Redis-入门 | 刘鸡血的博客

开启Redis

Redis快速入门

Redis的常见命令和客户端使用

1.初识Redis

Redis是一种键值型的NoSql数据库，这里有两个关键字：

键值型

NoSql

其中键值型，是指Redis中存储的数据都是以key、value对的形式存储，而value的形式多种多样，可以是字符串、数值、甚至json：

而NoSql则是相对于传统关系型数据库而言，有很大差异的一种数据库。

1.1.认识NoSQL

NoSql可以翻译做Not Only Sql（不仅仅是SQL），或者是No Sql（非Sql的）数据库。是相对于传统关系型数据库而言，有很大差异的一种特殊的数据库，因此也称之为非关系型数据库。

1.1.1.结构化与非结构化

传统关系型数据库是结构化数据，每一张表都有严格的约束信息：字段名、字段数据类型、字段约束等等信息，插入的数据必须遵守这些约束：

而NoSql则对数据库格式没有严格约束，往往形式松散，自由。

可以是键值型：

也可以是文档型：

甚至可以是图格式:

1.1.2.关联和非关联

传统数据库的表与表之间往往存在关联，例如外键：

而非关系型数据库不存在关联关系，要维护关系要么靠代码中的业务逻辑，要么靠数据之间的耦合：

此处要维护“张三”的订单与商品“荣耀”和“小米11”的关系，不得不冗余的将这两个商品保存在张三的订单文档中，不够优雅。还是建议用业务来维护关联关系。

1.1.3.查询方式

传统关系型数据库会基于Sql语句做查询，语法有统一标准；

而不同的非关系数据库查询语法差异极大，五花八门各种各样。

1.1.4.事务

传统关系型数据库能满足事务ACID的原则。

而非关系型数据库往往不支持事务，或者不能严格保证ACID的特性，只能实现基本的一致性。

1.1.5.总结

除了上述四点以外，在存储方式、扩展性、查询性能上关系型与非关系型也都有着显著差异，总结如下：

存储方式

关系型数据库基于磁盘进行存储，会有大量的磁盘IO，对性能有一定影响
非关系型数据库，他们的操作更多的是依赖于内存来操作，内存的读写速度会非常快，性能自然会好一些

扩展性

关系型数据库集群模式一般是主从，主从数据一致，起到数据备份的作用，称为垂直扩展。
非关系型数据库可以将数据拆分，存储在不同机器上，可以保存海量数据，解决内存大小有限的问题。称为水平扩展。
关系型数据库因为表之间存在关联关系，如果做水平扩展会给数据查询带来很多麻烦

1.2.认识Redis

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

作者：Antirez

Redis的官方网站地址：https://redis.io/

1.3.安装Redis

大多数企业都是基于Linux服务器来部署项目，因此我会基于Linux系统来安装Redis。我选择使用云服务器来部署安装redis。

此处选择的Linux版本为CentOS 7.

Redis的官方网站地址：https://redis.io/

具体安装可以，参考网上教程，有时间我也会更新补完这部分内容。

默认的安装路径是在 /usr/local/bin目录下：

该目录已经默认配置到环境变量，因此可以在任意目录下运行这些命令。其中：

redis-cli：是redis提供的命令行客户端

redis-server：是redis的服务端启动脚本

redis-sentinel：是redis的哨兵启动脚本

1.3.3.启动

redis的启动方式有很多种，例如：

默认启动

指定配置启动

开机自启

1.3.4.默认启动

安装完成后，在任意目录输入redis-server命令即可启动Redis：

如图：

这种启动属于前台启动，会阻塞整个会话窗口，窗口关闭或者按下CTRL + C则Redis停止。不推荐使用。

1.3.5.指定配置启动

如果要让Redis以后台方式启动，则必须修改Redis配置文件，就在我们之前解压的redis安装包下（/usr/local/src/redis-6.2.6），名字叫redis.conf：

