Redis介紹及Jedis基礎操作

1.Redis簡介

Redis 是一個開源（BSD許可）的，內存中的數據結構存儲系統，它可以用作數據庫、緩存和消息中間件。它支持多種類型的數據結構，如字符串（strings），散列（hashes），列表（lists），集合（sets），有序集合（sorted sets）與範圍查詢， bitmaps， hyperloglogs 和地理空間（geospatial）索引半徑查詢。 Redis 內置了複製（replication），LUA腳本（Lua scripting）， LRU驅動事件（LRU eviction），事務（transactions）和不同級別的磁盤持久化（persistence），並通過 Redis哨兵（Sentinel）和自動分區（Cluster）提供高可用性（high availability）。Redis 是完全開源免費的，遵守BSD協議，是一個高性能的key-value數據庫。

Redis 與其他 key - value 緩存產品有以下三個特點：

Redis支持數據的持久化，可以將內存中的數據保存在磁盤中，重啓的時候可以再次加載進行使用。
Redis不僅僅支持簡單的key-value類型的數據，同時還提供list，set，zset，hash等數據結構的存儲。
Redis支持數據的備份，即master-slave模式的數據備份。

2.Redis優勢

性能極高 – Redis能讀的速度是110000次/s,寫的速度是81000次/s 。
豐富的數據類型 – Redis支持二進制案例的 Strings, Lists, Hashes, Sets 及 Ordered Sets 數據類型操作。
原子 – Redis的所有操作都是原子性的，意思就是要麼成功執行要麼失敗完全不執行。單個操作是原子性的。多個操作也支持事務，即原子性，通過MULTI和EXEC指令包起來。
豐富的特性 – Redis還支持 publish/subscribe, 通知, key 過期等等特性。
Redis運行在內存中但是可以持久化到磁盤，所以在對不同數據集進行高速讀寫時需要權衡內存，因爲數據量不能大於硬件內存。在內存數據庫方面的另一個優點是，相比在磁盤上相同的複雜的數據結構，在內存中操作起來非常簡單，這樣Redis可以做很多內部複雜性很強的事情。同時，在磁盤格式方面他們是緊湊的以追加的方式產生的，因爲他們並不需要進行隨機訪問。

3.linux環境下安裝Redis

1.下載地址：http://redis.io/download，下載最新版本的linux版本Redis。

2.本教程使用的最新文檔版本爲 4.0.6，下載文件後，上傳到linux服務器上面，並解壓安裝。

操作指令爲：$ tar xzf redis-4.0.6.tar.gz $ cd redis-4.0.6 $ make

3.make成功執行完後 redis- 4.0.6目錄會生成src 目錄，在一次執行命令：$ make install

4.啓動redis服務,使用默認配置方式啓動：進入到redis-4.0.6/src目錄，執行啓動命令：redis-server

注意：這裏直接執行Redis-server 啓動的Redis服務，是在前臺直接運行的(效果如上圖)，也就是說，執行完該命令後，如果Linux關閉當前會話，則Redis服務也隨即關閉。正常情況下，啓動Redis服務需要從後臺啓動，並且指定啓動配置文件。

後臺啓動redis服務

首先編輯conf文件，將daemonize屬性改爲yes（表明需要在後臺運行）,並指定ip地址，開放redis端口號：6379。操作指令爲：cd redis-4.0.6/ vi redis.conf
再次啓動redis服務，並指定啓動服務配置文件: redis-server /usr/local/redis/etc/redis.conf
在防火牆中開放端口：6379

在本地電腦上，安裝一個redis客戶端連接工具，如：redisclient-win32.x86.1.5。利用連接工具可方便查看redis中設置的緩存數據，連接如圖所示：

4.jedis操作Redis介紹

jedis 是 Redis 官方首選的 Java 客戶端開發包，上手比較容易。jedis提供了以下三種操作方式：

單機單連接方式：此方式僅建議用於開發環境做調試用。
單機連接池方式：此方式適用於僅使用單個Redis實例的場景
多機分佈式+連接池方式：此方式適用規模較大的系統，往往會有多個Redis實例做負載均衡。並且還實現主從備份，當主實例發生故障時，切換至從實例提供服務。
redis3.0推出JedisCluster。使用JedisCluster連接使用這種方式時,默認Redis已經進行了集羣處理,JedisCluster即針對整個集羣的連接.

