Redis教程(全面实战教程)

【订阅专栏合集,作者所有付费文章都能看】

推荐【Kafka教程】https://bigbird.blog.csdn.net/article/details/
推荐【rabbitmq教程】https://bigbird.blog.csdn.net/article/details/
推荐【Flink教程】https://blog.csdn.net/hellozpc/article/details/
推荐【SpringBoot教程】https://blog.csdn.net/hellozpc/article/details/
推荐【SpringCloud教程】https://blog.csdn.net/hellozpc/article/details/
推荐【Mybatis教程】https://blog.csdn.net/hellozpc/article/details/
推荐【SnowFlake教程】https://blog.csdn.net/hellozpc/article/details/
推荐【并发限流教程】https://blog.csdn.net/hellozpc/article/details/
推荐【JVM面试与调优教程】https://bigbird.blog.csdn.net/article/details/

1.缓存的需求

前端页面广告位数据无需每次查询后台系统的接口，可以在前台系统添加缓存，提高访问首页的速度。

电商网站首页左侧商品类目一栏的数据也可以缓存起来,不用每次打开首页都去数据库读取数据，读取数据库IO开销大。

解决方案：使用缓存。

1.1目前缓存的主流技术

1.2什么是缓存？

2.Redis

2.1.NoSQL

2.2.主流的NoSQL产品

2.3.Redis简介

redis是Nosql数据库中使用较为广泛的非关系型内存数据库，redis内部是一个key-value存储系统。它支持存储的value类型相对更多，包括string(字符串)、list(链表)、set(集合)、zset(sorted set –有序集合)和hash（哈希类型，类似于Java中的map）。Redis基于内存运行并支持持久化的NoSQL数据库，是当前最热门的NoSql数据库之一，也被人们称为数据结构存储服务务器。

2.4.历史与发展

2.5.Redis的特性

与其他NoSQL数据库相比，Redis有着更为复杂的数据结构并且提供对他们的原子性操作，这是一个不同于其他数据库的进化路径。Redis的数据类型都是基于基本数据结构的，同时对程序员透明，无需进行额外的抽象。
Redis运行在内存中但是可以持久化到磁盘，所以在对不同数据集进行高速读写时需要权衡内存，因为数据量不能大于硬件内存。内存数据库的另一个优点是，相比在磁盘上相同的复杂的数据结构，在内存中操作起来非常简单，这样Redis可以做很多内部复杂性很强的事情。同时，在磁盘格式方面他们是紧凑的以追加的方式产生的，因为他们并不需要进行随机访问。
Redis特性：
性能极高 – Redis能读的速度是110000次/s,写的速度是81000次/s 。
丰富的数据类型 – Redis支持二进制案例的 Strings, Lists, Hashes, Sets 及 Ordered Sets 数据类型操作。
原子 – Redis的所有操作都是原子性的，同时Redis还支持对几个操作全并后的原子性执行。
其它特性 – Redis还支持 publish/subscribe, 通知, key 过期等等特性。

2.6.Redis版本说明

2.7.下载Redis

2.8.Redis的安装

2.8.1.安装文件

2.8.2.安装方式一

双击打开redis-server.exe即可：

2.8.3.安装方式二（安装到系统服务）

2.8.4.32位操作系统安装

只能通过双击打开redis-server.exe启动，不能安装到系统服务。

2.8.5.注意事项

2.9.Redis-cli使用

2.9.1.redis-cli的使用之发送命令

2.9.2.redis-cli的使用之命令返回值

2.10.Redis的多数据库

2.10.1.配置数据库数量

2.11.Redis的基本命令

2.11.1.KEYS

2.11.2.EXISTS

2.11.3.DEL

2.11.4.TYPE

2.11.5.HELP

3.Redis的字符串数据类型(String)