我们先将这个配置文件备份一份：

然后修改redis.conf文件中的一些配置：

Redis的其它常见配置：

启动Redis：

停止服务：

1.3.6.开机自启

我们也可以通过配置来实现开机自启。

首先，新建一个系统服务文件：

内容如下：

然后重载系统服务：

现在，我们可以用下面这组命令来操作redis了：

执行下面的命令，可以让redis开机自启：

2.Redis客户端

安装完成Redis，我们就可以操作Redis，实现数据的CRUD了。这需要用到Redis客户端，包括：

命令行客户端

图形化桌面客户端

编程客户端

2.1.Redis命令行客户端

Redis安装完成后就自带了命令行客户端：redis-cli，使用方式如下：

其中常见的options有：

h 127.0.0.1：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 123321：指定redis的访问密码

其中的commonds就是Redis的操作命令，例如：

ping：与redis服务端做心跳测试，服务端正常会返回pong

不指定commond时，会进入redis-cli的交互控制台：

2.2.图形化桌面客户端

我这里使用的是 RedisInsight，看人使用的不多。

当然也有很多其他的客户端，包括github上大神编写的rdm，这里放一下rdm的链接吧。

地址：https://github.com/uglide/RedisDesktopManager

Redis默认有16个仓库，编号从0至15. 通过配置文件可以设置仓库数量，但是不超过16，并且不能自定义仓库名称。

如果是基于redis-cli连接Redis服务，可以通过select命令来选择数据库：

3.Redis常见命令

3.1 Redis数据结构介绍

Redis是一个key-value的数据库，key一般是String类型，不过value的类型多种多样：

贴心小建议：命令不要死记，学会查询就好啦

Redis为了方便我们学习，将操作不同数据类型的命令也做了分组，在官网（ https://redis.io/commands ）可以查看到不同的命令：

当然我们也可以通过Help命令来帮助我们去查看命令：

3.2 Redis 通用命令

通用指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

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

通过help [command] 可以查看一个命令的具体用法，例如：

KEYS

贴心小提示：在生产环境下，不推荐使用keys 命令，因为这个命令在key过多的情况下，效率不高

EXISTS

EXPIRE

3.3 Redis命令-String命令

String类型，也就是字符串类型，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

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

贴心小提示：以上命令除了INCRBYFLOAT 都是常用命令

SET 和GET: 如果key不存在则是新增，如果存在则是修改

MSET和MGET

INCR和INCRBY和DECY

SETNX

SETEX

3.4 Redis命令-Key的层级结构

Redis没有类似MySQL中的Table的概念，我们该如何区分不同类型的key呢？

例如，需要存储用户.商品信息到redis，有一个用户id是1，有一个商品id恰好也是1，此时如果使用id作为key，那就会冲突了，该怎么办？

我们可以通过给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：

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。

例如我们的项目名称叫 liujixue，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：liujixue:user:1

product相关的key：liujixue:product:1

如果Value是一个Java对象，例如一个User对象，则可以将对象序列化为JSON字符串后存储：

KEY	VALUE
liujixue:user:1	{"id":1, "name": "Jack", "age": 21}
liujixue:product:1	{"id":1, "name": "小米11", "price": 4999}

一旦我们向redis采用这样的方式存储，那么在可视化界面中，redis会以层级结构来进行存储，形成类似于这样的结构，更加方便Redis获取数据

3.5 Redis命令-Hash命令

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：

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：

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

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

HSET和HGET

HMSET和HMGET

HGETALL

HKEYS和HVALS

HINCRBY

HSETNX

3.6 Redis命令-List命令

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

常用来存储一个有序数据，例如：朋友圈点赞列表，评论列表等。

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

• LPUSH和RPUSH

LPOP和RPOP

LRANGE

3.7 Redis命令-Set命令

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

例如两个集合：s1和s2:

