Redis

课程内容：

• Redis入门
• Redis数据类型*
• Redis常用命令
• 通过Java操作Redis

Redis 入门

什么是 Redis

Redis是一个基于内存的key-value结构数据库。Redis是互联网技术领域使用最为广泛的存储中间件，它是Remote Dictionary Service的首字母缩写，也就是远程字典服务。

• 基于内存存储，读写性能高

• 适合存储热点数据(热点商品、咨询、新闻)

• 企业应用广泛

使用 Redis 可以做什么

• 数据缓存
• 消息队列
• 注册中心
• 发布订阅

Redis 简介

Redis is an open source (BSD licensed), in-memory data structure store, used as a database, cache, and message broker. 翻译过来：Redis是一个开源的基于内存数据结构存储系统，它可以用作：数据库、缓存和消息中间件。

官网: https://redis.io

Redis是用C语言开发的一个开源的高性能键值对(key-value)数据库，官方提供的数据是可以达到 100000+的QPS(每秒查询次数)。它存储的value类型比较丰富，也被称为结构化的NoSQL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，其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 下载与安装

下载 Redis

Redis安装包分为windows版和linux版：

• Windows版下载地址：https://github.com/microsoftarchive/redis/releases
• Linux版下载地址: https://download.redis.io/releases/

下载后得到下面安装包：

安装 Redis

1. 在linux中安装Redis，安装步骤为：
   1. 将Redis安装包上传到Linux
   2. 解压安装包，命令：tar -zxvf redis-4.0.0.tar.gz -C /usr/local
   3. 安装Redis的编译环境gcc，命令：yum install -y gcc-c++
   4. 进入/usr/local/redis-4.0.0，进行编译，命令：make
   5. 进入redis的src目录进行安装，命令：make install

安装后重点文件说明

• /usr/local/redis-4.0.0/src/redis-server: Redis服务启动脚本
• /usr/local/redis-4.0.0/src/redis-cli: Redis客户端脚本
• /usr/local/redis-4.0.0/redis.conf: Redis配置文件

2. 在Windows中安装Redis，Redis的Windows版属于绿色软件，直接解压即可使用，解压后目录结构如下：

Redis 服务启动与停止

1. Linux系统中启动和停止Redis

执行Redis服务启动脚本文件redis-server:

通过启动日志可以看到，Redis默认端口号为6379，Ctrl + C组合键可以停止Redis服务。

通过redis-cli可以连接到本地的Redis服务，默认情况下不需要认证即可连接成功。

退出客户端可以输入exit或者quit命令

2. Windows系统中启动和停止Redis，启动步骤为：

   1. 找到Redis解压目录，在解压目录打开cmd黑窗口

   

   2. 启动Redis客户端，默认连接的是本地的Redis服务，同样不需要认证即可连接

   

   退出客户端可以输入exit或quit命令即可，与linux系统一样。

Redis 配置文件

前面已经启动了Redis服务，默认情况下Redis启动后是在前台运行，也即是霸屏运行，而且客户端不需要密码也可以连接Redis服务。但如果我们希望Redis服务在后台运行，同时希望客户端认证通过后才能连接Redis服务，就需要修改Redis的配置文件了。

• Linux系统中Redis配置文件路径: REDIS_HOME/redis.conf
• Windows系统中Redis配置文件路径: REDIS_HOME/redis.windows.conf

