;热键冲突&#xff0c;如下&#xff0c;把下面的热键换一个就好了

【第七节】C++的STL基本使用

目录 前言 一、STL简介 1.1 STL基本概念 1.2 STL六大组件 1.3 STL优点 二、STL三大组件 2.1 容器 2.2 算法 2.3 迭代器 三、STL常见的容器 3.1 string容器 3.1.1 string容器基本概念 3.1.2 string容器的常用操作 3.1.2.1 string 构造函数 3.1.2.2 string 基本赋…

【AVL Design Explorer DOE】

AVL Design Explorer DOE 1、关于DOE的个人理解2、DOE参考资料-知乎2.1 DOE发展及基本类型2.2 DOE应用场景2.3 Mintab 中的 DOE工具3、AVL Design Explorer DOE示例 1、关于DOE的个人理解 仿真和试验一样&#xff0c;就像盲人摸象&#xff0c;在不知道大象的全景之前&#xff…

SpringCloud学习笔记(一)

SpringCloud、SpringCloud Alibaba 前置知识&#xff1a; 核心新组件&#xff1a; 所用版本&#xff1a; 学习方法&#xff1a; 1.看理论&#xff1a;官网 2.看源码&#xff1a;github 一、微服务理论知识 二、关于SpringCloud各种组件的停更/升级/替换 主业务逻辑是&#x…

Mysql基础教程(11):DISTINCT

MySQL DISTINCT 用法和实例 当使用 SELECT 查询数据时&#xff0c;我们可能会得到一些重复的行。比如学生表中有很多重复的年龄。如果想得到一个唯一的、没有重复记录的结果集&#xff0c;就需要用到 DISTINCT 关键字。 MySQL DISTINCT用法 在 SELECT 语句中使用 DISTINCT 关…

jsmug:一个针对JSON Smuggling技术的测试PoC环境

关于jsmug jsmug是一个代码简单但功能强大的JSON Smuggling技术环境PoC&#xff0c;该工具可以帮助广大研究人员深入学习和理解JSON Smuggling技术&#xff0c;并辅助提升Web应用程序的安全性。 背景内容 JSON Smuggling技术可以利用目标JSON文档中一些“不重要”的字节数据实…

判断自守数-第13届蓝桥杯选拔赛Python真题精选

[导读]&#xff1a;超平老师的Scratch蓝桥杯真题解读系列在推出之后&#xff0c;受到了广大老师和家长的好评&#xff0c;非常感谢各位的认可和厚爱。作为回馈&#xff0c;超平老师计划推出《Python蓝桥杯真题解析100讲》&#xff0c;这是解读系列的第75讲。 判断自守数&#…

发电机组故障的原因、解决方案及解决措施

发电机组故障的原因、解决方案及解决措施可以总结如下&#xff1a; 一、故障原因 供电中断 原因&#xff1a;电网故障、线路短路或电力负荷过重等。 燃油问题 原因&#xff1a;燃油供应系统问题&#xff0c;如燃油管路堵塞、燃油质量不佳等。 轴承过热 原因&#xff1a;轴承过…

Android 11 Audio音频系统配置文件解析

在AudioPolicyService的启动过程中&#xff0c;会去创建AudioPolicyManager对象&#xff0c;进而去解析配置文件 //frameworks/av/services/audiopolicy/managerdefault/AudioPolicyManager.cpp AudioPolicyManager::AudioPolicyManager(AudioPolicyClientInterface *clientIn…

19.1 简易抽奖

准备一个数组&#xff0c;里面添加10个奖品数据&#xff0c;让奖品数据快速的在盒子中随机显示&#xff0c;通过按钮控制盒子里面的内容停止。 效果图&#xff1a; <!DOCTYPE html> <html lang"en"> <head><meta charset"UTF-8">&…

01-1.2.3 算法的空间复杂度

什么是空间复杂度&#xff1f; 代码在运行之前需要先装入内存&#xff0c;程序代码需要占一定的位置&#xff08;在这边假设是100B&#xff09; 定义的变量和参数i&#xff0c;n都需要占用内存空间 //算法一——逐步递增型 void loveYou(int n) { //n为问题规模int i 1; /…

红色文化VR虚拟线上云展馆将烈士纪念馆的宏伟全貌细致入微地呈现在您的眼前

在手机屏幕上轻轻滑动&#xff0c;即刻启程一场别开生面的线上打卡之旅。720全景线上展馆是深圳VR公司华锐视点运用先进的web3d开发和VR虚拟现实技术&#xff0c;将烈士纪念馆的宏伟全貌细致入微地呈现在您的眼前。 720全景线上展馆敢于打破时空的界限&#xff0c;带您回到那段…

618 购物指南:简单点 618 捡便宜,用这个利器就行

直接干货&#xff0c;看效果&#xff0c;安装脚本直接显示商家额外优惠券&#xff1a; 1、安装好脚本后&#xff0c;打开京东、淘宝(天猫) 商品详情页面&#xff0c;脚本会自动获取优惠券进行展示。 2、如果当前商品 处于 30 天最低价&#xff0c;脚本将自动进行标记 提醒&…