王國慶 发表于 2024-9-9 14:30:54

redis常用知识汇总(包括 jedis 和 springboot 整合 redis)

先容

Redis 是一个开源的内存数据库,它支持多种数据结构,并且常用于高速缓存、会话管理、消息队列等场景。Redis 的全称是 Remote Dictionary Server,是一种 key-value(键值对)存储系统,能够以极高的性能处理大量数据的读写操纵。
Redis 的主要特点:


[*]基于内存:数据存储在内存中,具有极高的读写速率,适用于实时数据处理和快速响应需求的应用。
[*]支持持久化:固然是内存数据库,但 Redis 提供了将数据生存到磁盘的持久化功能,防止数据丢失。
[*]丰富的数据结构
[*]数据过期与自动删除:Redis 支持为每个键设置过期时间,到期后自动删除,常用于缓存系统。
[*]发布/订阅机制:Redis 提供了消息队列功能,可以让客户端订阅和发布消息。
[*]事件支持:Redis 支持简单的事件机制,答应多个下令作为一个原子操纵执行。
[*]高可用性与分布式:通过 Redis Cluster、Sentinel 机制支持高可用和自动故障转移,能够在分布式环境中使用。
1、Redis 根本配置

Redis 的配置文件通常定名为 redis.conf,存放在 Redis 安装目录中。通过修改该文件,可以自定义 Redis 的各种行为。
配置文件位置


[*]默认情况下,redis.conf 文件位于 Redis 安装目录中。您可以在启动 Redis 时指定该文件的位置,例如:
redis-server /path/to/redis.conf
关键配置选项

1. 端口号


[*]port:指定 Redis 服务器监听的端口号。默认端口是 6379。
port 6379
2. 绑定地址


[*]bind:指定 Redis 只在特定的网络接口上监听。如果您希望 Redis 只担当来自本地的连接,可以将其设置为 127.0.0.1。
bind 127.0.0.1
3. 守护进程模式


[*]daemonize:指定 Redis 是否以守护进程的方式运行。如果设置为 yes,Redis 将在后台运行。默认值是 no。
daemonize yes
4. 暗码保护


[*]requirepass:为 Redis 设置访问暗码,只有提供精确暗码的客户端才能连接到 Redis 服务器。
requirepass yourpassword
5. RDB 快照文件


[*]dbfilename:指定 RDB 快照文件的名称。默认文件名为 dump.rdb。
dbfilename dump.rdb
[*]dir:指定 RDB 快照文件的存放目录。
dir /var/lib/redis/
启动和使用 Redis 配置


[*]修改完 redis.conf 后,您可以通过以下下令启动 Redis:
redis-server /path/to/redis.conf
[*]可以通过以下下令检查 Redis 是否精确加载了配置文件:
redis-cli CONFIG GET *这会显示当前 Redis 实例的全部配置选项及其值。
通过这些根本配置,我们可以根据必要自定义 Redis 的行为,以适应不同的应用场景。
[*]使用 AUTH 下令举行身份验证
AUTH your_password
2、Redis 的通用下令

除了与数据结构相关的下令外,Redis 还提供了一些通用下令,用于管理 Redis 实例、数据操纵和服务器配置。

[*]键管理:

[*]DEL key:删除键。
[*]EXISTS key:检查键是否存在。
[*]EXPIRE key seconds:为键设置过期时间。
[*]KEYS pattern:查找全部符合给定模式的键。
[*]TTL key:查看键的剩余生存时间。
DEL mykey
EXISTS mykey
EXPIRE mykey 60
KEYS *pattern*
TTL mykey
3、Redis 的数据结构

Redis 是一个高性能的键值存储系统,支持多种复杂的数据结构。这些数据结构使得 Redis 不仅可以作为简单的缓存,还能满意更多样化的数据存储需求。以下是 Redis 支持的主要数据结构:
字符串(String )

String 是 Redis 中最根本的数据类型,每个键对应一个字符串类型的值(value)。
常见下令


[*]SET:添加或修改一个键值对。例如 SET key value。
[*]GET:根据键获取对应的值。例如 GET key。
[*]MSET:批量添加多个键值对。例如 MSET key1 value1 key2 value2。
[*]MGET:根据多个键获取多个值。例如 MGET key1 key2。
[*]INCR:让一个整型的键自增1。例如 INCR counter。
[*]INCRBY:让一个整型的键自增指定步长。例如 INCRBY counter 5。
[*]INCRBYFLOAT:让一个浮点数的键自增指定步长。例如 INCRBYFLOAT balance 0.5。
[*]SETNX:添加一个键值对,前提是这个键不存在,否则不执行。例如 SETNX key value。
[*]SETEX:添加一个带有过期时间的键值对。例如 SETEX key 60 value(60秒后过期)。
哈希(Hash )