jedis操作redis模式

(1)事務方式(Transactions)

所謂事務，即一個連續操作，是否執行是一個事務，要麼完成，要麼失敗，沒有中間狀態。而redis的事務很簡單，他主要目的是保障，一個client發起的事務中的命令可以連續的執行，而中間不會插入其他client的命令，也就是事務的連貫性。

測試截圖

(2)管道(Pipelining)

管道是一種兩個進程之間單向通信的機制。那再redis中，爲何要使用管道呢？有時候，需要採用異步的方式，一次發送多個指令，並且，不同步等待其返回結果。這樣可以取得非常好的執行效率。管道模式測試代碼：

  @Test
    public void jedisPipelined() {
        Jedis jedis = new Jedis("192.168.210.128", 6379);
        Pipeline pipeline = jedis.pipelined();
        long start = System.currentTimeMillis();
        for (int i = 0; i < 1000; i++) {
            pipeline.set("p" + i, "p" + i);
        }
        List<Object> results = pipeline.syncAndReturnAll();
        long end = System.currentTimeMillis();
        System.out.println("Pipelined SET: " + ((end - start)/1000.0) + " seconds");
        jedis.disconnect();
    }

注意：事務和管道都是異步模式。在事務和管道中不能同步查詢結果。如下代碼操作爲非法操作：

Transaction tx = jedis.multi();  
 for (int i = 0; i < 100000; i++) {  
     tx.set("t" + i, "t" + i);  
 }  
   System.out.println(tx.get("t1000").get());  //不允許  
   List<Object> results = tx.exec();

(3)管道中調用事務

在某種需求下，需要異步執行命令，但是，又希望多個命令是有連續的，所以可採用管道加事務的調用方式。jedis是支持在管道中調用事務的。

(4)分佈式直連同步調用與分佈式連接池同步調用

這個是分佈式直接連接，並且是同步調用，每步執行都返回執行結果。如果，分佈式調用代碼是運行在線程中，那麼分佈式直連同步調用方式就不合適了，因爲直連方式是非線程安全的，這個時候需使用選擇連接池調用。案例代碼：

//分佈式直接鏈接並同步調用
public void jedisShardNormal() {  
    List<JedisShardInfo> shards = Arrays.asList(  
            new JedisShardInfo("localhost",6379),  
            new JedisShardInfo("localhost",6380));  
   
    ShardedJedis sharding = new ShardedJedis(shards);  
   
    long start = System.currentTimeMillis();  
    for (int i = 0; i < 100000; i++) {  
        String result = sharding.set("sn" + i, "n" + i);  
    }  
    long end = System.currentTimeMillis();  
    System.out.println("Simple@Sharing SET: " + ((end - start)/1000.0) + " seconds");  
   
    sharding.disconnect();  
}  
//分佈式結合線程池使用
public void jedisShardSimplePool() {  
    List<JedisShardInfo> shards = Arrays.asList(  
            new JedisShardInfo("localhost",6379),  
            new JedisShardInfo("localhost",6380));  
   
    ShardedJedisPool pool = new ShardedJedisPool(new JedisPoolConfig(), shards);  
   
    ShardedJedis one = pool.getResource();  
   
    long start = System.currentTimeMillis();  
    for (int i = 0; i < 100000; i++) {  
        String result = one.set("spn" + i, "n" + i);  
    }  
    long end = System.currentTimeMillis();  
    pool.returnResource(one);  
    System.out.println("Simple@Pool SET: " + ((end - start)/1000.0) + " seconds");  
   
    pool.destroy();  
}

(5)分佈式直連異步調用與分佈式連接池異步調用

操作與同步相對，案例代碼如下：

//分佈式連接池異步調用測試 線程池使用
public void jedisShardPipelinedPool() {  
    List<JedisShardInfo> shards = Arrays.asList(  
            new JedisShardInfo("localhost",6379),  
            new JedisShardInfo("localhost",6380));  
   
    ShardedJedisPool pool = new ShardedJedisPool(new JedisPoolConfig(), shards);  
   
    ShardedJedis one = pool.getResource();  
   