针对Redis配置文件，我们可以做如下配置：

1. 设置Redis服务后台运行

Linux系统中，修改redis.conf文件中的daemonize配置项，将其由no修改为yes，默认值为no。

注意

Windows版的Redis不支持后台运行Redis服务。

2. 设置Redis服务密码

将配置文件中的 # requirepass foobared 配置项取消注释，默认为注释状态，foobared为默认密码，可以根据情况自行设置。

3. 设置允许客户端远程连接Redis服务

Redis服务默认只能客户端本地连接，不允许客户端远程连接，将配置文件中的bind 127.0.0.1配置项注释掉。

解释说明

Redis配置文件中 # 表示注释

Redis配置文件中的配置项前面不能有空格，需要顶格书写

daemonize: 用来指定redis是否要用守护线程的方式启动，设置为yes时，代表开启守护进程模式，在该模式下，redis会在后台运行

requirepass: 设置Redis的连接密码

bind: 如果指定了bind，则说明只允许来自指定网卡的Redis访问请求，如果没有指定，就说明可以接收来自任意一个网卡的Redis访问请求。

注意

修改配置文件后需要重启Redis服务配置才能生效，并且启动Redis服务时需要显示指定配置文件：

1. Linux中启动Redis服务

# 进入Redis安装目录
cd /usr/local/redis-4.0.0
# 启动Redis服务，指定使用的配置文件
./src/redis-server ./redis.conf

2. Windows中启动Redis服务

由于Redis配置文件中开启了认证校验，即客户端连接时或执行Redis指令时，需要先提供密码：

解释说明：

-h: 指定连接的Redis服务的IP地址 -p: 指定连接的Redis服务的端口号 -a: 指定连接的Redis服务的密码

Redis 数据类型

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

Redis 5 种常用数据类型

解释说明

• 字符串(string): 普通字符串，常用
• 哈希(hash): 适合存储对象
• 列表(list): 按照插入顺序排序，可以有重复元素
• 集合(set): 无序集合，没有重复元素
• 有序集合(sorted set): 集合中每个元素关联一个分数(score)，根据分数升序排列，没有重复元素

Redis 常用命令

字符串 string 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的过期事件设为seconds秒
• setnx key value: 只有在key不存在时才设置key的值

更多命令可以参考Redis中文网：https://www.redis.net.cn

哈希 hash 操作命令

Redis中的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field字段的值设为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
• hgetall key: 获取在哈希表中指定key的所有字段和值

列表 list 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，stop为-1时，代表获取从start开始整个列表的元素
• 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: 移除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 set 操作命令

Redis set是string类型的无序集合，集合成员唯一，这意味着集合中不能出现重复的数据，常用命令：

• sadd key member1 [member2]: 项集合中添加一个或多个成员
• smembers key: 返回集合中的所有成员
• scard key: 返回集合的成员个数
• sinter key1 [key2]: 返回给定所有集合的交集
• sunion key1 [key2]: 返回给定所有集合的并集
• sdiff key1 [key2]: 返回给定所有集合的差集
• srem key member1 [member2]: 移除集合中一个或多个成员

有序集合 sorted set 操作命令

Redis sorted set有序集合是string类型元素的集合，且不允许出现重复的成员，每个元素都会关联一个double类型的分数(score)。Redis正是通过分数来为集合中的成员进行从小到大排序。有序集合的成员是唯一的，但分数却可以重复。常用命令：

• zadd key score1 member1 [score2 member2]: 向有序集合添加一个后多个成员，或者更新已存在成员的分数
• 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 member1 [member2 ...]: 移除有序集合中的一个或多个成员

通用命令

Redis中的通用命令，主要是针对key进行操作的相关命令：

• keys pattern: 查找所有符合给定模式(pattern)的key
• exists key: 检查给定的key是否存在
• type key: 返回key存储的值的类型
• ttl key: 返回给定key的剩余生存时间(TTL, time to live)，以秒为单位
• del key: 该命令用于在key存在时删除key

使用 Java 操作 Redis

工具介绍

上面我们讲解了Redis的常用命令，这些命令是我们操作Redis的基础。上一阶段Web课程我们也学习过通过JDBC操作MySQL数据库，那么在Java程序中应该如何操作Redis呢？我们猜测应该也需要Redis的Java客户端，如同我们使用JDBC操作MySQL数据库一样。

Redis的Java客户端很多，官方推荐的有三种：

• Jedis
• Lettuce
• Redisson

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-bot-starter-data-redis。

Jedis

Jedis是Redis的Java版本的客户端实现。

Maven坐标：

<!-- 引入jedis坐标 -->
<dependency>
    <groupId>redis.clients</groupId>
    <artifactId>jedis</artifactId>
    <version>2.8.0</version>
</dependency>

使用Jedis操作redis的步骤：

1. 获取连接
2. 执行操作
3. 关闭连接

package com.itheima;

import org.junit.jupiter.api.Test;
import redis.clients.jedis.Jedis;

import java.util.Set;

public class JedisTest {

    @Test
    public void testJedis() {
        // 1. 获取连接
        Jedis jedis = new Jedis("192.168.182.127", 6379);
        jedis.auth("123456");
        // 2. 执行操作
        jedis.set("username", "xiaoming");
        jedis.set("nickname", "小明");