3.1.字符串类型

3.2.GET、SET

3.3.INCR

3.4.INCRBY

3.5.DECR、DECRBY

3.6.APPEND

3.7.STRLEN

3.8.MSET、MGET

下表列出了一些用于在Redis中管理字符串的基本命令。
编号 命令 描述说明
1 SET key value 此命令设置指定键的值。
2 GET key 获取指定键的值。
3 GETRANGE key start end 获取存储在键上的字符串的子字符串。
4 GETSET key value 设置键的字符串值并返回其旧值。
5 GETBIT key offset 返回在键处存储的字符串值中偏移处的位值。
6 MGET key1 [key2…] 获取所有给定键的值
7 SETBIT key offset value 存储在键上的字符串值中设置或清除偏移处的位
8 SETEX key seconds value 使用键和到期时间来设置值
9 SETNX key value 设置键的值，仅当键不存在时
10 SETRANGE key offset value 在指定偏移处开始的键处覆盖字符串的一部分
11 STRLEN key 获取存储在键中的值的长度
12 MSET key value [key value …] 为多个键分别设置它们的值
13 MSETNX key value [key value …] 为多个键分别设置它们的值，仅当键不存在时
14 PSETEX key milliseconds value 设置键的值和到期时间(以毫秒为单位)
15 INCR key 将键的整数值增加1
16 INCRBY key increment 将键的整数值按给定的数值增加
17 INCRBYFLOAT key increment 将键的浮点值按给定的数值增加
18 DECR key 将键的整数值减1
19 DECRBY key decrement 按给定数值减少键的整数值
20 APPEND key value 将指定值附加到键

4. 列表类型(List)

1. “mysql”
2. “mongodb”
3. “redis”

5.Redis 集合(Set)

5.1.set

1. “mysql”
2. “mongodb”
3. “redis”
   在以上实例中我们通过 SADD 命令向名为 runoobkey 的集合插入的三个元素。
   
   

5.2.有序集合(sorted set)

1. “redis”
2. “1”
3. “mongodb”
4. “2”
5. “mysql”
6. “4”
   在以上实例中我们通过命令 ZADD 向 redis 的有序集合中添加了三个值并关联上分数。
   
   

6.Redis的Hash数据结构

6.1.数据结构

Map

>

6.2.基本操作

6.3.判断是否存在和选择性插入

6.4.Hash的自增长

6.5.只获取字段名或字段值

6.6.获取字段数量

下表列出了 redis hash 基本的相关命令：
序号 命令及描述
1 HDEL key field2 [field2]
删除一个或多个哈希表字段
2 HEXISTS key field
查看哈希表 key 中，指定的字段是否存在。
3 HGET key field
获取存储在哈希表中指定字段的值。
4 HGETALL key
获取在哈希表中指定 key 的所有字段和值
5 HINCRBY key field increment
为哈希表 key 中的指定字段的整数值加上增量 increment 。
6 HINCRBYFLOAT key field increment
为哈希表 key 中的指定字段的浮点数值加上增量 increment 。
7 HKEYS key
获取所有哈希表中的字段
8 HLEN key
获取哈希表中字段的数量
9 HMGET key field1 [field2]
获取所有给定字段的值
10 HMSET key field1 value1 [field2 value2 ]
同时将多个 field-value (域-值)对设置到哈希表 key 中。
11 HSET key field value
将哈希表 key 中的字段 field 的值设为 value 。
12 HSETNX key field value
只有在字段 field 不存在时，设置哈希表字段的值。
13 HVALS key
获取哈希表中所有值
14 HSCAN key cursor [MATCH pattern] [COUNT count]
迭代哈希表中的键值对。

7.Redis之生存时间

7.1.设置生存时间

TTL返回值：
大于0的数字：剩余生存时间，单位为秒
-1 ： 没有生存时间，永久存储
-2 ： 数据已经被删除

7.2.清除生存时间

8.Redis事务

8.1.11.1、Redis事务

8.2.11.2、实例

redis 127.0.0.1:6379> EXEC

1. OK
2. “Mastering C++ in 21 days”
3. (integer) 3
4. 1. “Mastering Series”
   2. “C++”
   3. “Programming”

8.3.11.3、Redis 事务命令

9.客户端

9.1.支持的语言

9.2.Jedis

9.3.Jedis的使用

（项目下载地址https://download.csdn.net/download/zpcandzhj/）

9.3.1.导入依赖

 
   
    
    
      redis.clients 
     
    
      jedis 
     
    
      2.6.0 
     
    
    
    
      org.slf4j 
     
    
      slf4j-log4j12 
     
    
      1.6.4 
     
    
   

9.3.2.简单示例

(在运行java程序之前确保redis服务器已经启动！)

import redis.clients.jedis.Jedis; / * @author Evan */ public class JedisDemo { public static void main(String[] args) { // 构造jedis对象 Jedis jedis = new Jedis("127.0.0.1", 6379); // 向redis中添加数据 jedis.set("name", "鸟鹏"); // 从redis中读取数据 String value = jedis.get("name"); System.out.println(value); // 关闭连接 jedis.close(); } } 运行之后查看redis中的值： 127.0.0.1:6379> keys * 1) "name" 