    ShardedJedisPipeline pipeline = one.pipelined();  
   
    long start = System.currentTimeMillis();  
    for (int i = 0; i < 100000; i++) {  
        pipeline.set("sppn" + i, "n" + i);  
    }  
    List<Object> results = pipeline.syncAndReturnAll();  
    long end = System.currentTimeMillis();  
    pool.returnResource(one);  
    System.out.println("Pipelined@Pool SET: " + ((end - start)/1000.0) + " seconds");  
    pool.destroy();  
}

(6)安全線程連接池(JedisPool)

注意Jedis對象並不是線程安全的，在多線程下使用同一個Jedis對象會出現併發問題。爲了避免每次使用Jedis對象時都需要重新構建，Jedis提供了JedisPool。JedisPool是基於Commons Pool 2實現的一個線程安全的連接池。

//線程池模式使用測試：   
   JedisPoolConfig jedisPoolConfig = new JedisPoolConfig();
    jedisPoolConfig.setMaxTotal(10);
    JedisPool pool = new JedisPool(jedisPoolConfig, "localhost", 6379);

    Jedis jedis = null;
    try{
        jedis = pool.getResource();
        jedis.set("pooledJedis", "hello jedis pool!");
        System.out.println(jedis.get("pooledJedis"));
    }catch(Exception e){
        e.printStackTrace();
    }finally {
        //還回pool中
        if(jedis != null){
            jedis.close();
        }
    }
    pool.close();

(7)多機分佈式集合連接池使用

此方式適用規模較大的系統，往往會有多個Redis實例做負載均衡。並且還實現主從備份，當主實例發生故障時，切換至從備用實例提供服務。如服務器1掛掉後，可用服務器2繼續支撐redis緩存處理。測試代碼：

**
 * Description:  多機分佈式+連接池方式：
 * Copyright:  2018 CSNT. All rights reserved.
 * Company:CSNT
 *
 * @author wangling
 * @version 1.0
 */
public class MultipleJedisPoolTest {

    static JedisPoolConfig config;
    static ShardedJedisPool sharedJedisPool;

    static {
        // 生成多機連接List
        List<JedisShardInfo> shards = new ArrayList<JedisShardInfo>();
        shards.add( new JedisShardInfo("127.0.0.1", 6379) );
        shards.add( new JedisShardInfo("192.168.210.128", 6379) );

        // 初始化連接池配置對象
        config = new JedisPoolConfig();
        config.setMaxIdle(10);
        config.setMaxTotal(30);
        config.setMaxWaitMillis(2*1000);
        // 實例化連接池
        sharedJedisPool = new ShardedJedisPool(config, shards);

    }

    /**
     * @param args
     */
    public static void main(String[] args) {
        // 從連接池獲取Jedis連接
        ShardedJedis shardedJedisConn = sharedJedisPool.getResource();
        shardedJedisConn.set("Lemon", "Hello,my name is Lemon");
        System.out.println(shardedJedisConn.get("Lemon"));
        // 釋放連接
        close(shardedJedisConn, sharedJedisPool);

}
    private static void close(ShardedJedis shardedJedis,ShardedJedisPool sharedJedisPool){
        if(shardedJedis!=null &&sharedJedisPool!=null){
            sharedJedisPool.returnResource(shardedJedis);
        }
        if(sharedJedisPool!=null){
            sharedJedisPool.destroy();
        }
    }
}

5.Redis常用命令

1 連接操作命令

quit：關閉連接（connection）
auth：簡單密碼認證
help cmd：查看cmd幫助，例如：help quit

2 持久化

save：將數據同步保存到磁盤
bgsave：將數據異步保存到磁盤
lastsave：返回上次成功將數據保存到磁盤的Unix時戳
shutdown：將數據同步保存到磁盤，然後關閉服務

3 遠程服務控制

info：提供服務器的信息和統計
monitor：實時轉儲收到的請求
slaveof：改變複製策略設置
config：在運行時配置Redis服務器

4 對key操作的命令

exists(key)：確認一個key是否存在
del(key)：刪除一個key
type(key)：返回值的類型
keys(pattern)：返回滿足給定pattern的所有key
randomkey：隨機返回key空間的一個
keyrename(oldname, newname)：重命名key
dbsize：返回當前數據庫中key的數目
expire：設定一個key的活動時間（s）
ttl：獲得一個key的活動時間
select(index)：按索引查詢
move(key, dbindex)：移動當前數據庫中的key到dbindex數據庫
flushdb：刪除當前選擇數據庫中的所有key
flushall：刪除所有數據庫中的所有key