        String username = jedis.get("username");
        String nickname = jedis.get("nickname");
        System.out.println("username: " + username + ", nickname: " + nickname);

        jedis.del("nickname");

        jedis.hset("myhash", "addr", "bj");
        String addr = jedis.hget("myhash", "addr");
        System.out.println("addr");

        Set<String> keys = jedis.keys("*");
        for (String key : keys) {
            System.out.println(key);
        }
        // 3. 关闭连接
        jedis.close();
    }

}

Spring Data Redis

Spring Data Redis 介绍

Spring Data Redis是Spring的一部分，提供了在Spring应用中通过简单的配置就可以访问Redis服务，对Redis底层开发包进行了高度封装。在Spring项目中，可以使用Spring Data Redis来简化Redis的操作。

网址：https://spring.io/projects/spring-data-redis

Maven坐标：

<dependency>
  <groupId>org.springframework.data</groupId>
  <artifactId>spring-data-redis</artifactId>
  <version>2.4.8</version>
</dependency>

Spring Boot提供了Redis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，针对Jedis客户端中大量api进行了归类封装，将同一数据类型的操作封装为operation接口，具体分类有：

• ValueOperations: 简单K-V操作
• SetOperations: set类型数据操作
• ZSetOperations: zset类型数据操作
• HashOpeartions: 针对hash类型数据的操作
• ListOperations: 针对list类型的数据操作

Spring Data Redis 使用方式

1. 创建SpringBoot项目，配置pom.xml文件

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
        xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 https://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
    <modelVersion>4.0.0</modelVersion>
    <parent>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId>
        <version>2.7.8</version>
        <relativePath/> <!-- lookup parent from repository -->
    </parent>
    <groupId>com.itheima</groupId>
    <artifactId>redis-demo</artifactId>
    <version>0.0.1-SNAPSHOT</version>

    <properties>
        <java.version>1.8</java.version>
    </properties>
    <dependencies>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter</artifactId>
        </dependency>

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

        <!-- 引入jedis坐标 -->
        <dependency>
            <groupId>redis.clients</groupId>
            <artifactId>jedis</artifactId>
            <version>2.8.0</version>
        </dependency>

        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>
            <scope>test</scope>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>junit</groupId>
            <artifactId>junit</artifactId>
            <version>4.13</version>
            <scope>test</scope>
        </dependency>
    </dependencies>

    <build>
        <plugins>
            <plugin>
                <groupId>org.springframework.boot</groupId>
                <artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId>
            </plugin>
        </plugins>
    </build>

</project>

2. 编写启动类，一般创建好项目后，会自动生成

package com.itheima;

import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;

@SpringBootApplication
public class RedisDemoApplication {

    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(RedisDemoApplication.class, args);
    }

}

3. 配置application.yml文件，配置redis连接信息

spring:
  application:
    name: redis-demo
  # Redis相关配置
  redis:
    host: 192.168.182.127
    port: 6379
    password: 123456
    database: 0 # 操作的是0号数据库
    jedis:
      # Redis连接池配置
      pool:
        max-active: 8 # 最大连接数
        max-wait: 100ms # 连接池最大阻塞等待时间
        max-idle: 4 # 连接池中的最大空闲连接
        min-idle: 0 # 连接池中的最小空闲连接

说明

spring.redis.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，编号分别从 0 到 15.

可以通过修改Redis配置文件来指定数据库的数量。

4. 提供配置类，此步骤非必须，也可以不做

package com.itheima.config;

import org.springframework.cache.annotation.CachingConfigurerSupport;
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;

/**
* Redis配置类
* @author sunyy
* @version 0.0.1
*/
@Configuration
public class RedisConfig extends CachingConfigurerSupport {

    @Bean
    public RedisTemplate<Object, Object> redisTemplate(RedisConnectionFactory factory) {
        RedisTemplate<Object, Object> redisTemplate = new RedisTemplate<>();
        // 默认的key序列化器为: JdkSerializationRedisSerializer
        redisTemplate.setKeySerializer(new StringRedisSerializer());
        redisTemplate.setHashKeySerializer(new StringRedisSerializer());
        redisTemplate.setConnectionFactory(factory);
        return redisTemplate;
    }

}

5. 提供测试类

package com.itheima;

import org.junit.Test;
import org.junit.runner.RunWith;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.boot.test.context.SpringBootTest;
import org.springframework.data.redis.connection.DataType;
import org.springframework.data.redis.core.*;
import org.springframework.test.context.junit4.SpringRunner;

import java.util.List;
import java.util.Set;
import java.util.concurrent.TimeUnit;