求交集：SINTER s1 s2

求s1与s2的不同：SDIFF s1 s2

具体命令

案例

将下列数据用Redis的Set集合来存储：

张三的好友有：李四.王五.赵六

李四的好友有：王五.麻子.二狗

利用Set的命令实现下列功能：

计算张三的好友有几人

计算张三和李四有哪些共同好友

查询哪些人是张三的好友却不是李四的好友

查询张三和李四的好友总共有哪些人

判断李四是否是张三的好友

判断张三是否是李四的好友

将李四从张三的好友列表中移除

3.8 Redis命令-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

因为SortedSet的可排序特性，经常被用来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

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

4.Redis的Java客户端-Jedis

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

其中Java客户端也包含很多：

标记为❤的就是推荐使用的java客户端，包括：

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。

4.1 Jedis快速入门

入门案例详细步骤

案例分析：

0）创建工程：

1）引入依赖：

2）建立连接

新建一个单元测试类，内容如下：

3）测试：

4）释放资源

4.2 Jedis连接池

Jedis本身是线程不安全的，并且频繁的创建和销毁连接会有性能损耗，因此我们推荐大家使用Jedis连接池代替Jedis的直连方式

有关池化思想，并不仅仅是这里会使用，很多地方都有，比如说我们的数据库连接池，比如我们tomcat中的线程池，这些都是池化思想的体现。

5.2.1.创建Jedis的连接池

代码说明：

1） JedisConnectionFacotry：工厂设计模式是实际开发中非常常用的一种设计模式，我们可以使用工厂，去降低代的耦合，比如Spring中的Bean的创建，就用到了工厂设计模式

2）静态代码块：随着类的加载而加载，确保只能执行一次，我们在加载当前工厂类的时候，就可以执行static的操作完成对连接池的初始化

3）最后提供返回连接池中连接的方法.

4.2.2.改造原始代码

代码说明:

1.在我们完成了使用工厂设计模式来完成代码的编写之后，我们在获得连接时，就可以通过工厂来获得。

，而不用直接去new对象，降低耦合，并且使用的还是连接池对象。

2.当我们使用了连接池后，当我们关闭连接其实并不是关闭，而是将Jedis还回连接池的。

5.Redis的Java客户端-SpringDataRedis

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：

5.1.快速入门

SpringBoot已经提供了对SpringDataRedis的支持，使用非常简单：

5.1.1.导入pom坐标

5.1.2 .配置文件

5.1.3.测试代码

贴心小提示：SpringDataJpa使用起来非常简单，记住如下几个步骤即可

SpringDataRedis的使用步骤：

引入spring-boot-starter-data-redis依赖

在application.yml配置Redis信息

注入RedisTemplate

5.2 .数据序列化器

RedisTemplate可以接收任意Object作为值写入Redis：

只不过写入前会把Object序列化为字节形式，默认是采用JDK序列化，得到的结果是这样的：

缺点：

可读性差

内存占用较大

我们可以自定义RedisTemplate的序列化方式，代码如下：

这里采用了JSON序列化来代替默认的JDK序列化方式。最终结果如图：

整体可读性有了很大提升，并且能将Java对象自动的序列化为JSON字符串，并且查询时能自动把JSON反序列化为Java对象。不过，其中记录了序列化时对应的class名称，目的是为了查询时实现自动反序列化。这会带来额外的内存开销。

5.3 StringRedisTemplate

尽管JSON的序列化方式可以满足我们的需求，但依然存在一些问题，如图：

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。

为了减少内存的消耗，我们可以采用手动序列化的方式，换句话说，就是不借助默认的序列化器，而是我们自己来控制序列化的动作，同时，我们只采用String的序列化器，这样，在存储value时，我们就不需要在内存中就不用多存储数据，从而节约我们的内存空间

这种用法比较普遍，因此SpringDataRedis就提供了RedisTemplate的子类：StringRedisTemplate，它的key和value的序列化方式默认就是String方式。

省去了我们自定义RedisTemplate的序列化方式的步骤，而是直接使用：

此时我们再来看一看存储的数据，小伙伴们就会发现那个class数据已经不在了，节约了我们的空间~

最后小总结：

RedisTemplate的两种序列化实践方案：

方案一：

自定义RedisTemplate
修改RedisTemplate的序列化器为GenericJackson2JsonRedisSerializer

方案二：

使用StringRedisTemplate
写入Redis时，手动把对象序列化为JSON
读取Redis时，手动把读取到的JSON反序列化为对象