5 String

set(key, value)：給數據庫中名稱爲key的string賦予值value
get(key)：返回數據庫中名稱爲key的string的value
getset(key, value)：給名稱爲key的string賦予上一次的value
mget(key1, key2,…, key N)：返回庫中多個string的value
setnx(key, value)：添加string，名稱爲key，值爲value
setex(key, time, value)：向庫中添加string，設定過期時間time
mset(key N, value N)：批量設置多個string的值
msetnx(key N, value N)：如果所有名稱爲key i的string都不存在
incr(key)：名稱爲key的string增1操作
incrby(key, integer)：名稱爲key的string增加integer
decr(key)：名稱爲key的string減1操作
decrby(key, integer)：名稱爲key的string減少integer
append(key, value)：名稱爲key的string的值附加value
substr(key, start, end)：返回名稱爲key的string的value的子串

6 List

rpush(key, value)：在名稱爲key的list尾添加一個值爲value的元素
lpush(key, value)：在名稱爲key的list頭添加一個值爲value的元素
llen(key)：返回名稱爲key的list的長度
lrange(key, start, end)：返回名稱爲key的list中start至end之間的元素
ltrim(key, start, end)：截取名稱爲key的list
lindex(key, index)：返回名稱爲key的list中index位置的元素
lset(key, index, value)：給名稱爲key的list中index位置的元素賦值
lrem(key, count, value)：刪除count個key的list中值爲value的元素
lpop(key)：返回並刪除名稱爲key的list中的首元素
rpop(key)：返回並刪除名稱爲key的list中的尾元素
blpop(key1, key2,… key N, timeout)：lpop命令的block版本。
brpop(key1, key2,… key N, timeout)：rpop的block版本。
rpoplpush(srckey, dstkey)：返回並刪除名稱爲srckey的list的尾元素，並將該元素添加到名稱爲dstkey的list的頭部

7 Set

sadd(key, member)：向名稱爲key的set中添加元素member
srem(key, member) ：刪除名稱爲key的set中的元素member
spop(key) ：隨機返回並刪除名稱爲key的set中一個元素
smove(srckey, dstkey, member) ：移到集合元素
scard(key) ：返回名稱爲key的set的基數
sismember(key, member) ：member是否是名稱爲key的set的元素
sinter(key1, key2,…key N) ：求交集
sinterstore(dstkey, (keys)) ：求交集並將交集保存到dstkey的集合
sunion(key1, (keys)) ：求並集
sunionstore(dstkey, (keys)) ：求並集並將並集保存到dstkey的集合
sdiff(key1, (keys)) ：求差集
sdiffstore(dstkey, (keys)) ：求差集並將差集保存到dstkey的集合
smembers(key) ：返回名稱爲key的set的所有元素
srandmember(key) ：隨機返回名稱爲key的set的一個元素

8 Hash

hset(key, field, value)：向名稱爲key的hash中添加元素field
hget(key, field)：返回名稱爲key的hash中field對應的value
hmget(key, (fields))：返回名稱爲key的hash中field i對應的value
hmset(key, (fields))：向名稱爲key的hash中添加元素field
hincrby(key, field, integer)：將名稱爲key的hash中field的value增加integer
hexists(key, field)：名稱爲key的hash中是否存在鍵爲field的域
hdel(key, field)：刪除名稱爲key的hash中鍵爲field的域
hlen(key)：返回名稱爲key的hash中元素個數
hkeys(key)：返回名稱爲key的hash中所有鍵
hvals(key)：返回名稱爲key的hash中所有鍵對應的value
hgetall(key)：返回名稱爲key的hash中所有的鍵（field）及其對應的value

Redis介紹及Jedis基礎操作

1.Redis簡介

2.Redis優勢

3.linux環境下安裝Redis

4.jedis操作Redis介紹

6.參考網址

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