@SpringBootTest
@RunWith(SpringRunner.class)
public class SpringDataRedisTest {

    @Autowired
    private RedisTemplate redisTemplate;

    /**
    * 字符串类型数据操作测试
    */
    @Test
    public void testString() {
        // 存
        redisTemplate.opsForValue().set("city", "beijing");
        // 取
        String city = (String) redisTemplate.opsForValue().get("city");
        System.out.println(city);

        // 存的同时设置过期时间
        redisTemplate.opsForValue().set("province", "河南", 10L, TimeUnit.SECONDS);

        // 存，但是如果key已存在则不执行任何操作
        Boolean flag = redisTemplate.opsForValue().setIfAbsent("city", "shanghai");
        System.out.println(flag);
    }

    /**
    * 操作Hash类型数据
    */
    @Test
    public void testHash() {
        HashOperations hashOperations = redisTemplate.opsForHash();

        // 存
        hashOperations.put("student", "name", "小明");
        hashOperations.put("student", "age", 21);
        hashOperations.put("student", "addr", "广东");

        // 取
        String name = (String) hashOperations.get("student", "name");
        System.out.println(name);

        // 获得hash结构中的所有字段
        Set<String> fields = hashOperations.keys("student");
        for (String field : fields) {
            System.out.println(field);
        }

        // 获得hash结构中的所有值
        List<Object> values = hashOperations.values("student");
        for (Object value : values) {
            System.out.println(value);
        }
    }

    /**
    * 操作List类型的数据
    */
    @Test
    public void testList() {
        ListOperations listOperations = redisTemplate.opsForList();

        // 存
        listOperations.leftPush("mylist", "a");
        listOperations.leftPushAll("mylist", "b", "c", "d");

        // 取
        List<String> mylist = listOperations.range("mylist", 0, -1);
        for (String value : mylist) {
            System.out.println(value);
        }

        // 获取列表长度 llen
        Long size = listOperations.size("mylist");
        for (int i = 0; i < size.intValue(); i++) {
            // 出队列
            String element = (String) listOperations.rightPop("mylist");
            System.out.println(element);
        }
    }

    /**
    * 操作Set类型的数据
    */
    @Test
    public void testSet() {
        SetOperations setOperations = redisTemplate.opsForSet();

        // 存
        setOperations.add("myset", "a", "b", "c", "a");

        // 取
        Set<String> myset = setOperations.members("myset");
        for (String ele : myset) {
            System.out.println(ele);
        }

        // 删除成员
        setOperations.remove("myset", "a", "b");

        // 取
        myset = setOperations.members("myset");
        for (String ele : myset) {
            System.out.println(ele);
        }
    }

    /**
    * 操作ZSet类型的数据
    */
    @Test
    public void testZSet() {
        ZSetOperations zSetOperations = redisTemplate.opsForZSet();

        // 存
        zSetOperations.add("myZset", "a", 10.0);
        zSetOperations.add("myZset", "b", 11.0);
        zSetOperations.add("myZset", "c", 12.0);
        zSetOperations.add("myZset", "a", 13.0);

        // 取
        Set<String> myZset = zSetOperations.range("myZset", 0, -1);
        for (String ele : myZset) {
            System.out.println(ele);
        }

        // 修改分数
        zSetOperations.incrementScore("myZset", "b", 20.0);

        // 取
        myZset = zSetOperations.range("myZset", 0, -1);
        for (String ele : myZset) {
            System.out.println(ele);
        }

        // 删
        zSetOperations.remove("myZset", "a", "b");

        // 取
        myZset = zSetOperations.range("myZset", 0, -1);
        for (String ele : myZset) {
            System.out.println(ele);
        }
    }

    /**
    * 通用操作，针对不同的数据类型都可以操作
    */
    @Test
    public void testCommon() {
        // 获取Redis中所有key
        Set<String> keys = redisTemplate.keys("*");
        for (String key : keys) {
            System.out.println(key);
        }

        // 判断某个key是否存在
        Boolean exists = redisTemplate.hasKey("itcast");
        System.out.println(exists);

        // 删除指定key
        redisTemplate.delete("myZset");

        // 获取指定key对应的value的数据类型
        DataType type = redisTemplate.type("myset");
        System.out.println(type.name());
    }

}