Hash 是 Redis 中的一种用于存储键值对的聚集。它类似于编程语言中的哈希表或字典。一个 Hash 里可以存储多个字段和值,因此非常适合存储对象。
常见下令


[*]HSET:向 Hash 中添加一个字段和值。例如 HSET key field value。
[*]HGET:获取 Hash 中某个字段的值。例如 HGET key field。
[*]HMSET:批量添加多个字段和值。例如 HMSET key field1 value1 field2 value2。
[*]HMGET:批量获取多个字段的值。例如 HMGET key field1 field2。
[*]HGETALL:获取 Hash 中全部的字段和值。例如 HGETALL key。
[*]HKEYS:获取 Hash 中的全部字段名。例如 HKEYS key。
[*]HVALS:获取 Hash 中的全部值。例如 HVALS key。
[*]HINCRBY:让 Hash 中某个字段的值自增指定步长。例如 HINCRBY key field 2。
[*]HSETNX:向 Hash 中添加一个字段和值,前提是这个字段不存在。例如 HSETNX key field value。
列表(List)

列表是一个有序的字符串聚集,可以在聚集的头部或尾部插入、删除元素。适合用于实现消息队列等功能。
常见下令


[*]LPUSH:在列表头部插入一个元素。例如 LPUSH mylist "world"。
[*]RPUSH:在列表尾部插入一个元素。例如 RPUSH mylist "hello"。
[*]LPOP:移除并返回列表的第一个元素。例如 LPOP mylist。
[*]RPOP:移除并返回列表的最后一个元素。例如 RPOP mylist。
[*]LRANGE:获取列表的一个子集。例如 LRANGE mylist 0 -1。
聚集(Set)

聚集是无序的字符串聚集,不答应重复元素。适合用于存储必要唯一性的聚集,如标签、用户脚色等。
常见下令


[*]SADD:向聚集添加一个元素。例如 SADD myset "apple"。
[*]SREM:移除聚集中的一个元素。例如 SREM myset "apple"。
[*]SCARD:返回聚集中元素的个数。例如 SCARD myset。
[*]SMEMBERS:获取聚集中的全部元素。例如 SMEMBERS myset。
[*]SISMEMBER:判断元素是否在聚集中。例如 SISMEMBER myset "apple"。
有序聚集(Sorted Set)

有序聚集类似于聚集,但每个元素都会关联一个分数,元素按分数举行排序。适合用于排名、评分系统等场景。
常见下令


[*]ZADD:向有序聚集添加一个元素,并设置分数。例如 ZADD leaderboard 100 "player1"。
[*]ZRANGE:按索引范围获取有序聚集中的元素,可以选择同时返回分数。例如 ZRANGE leaderboard 0 -1 WITHSCORES。
[*]ZSCORE:获取有序聚集中指定元素的分数。例如 ZSCORE leaderboard "player1"。
[*]ZREM:移除有序聚集中的一个元素。例如 ZREM leaderboard "player1"。
Jedis 是一个用于与 Redis 数据库交互的 Java 客户端库。通过 Jedis,你可以在 Java 应用程序中执行各种 Redis 操纵,如增删改查等。Jedis 提供了一组简单易用的 API,使开发者可以轻松地将 Redis 集成到他们的 Java 应用程序中。
" :"的作用

在 Redis 中,冒号 (:) 用于创建键名的层级结构,以帮助构造和管理数据。例如,user:1000:name 表示用户 ID 为 1000 的名字,order:5000:status 表示订单 ID 为 5000 的状态。使用冒号可以让数据看起来像路径一样分层,便于分类和查询。
假设你在存储用户信息和订单信息:

[*]user:1000:name -> "Alice"(用户 ID 为 1000 的名字)
[*]user:1000:email -> "alice@example.com"(用户 ID 为 1000 的电子邮件)
[*]order:2000:status -> "shipped"(订单 ID 为 2000 的状态)
这里,user: 和 order: 是前缀,用于区分不同类型的数据,而冒号 : 用于分隔不同的层级。
4、jedis

