寫給Java程序員看的Redis教程-------第一章. Redis簡介

原創 过道 2020-02-24 18:47

1、Redis簡介

​ 對於一個稍有經驗的程序員，都應知道：內存條的讀寫速度是遠高於硬盤的讀寫速度的，而在以往的數據庫中，我們往往以硬盤爲主，這樣導致了讀寫硬盤頻繁，系統效率低下，而Redis則是以內存爲主，讀寫都儘可能的發生在內存中。

舉個例子：在剛開始學習Java語言的時候，小松還沒學到數據庫，可是他需要保存數據，於是自己寫了一個文件管理API，供自己使用。(弱化版的數據庫)

後來，他發現因爲只是演示作用，所以根本不需要持久化，而且又對開發效率有很大要求，於是他直接使用了HashMap做存儲。(將數據存儲在HashMap中，HashMap的數據放在內存中，這就是一個弱化版的Redis)。

爲了方便Java程序員理解，我推薦將 Redis 理解爲一個大號的HashMap。

  1. HashMap是鍵值對，Redis的數據也是以鍵值對的形式存儲。
  2. HashMap不支持線程安全，Redis則是單線程應用。
  3. HashMap使用的是拉鍊法，Redis能存儲List並對其操作。(強行理解)

你可以認爲Redis就是C語言寫出來的HashMap,並增加了遠程訪問，本地備份，主從複製等功能。

Redis的安裝：

2、 爲什麼選擇Redis

​ 在簡介中，我們提到了HashMap，其實在很多應用中HashMap就已經足夠程序員優化數據了。

如果Redis就是一個大號的HashMap，那麼爲什麼還需要Redis呢？

  • 這裏的答案應該與“爲什麼我們不自己實現一個文件操作系統，而使用別人寫好的數據庫？”相同。
  • 別人寫好的Redis支持了遠程訪問，本地備份，主從複製等等功能。
  • 自己的HashMap除了操作方便（其實就是懶得學Redis，學了Jedis後會發現其實差不多方便）。沒啥其他優點了。
  • Redis是C語言寫的，距離底層更近。(我沒說C一定比Java快，Java是世界第一的語言)
  • Redis花了大把大把的代碼做了HashMap做不到的功能，我們爲什麼要重複造輪子呢？

2.1 Redis的幾個特性

Redis 的持久化：

  1. 定期保存最新的Redis快照。
  2. 將所有Redis操作都保存到一個文件中。
  3. 以上兩種都是思想，實際上做了非常多的優化，這裏不展開講。

Redis的線程安全：

  1. Redis是單線程應用，所以沒有線程問題。
  2. 實際上，，Redis是有多線程的，不過絕大多數操作都是單線程，而上面的持久化就是一個多線程操作(持久化是一個只讀操作)。

Redis的主從複製：

  1. 最開始：執行復制的從服務器會連接上主服務器，接受主服務器發送的整個數據庫的初始副本；
  2. 之後：所有主服務執行的寫命令都會發送給從服務器，讓他們執行寫操作。
  3. 很明顯，主從架構可以實現讀寫分離，提升系統效率。

3、Redis能存儲什麼？

在回答這個問題之前，我先隨手提下Java中最常見的幾個類。

Java中常見的類

幾個小問題：

Q: 爲什麼八大基本類型只留下了兩個？
> 	因爲其他六個都可以用最基本的這兩個表示，這兩個的數據組織方式不同，所以不可以再刪除。

Q: Set底層不是Map嗎？ 爲什麼還要保留？
> 	因爲Redis能存儲Set類型，我刪了還怎麼講？

接下來畫出來Redis能存儲的數據結構

[外鏈圖片轉存失敗,源站可能有防盜鏈機制,建議將圖片保存下來直接上傳(img-gBeyOI3w-1577699124536)(C:\Users\Administrator\Pictures\Redis\Redis能存儲的數據結構.png)]
Redis能存儲的數據結構
Q: Redis不直接支持int和double？

對，Redis支持int和double，不過需要存入和取出時仍是String，當然你依然可以按照int來自增自減，而且其是原子操作。

4、Redis數據結構簡介

先來一個沒人會看的表格。

結構類型 結構存儲的值 結構的讀寫能力
STRING 能存儲string，int，double 字符串基本操作和自增自減操作
LIST 類比於：LinkedList< STRING > 支持雙向隊列操作，支持偏移量trimLIST
支持同時讀取多個元素。
SET 類比於：Set< STRING > 支持Set的基本操作(增刪改查去重)
HASH 類比於：HASHMAP< STRING> 增刪查單個元素，獲取所有鍵值對。
ZSET 有序集合，按照指定規則排序 增刪查單個元素，根據規則獲取相對的鍵值對們。

接下來涉及到Redis操作，請根據其他博客裝上Redis後進行操作。

4.1 Redis中的字符串(STRING)

與其說是字符串，就是一個標準的HashMap<String,String>.