9.3.3.连接池使用

import redis.clients.jedis.Jedis; import redis.clients.jedis.JedisPool; import redis.clients.jedis.JedisPoolConfig; / * @author Evan */ public class JedisPoolDemo { public static void main(String[] args) { // 构建连接池配置信息 JedisPoolConfig jedisPoolConfig = new JedisPoolConfig(); // 设置最大连接数 jedisPoolConfig.setMaxTotal(50); // 构建连接池 JedisPool jedisPool = new JedisPool(jedisPoolConfig, "127.0.0.1", 6379); // 从连接池中获取连接 Jedis jedis = jedisPool.getResource(); // 读取数据 System.out.println(jedis.get("name")); // 将连接还回到连接池中 jedisPool.returnResource(jedis); // 释放连接池 jedisPool.close(); } } 

9.3.4.分片式集群

存在的问题：无法动态增加减少服务节点。

9.3.5.分片式集群的使用

import redis.clients.jedis.JedisPoolConfig; import redis.clients.jedis.JedisShardInfo; import redis.clients.jedis.ShardedJedis; import redis.clients.jedis.ShardedJedisPool; import java.util.ArrayList; import java.util.List; / * 集群式的连接池 */ public class ShardedJedisPoolDemo { public static void main(String[] args) { // 构建连接池配置信息 JedisPoolConfig poolConfig = new JedisPoolConfig(); // 设置最大连接数 poolConfig.setMaxTotal(50); // 定义集群信息 List 
  
    shards = new ArrayList 
   
     (); shards.add(new JedisShardInfo("127.0.0.1", 6379)); //shards.add(new JedisShardInfo("192.168.48.22", 6379)); // 定义集群连接池 ShardedJedisPool shardedJedisPool = new ShardedJedisPool(poolConfig, shards); ShardedJedis shardedJedis = null; try { // 从连接池中获取到jedis分片对象 shardedJedis = shardedJedisPool.getResource(); // 从redis中获取数据 String value = shardedJedis.get("name"); System.out.println(value); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } finally { if (null != shardedJedis) { // 关闭，检测连接是否有效，有效则放回到连接池中，无效则重置状态 shardedJedis.close(); } } // 关闭连接池 shardedJedisPool.close(); } } 
    
  

10.Spring项目集成Redis

10.1.1.Spring和Jedis的整合

applicationContext.xml

10.1.2.封装RedisService

package com.zpc.redis.service; import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired; import org.springframework.stereotype.Service; import redis.clients.jedis.ShardedJedis; import redis.clients.jedis.ShardedJedisPool; @Service public class RedisService { @Autowired private ShardedJedisPool shardedJedisPool; / * 执行set操作 * * @param key * @param value * @return */ public String set(String key, String value) { ShardedJedis shardedJedis = null; try { // 从连接池中获取到jedis分片对象 shardedJedis = shardedJedisPool.getResource(); return shardedJedis.set(key, value); } finally { if (null != shardedJedis) { // 关闭，检测连接是否有效，有效则放回到连接池中，无效则重置状态 shardedJedis.close(); } } } / * 执行get操作 * * @param key * @return */ public String get(String key) { ShardedJedis shardedJedis = null; try { // 从连接池中获取到jedis分片对象 shardedJedis = shardedJedisPool.getResource(); return shardedJedis.get(key); } finally { if (null != shardedJedis) { // 关闭，检测连接是否有效，有效则放回到连接池中，无效则重置状态 shardedJedis.close(); } } } } 

10.1.3.优化RedisService

定义接口：

public interface Function 
  
    { T callback(E e); } 
  

RedisService2的实现：

package com.zpc.redis.service; import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired; import org.springframework.stereotype.Service; import redis.clients.jedis.ShardedJedis; import redis.clients.jedis.ShardedJedisPool; @Service public class RedisService2 { @Autowired private ShardedJedisPool shardedJedisPool; private 
  