Jedis 是一个用于与 Redis 数据库交互的 Java 客户端库。通过 Jedis,你可以在 Java 应用程序中执行各种 Redis 操纵,如增删改查等。Jedis 提供了一组简单易用的 API,使开发者可以轻松地将 Redis 集成到他们的 Java 应用程序中。
Jedis 的根本用法


[*]引入依赖
在 Maven 官网获取 Jedis 依赖,并添加到 pom.xml 中:
https://i-blog.csdnimg.cn/direct/14bb82b9af2a4b3eb88ea8a7614ffb3d.png
[*]连接 Redis
使用 Jedis 连接 Redis 非常简单。以下是一个根本的连接示例:
import redis.clients.jedis.Jedis;

public class RedisExample {
    public static void main(String[] args) {
      // 创建一个 Jedis 对象,并指定 Redis 服务器的地址和端口
      Jedis jedis = new Jedis("localhost", 6379);
      // 输入密码,如果没有修改配置文件修改密码的话,不用写这个
      jedis.auth(“123456”);
      // 设置 Redis 字符串数据
      jedis.set("mykey", "Hello, Redis!");
      // 获取并打印 Redis 字符串数据
      System.out.println("Redis 存储的字符串: " + jedis.get("mykey"));
      // 关闭 Jedis 连接
      jedis.close();
    }
}
[*]常见操纵
Jedis 支持 Redis 的全部根本数据结构和操纵。(上面 3、Redis 的数据结构 中的下令 jedis 都有对应的方法)

[*]字符串(String):jedis.set(key, value),jedis.get(key)
[*]哈希(Hash):jedis.hset(key, field, value),jedis.hget(key, field)
[*]列表(List):jedis.lpush(key, value),jedis.lrange(key, start, end)
[*]聚集(Set):jedis.sadd(key, member),jedis.smembers(key)
[*]有序聚集(Sorted Set):jedis.zadd(key, score, member),jedis.zrange(key, start, end)

[*]连接池
import redis.clients.jedis.Jedis;
import redis.clients.jedis.JedisPool;
import redis.clients.jedis.JedisPoolConfig;

public class JedisConnectionFactory {
    private static final JedisPool jedisPool;

    static {
      // 配置连接池
      JedisPoolConfig poolConfig = new JedisPoolConfig();
      poolConfig.setMaxTotal(8);         // 最大连接数
      poolConfig.setMaxIdle(8);          // 最大空闲连接数
      poolConfig.setMinIdle(0);          // 最小空闲连接数
      poolConfig.setMaxWaitMillis(1000); // 最大等待时间

      // 创建连接池对象
      jedisPool = new JedisPool(poolConfig,
                                  "127.0.0.1", // Redis 主机地址
                                  6379,            // Redis 端口号
                                  1000,            // 超时时间
                                  "yourPassword");         // Redis 密码
    }

    public static Jedis getJedis() {        // 通过这个方法在pool中获取jedis
      return jedisPool.getResource();
    }
}参数说明:


[*]config: JedisPoolConfig 配置对象,用于配置连接池参数。
[*]redisHost: Redis 服务器的主机地址。
[*]redisPort: Redis 服务器的端口号。
[*]2000: 连接超时时间,单位为毫秒。
[*]redisPassword: Redis 服务器的暗码。
5、SpringDataRedis

Spring Data Redis 是 Spring Data 生态系统中的一个模块,提供与 Redis 的简便集成。Redis 是一个高性能的内存键值存储,Spring Data Redis 通过提供简单、同等和声明式的方式,简化了与 Redis 的交互,将低级别的 Redis 操纵抽象为高级 API 和模板。
1、预备工作

添加依赖


[*]spring data redis
https://i-blog.csdnimg.cn/direct/5f1fa7b1c30141bb8ecf5f97132536c8.png
[*]commons pool
https://i-blog.csdnimg.cn/direct/61b89643a847452aac55a7db00b443cf.png
常见配置


[*]application.yaml
spring:
data:
    redis:
      # Redis 服务器的主机地址
      host: localhost