字符串首先是一個鍵值對形式，我們看看鍵值對的基礎操作。

我們啓動redis做一個演示.

127.0.0.1:6379> set hello world	# 放入鍵值對<hello, world>
OK # 操作成功
127.0.0.1:6379> get hello # 得到鍵爲hello的value
"world"
127.0.0.1:6379> del hello # 刪除key = hello
(integer) 1 # 影響元素的個數
127.0.0.1:6379> get hello	# 驗證已刪除
(nil)	# null

上述操作很簡單，也無需介紹，除這些以外，redis提供了許多對字符串的操作。不過這些內容我們等到後面專門的章節進行講述。

4.2 Redis中的列表(LIST)

相當於HashMap<String,LinkedList< String>>.

列表相對於STRING來說，增加了許多操作，比如兩端都可以進入和拋出，還可以打印下標位於(left,right)的元素。

直接上操作.

# 下面的意思是 從右側依次放入 item,item2,item
# rpush = rightpush
127.0.0.1:6379> rpush list-key item
(integer) 1
127.0.0.1:6379> rpush list-key item2
(integer) 2
127.0.0.1:6379> rpush list-key item3
(integer) 3

# lrange 是打印下表屬於 [start,stop]的所有元素。 -1爲全部
127.0.0.1:6379> lrange list-key 0 -1
1) "item"
2) "item2"
3) "item3"

# get操作 lindex = 從left數的[i]個。
127.0.0.1:6379> lindex list-key 1
"item2"
# 拋出最左側元素: lpop = leftpop;
127.0.0.1:6379> lpop list-key
"item"
# 驗證是否
127.0.0.1:6379> lrange list-key 0 -1
1) "item2"
2) "item3"
127.0.0.1:6379>

4.3 Redis中的集合(SET)

相當於 HashMap<String, Set< String>>

直接上操作吧.

# set 添加操作，sadd = setAdd, 通俗易懂.
127.0.0.1:6379> sadd set-key item
(integer) 1
127.0.0.1:6379> sadd set-key item2
(integer) 1
127.0.0.1:6379> sadd set-key item3
(integer) 1
# set添加重複元素，自然會失敗，所以return 0.
127.0.0.1:6379> sadd set-key item
(integer) 0
# 查看所有元素，順序很玄學。
127.0.0.1:6379> smembers set-key
1) "item2"
2) "item3"
3) "item"
# 是否包含操作, sismember = setIsMember.詢問是否是這個集合中的元素。
127.0.0.1:6379> sismember set-key item4
(integer) 0
127.0.0.1:6379> sismember set-key item
(integer) 1
# srem = set remove.刪除元素.
127.0.0.1:6379> srem set-key item2
(integer) 1
127.0.0.1:6379> srem set-key item2
(integer) 0
# 查看所有元素.
127.0.0.1:6379> smembers set-key
1) "item3"
2) "item"

4.4 Redis的散列

相當於Java中的HashMap<String, HashMap<String, String>>

# hset = hash set《key,<key,value>》
127.0.0.1:6379> hset hash-key sub-key1 v1
(integer) 1
127.0.0.1:6379> hset hash-key sub-key2 v2
(integer) 1
127.0.0.1:6379> hset hash-key sub-key1 v1
(integer) 0
127.0.0.1:6379> hgetall hash-key
1) "sub-key1"
2) "v1"
# 其實，我覺得如果能打印成: "sub-key1"<--->"v1"就好了。
3) "sub-key2"
4) "v2"
# hdel = hash_delete
127.0.0.1:6379> hdel hash-key sub-key2
(integer) 1
127.0.0.1:6379> hget hash-key sub-key1
"v1"
127.0.0.1:6379> hgetall hash-key
1) "sub-key1"
2) "v1"
127.0.0.1:6379> hset hash-key sub-key1 v2
(integer) 0
127.0.0.1:6379> hgetall hash-key
1) "sub-key1"
2) "v2"

4.5 Redis的有序集合.

有序集合可以類比Java中的TreeMap，這個是字定義分數。

操作：

127.0.0.1:6379> zadd zset-key 728 m1
(integer) 1
127.0.0.1:6379> zadd zset-key 982 m0
(integer) 1
127.0.0.1:6379> zadd zset-key 982 m0
(integer) 0
127.0.0.1:6379> zrange zset-key 0 -1 withscores
1) "m1"
2) "728"
3) "m0"
4) "982"
127.0.0.1:6379> zrangebyscore  zset-key 0 800 withscores
1) "m1"
2) "728"
127.0.0.1:6379> zrem zset-key m1
(integer) 1
127.0.0.1:6379> zrem zset-key m1
(integer) 0
127.0.0.1:6379> zrange zset-key 0 -1 withscores
1) "m0"
2) "982"
127.0.0.1:6379>
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