    T execute(Function 
   
     fun) { ShardedJedis shardedJedis = null; try { // 从连接池中获取到jedis分片对象 shardedJedis = shardedJedisPool.getResource(); return fun.callback(shardedJedis); } finally { if (null != shardedJedis) { // 关闭，检测连接是否有效，有效则放回到连接池中，无效则重置状态 shardedJedis.close(); } } } / * 执行set操作 * * @param key * @param value * @return */ public String set(final String key, final String value) { return this.execute(new Function 
    
      () { @Override public String callback(ShardedJedis e) { return e.set(key, value); } }); } / * 执行get操作 * * @param key * @return */ public String get(final String key) { return this.execute(new Function 
     
       () { @Override public String callback(ShardedJedis e) { return e.get(key); } }); } / * 执行删除操作 * * @param key * @return */ public Long del(final String key) { return this.execute(new Function 
      
        () { @Override public Long callback(ShardedJedis e) { return e.del(key); } }); } / * 设置生存时间，单位为：秒 * * @param key * @param seconds * @return */ public Long expire(final String key, final Integer seconds) { return this.execute(new Function 
       
         () { @Override public Long callback(ShardedJedis e) { return e.expire(key, seconds); } }); } / * 执行set操作并且设置生存时间，单位为：秒 * * @param key * @param value * @return */ public String set(final String key, final String value, final Integer seconds) { return this.execute(new Function 
        
          () { @Override public String callback(ShardedJedis e) { String str = e.set(key, value); e.expire(key, seconds); return str; } }); } } 
         
        
       
      
     
    
  

10.1.4.测试RedisService

import org.junit.Test; import org.junit.runner.RunWith; import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired; import org.springframework.test.context.ContextConfiguration; import org.springframework.test.context.junit4.SpringJUnit4ClassRunner; @RunWith(SpringJUnit4ClassRunner.class) @ContextConfiguration(locations = "classpath:applicationContext.xml") public class RedisServiceTest { @Autowired RedisService redisService; @Test public void set() throws Exception { redisService.set("keyx", "valuex"); } @Test public void get() throws Exception { System.out.println("\n=============res:" + redisService.get("keyx")+"\n"); } } 

11.SpringBoot集成Redis

11.1.引入maven依赖

 
   
   
     4.0.0 
    
    
    
      org.springframework.boot 
     
    
      spring-boot-starter-parent 
     
    
      1.5.3.RELEASE 
     
    
    
     
     
       org.springframework.boot 
      
     
       spring-boot-starter-data-redis 
      
     
     
     
       org.springframework.boot 
      
     
       spring-boot-starter-data-redis 
      
     
     
     
       org.springframework.boot 
      
     
       spring-boot-starter-web 
      
     
    
   

11.2.新增配置文件信息

application.properties spring.redis.database=0 spring.redis.host=127.0.0.1 spring.redis.port=6379 #spring.redis.password= spring.redis.jedis.pool.max-idle=8 spring.redis.jedis.pool.min-idle=0 spring.redis.jedis.pool.max-active=8 spring.redis.edis.pool.max-wait=-1 spring.redis.timeout=5000 

11.3.Java代码

import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired; import org.springframework.data.redis.core.StringRedisTemplate; import org.springframework.stereotype.Service; import java.util.concurrent.TimeUnit; @Service public class RedisService { @Autowired private StringRedisTemplate stringRedisTemplate; public void setStr(String key, String value) { setStr(key, value, null); } public void setStr(String key, String value, Long time) { stringRedisTemplate.opsForValue().set(key, value); if (time != null) { stringRedisTemplate.expire(key, time, TimeUnit.SECONDS); } } public Object getKey(String key) { return stringRedisTemplate.opsForValue().get(key); } public void delKey(String key) { stringRedisTemplate.delete(key); } } 

11.4.单元测试

import com.npbase.runner.NpRunnerApplication; import com.npbase.service.redis.RedisService; 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.test.context.junit4.SpringRunner; / * Created by ZHOUPENGCHENG390 on 2018/7/3. */ @RunWith(SpringRunner.class) @SpringBootTest(classes = NpRunnerApplication.class) public class HelloControllerTest { @Autowired RedisService redisService; @Test public void testRedis() { redisService.setStr("name", "鹏程"); System.out.println("===========getName:" + redisService.getKey("name") + "===========\n"); } } 

12.基于Redis的互联网API幂等设计

详见这篇博文《基于redis的API接口幂等设计》

13.基于redis的分布式锁

详见这篇博文:https://blog.csdn.net/hellozpc/article/details/