      # Redis 服务器的端口
      port: 6379

      # 配置 Redis 连接池(Lettuce 使用的连接池)
      lettuce:
      pool:
          # 连接池中最大活动连接数
          max-active: 8

          # 连接池中最大空闲连接数
          max-idle: 8

          # 连接池中最小空闲连接数
          min-idle: 0

          # 连接池中最大等待时间
          max-wait: 100ms

      # Redis 数据库索引(默认为 0,Redis 默认提供 16 个数据库)
      database: 0

      # Redis 服务器的密码,用于身份验证
      password: yourpassword

[*]配置序列化器
在 Spring Data Redis 中,序列化和反序列化是处理 Redis 数据的关键部分。序列化是将 Java 对象转换为字节省的过程,以便存储到 Redis 中;反序列化则是将存储在 Redis 中的字节省转换回 Java 对象的过程。Spring Data Redis 提供了多种序列化和反序列化策略,可以根据详细需求举行配置。
配置结果


[*]键: 被序列化成字符串(例如,"myKey")。
[*]值: 被序列化成 JSON 字符串(例如,{"name":"John","age":30})。
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.GenericJackson2JsonRedisSerializer;
import org.springframework.data.redis.serializer.StringRedisSerializer;

@Configuration
public class RedisConfig {

    @Bean
    public RedisTemplate<String, Object> redisTemplate(RedisConnectionFactory connectionFactory) {
      // 创建RedisTemplate对象
      RedisTemplate<String, Object> template = new RedisTemplate<>();

      // 设置连接工厂
      template.setConnectionFactory(connectionFactory);

      // 使用 StringRedisSerializer 代替 GenericJackson2JsonRedisSerializer
      //GenericJackson2JsonRedisSerializer jsonRedisSerializer = new GenericJackson2JsonRedisSerializer();
      StringRedisSerializer stringRedisSerializer = new StringRedisSerializer();
      GenericJackson2JsonRedisSerializer genericJackson2JsonRedisSerializer = new GenericJackson2JsonRedisSerializer();

      // 设置key的序列化
      template.setKeySerializer(stringRedisSerializer);
      template.setHashKeySerializer(stringRedisSerializer);

      template.setValueSerializer(genericJackson2JsonRedisSerializer);
      template.setHashValueSerializer(genericJackson2JsonRedisSerializer);
      return template;
    }
}2、对数据的操纵

Spring Data Redis 提供了一组 API 用于操控 Redis 数据库。以下是一些常用的 API 及其详细说明:
1. 字符串操纵 (String)


[*]设置值
redisTemplate.opsForValue().set("key", "value");
[*]获取值
String value = (String) redisTemplate.opsForValue().get("key");
[*]设置值(带过期时间)
redisTemplate.opsForValue().set("key", "value", Duration.ofMinutes(10));
[*]删除键
redisTemplate.delete("key");
2. 哈希操纵 (Hash)


[*]设置哈希字段的值
redisTemplate.opsForHash().put("user:1000", "name", "Alice");
redisTemplate.opsForHash().put("user:1000", "email", "alice@example.com");
[*]获取哈希字段的值
String name = (String) redisTemplate.opsForHash().get("user:1000", "name");
[*]获取哈希的全部字段和值
Map<Object, Object> userMap = redisTemplate.opsForHash().entries("user:1000");
3. 列表操纵 (List)


[*]右侧推入列表
redisTemplate.opsForList().rightPush("list", "value1");
redisTemplate.opsForList().rightPush("list", "value2");
[*]左侧推入列表
redisTemplate.opsForList().leftPush("list", "value0");
[*]获取列表的全部元素
List<Object> list = redisTemplate.opsForList().range("list", 0, -1);
[*]弹出列表的右侧元素
Object value = redisTemplate.opsForList().rightPop("list");
4. 聚集操纵 (Set)


[*]添加元素到聚集
redisTemplate.opsForSet().add("set", "value1", "value2");
[*]获取聚集的全部元素
Set<Object> set = redisTemplate.opsForSet().members("set");
[*]移除聚集的元素
redisTemplate.opsForSet().remove("set", "value1");
5. 有序聚集操纵 (Sorted Set)


[*]添加元素到有序聚集
redisTemplate.opsForZSet().add("zset", "value1", 1);
redisTemplate.opsForZSet().add("zset", "value2", 2);
[*]获取有序聚集的全部元素
Set<Object> zset = redisTemplate.opsForZSet().range("zset", 0, -1);
[*]获取有序聚集的元素及其分数
Set<ZSetOperations.TypedTuple<Object>> zsetWithScores = redisTemplate.opsForZSet().rangeWithScores("zset", 0, -1);
3、RedisTemplate 和 StringRedisTemplate

1. RedisTemplate

RedisTemplate 是一个泛型类,能够处理不同类型的键和值。你可以指定键和值的序列化方式,以及 Redis 数据的类型(如 String, Object, Hash, List, Set, ZSet 等)。
主要特点:


[*]泛型支持: 它支持恣意类型的键和值,不限于 String,可以是 Object、Integer、自定义对象等。
[*]序列化方式机动: 通过设置不同的序列化器,可以对键和值举行序列化和反序列化。
2. StringRedisTemplate

StringRedisTemplate 是 RedisTemplate 的一种特化版本,它专门用于操纵 String 类型的键和值。它默认使用 StringRedisSerializer 来对键和值举行序列化和反序列化,因此只处理 String 数据类型。
主要特点:


[*]简化操纵: 专注于 String 类型的数据操纵,不必要额外配置序列化器,适用于键和值都为 String 类型的场景。
[*]默认序列化方式: 内置 StringRedisSerializer,默认将键和值都序列化为 String。
3. 区别总结

特性RedisTemplateStringRedisTemplate支持的键和值类型支持任何类型(如 String, Object, Integer 等)只支持 String 类型的键和值序列化方式必要手动配置序列化器(可以选择 JSON、JDK 序列化等)默认使用 StringRedisSerializer,无需额外配置适用场景适用于复杂的数据类型,如 Object、JSON 等。适用于简单的 String 类型数据操纵。示例1:

图一是通过 RedisTemplate 存到 redis 中的 JSON 字符串,图二是通过 StringRedisTemplate 存到redis 中的 JSON 字符串,由于 RedisTemplate 能够实现 自动的反序列化,所以必要存储多余的 @class 信息,会造成内存的浪费。
https://i-blog.csdnimg.cn/direct/04f6cff1dd8b4591b53b53ecd6510678.png
https://i-blog.csdnimg.cn/direct/60fd600b77e64f9fa273802a02c2ff80.png
示例2:

观察下图有 @Test 注解的代码
// Uesr类
import lombok.AllArgsConstructor;
import lombok.Data;
import lombok.NoArgsConstructor;

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

// 测试
@Autowired
    private RedisTemplate<String, Object> redisTemplate;

    @Autowired
    private StringRedisTemplate stringRedisTemplate;
   
@Test
    void insertUser() {
      User user = new User("world", 1);

      redisTemplate.opsForValue().set("user:1", user);    // 自动将JAVA对象序列换成JSON格式的字符串
      User myuser = (User) redisTemplate.opsForValue().get("user:1"); // 自动反序列化,将JSON格式的字符串转换成JAVA对象
      System.out.println("myuser = " + myuser);
    }

@Test
    void insertUser2() {
      User user = new User("world", 2);
      String jsonUser = JSON.toJSONString(user);// 手动序列化成JSON格式的字符串

      stringRedisTemplate.opsForValue().set("user:1", jsonUser);
      String str = stringRedisTemplate.opsForValue().get("user:1");
      System.out.println("str = " + str);

      User myuser = JSON.parseObject(str, User.class);    // 手动从JSON格式的字符串转换成JAVA对象
      System.out.println("myuser = " + myuser);
    }下面两张图分别是第一个Test和第二个Test输出的结果
https://i-blog.csdnimg.cn/direct/c6da6a96ebda4e2f83a9ae8bb14996ac.png
https://i-blog.csdnimg.cn/direct/2ad449dd599c44fca42f1bd4976fb8a4.png
通过上面图可以清晰的看到 RedisTemplate 会自动系列化JSON格式字符串和反序列化成JAVA对象,但是 StringRedisTemplate 都必要手动处理
6、增补

上面用到的JSON处理库是 fastjson2, 可在 maven 官网 下载依赖
https://i-blog.csdnimg.cn/direct/a0b548c64b6e48ebb38d4c7bff01a948.png
fastjson 常见用法

// 将 Java 对象序列化为 JSON 字符串
String jsonString = JSON.toJSONString(user);
      
// 将 JSON 字符串反序列化为 Java 对象
User deserializedUser = JSON.parseObject(jsonString, User.class);

// 创建一个 JSONObject
JSONObject jsonObject = new JSONObject();
jsonObject.put("name", "John");
// 转换成JSON字符串
jsonObject.toString()

// 解析 JSON 字符串
String jsonString = "{\"name\":\"ld\",\"age\":18,\"city\":\"ShangHai\"}";
JSONObject parsedObject = JSONObject.parseObject(jsonString);
// 获取value, 输出 ld
System.out.println("Name: " + parsedObject.getString("name"));临时更到这里 ... 后面再补

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