Redis 概述與應用

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Redis

1. Redis 介紹

• Redis（Remote Dictionary Server）是用C語言開發的一個開源的高性能鍵值對數據庫。它的所有數據都是保存在 內存 中，這也就決定了其讀寫速度之快,是其它硬盤保存數據的系統所無法匹敵的。
• 官方曾經給出過一組測試數據，50個併發執行 100000個請求：讀的速度是 110000次/s，寫的速度是 81000次/s
  

2. Redis 安裝和使用

a. 下載

• Reids 官網地址：http://redis.io，官方推薦在 Linux 上使用。
• 中文網地址：https://www.redis.net.cn/

b. Windows 版安裝

• 如果需要在 Windows 上使用可以訪問 GitHub 地址下載重新編譯後的版本：https://github.com/MSOpenTech/redis/tags
• 解壓縮即可使用

c. 目錄

• redis.windows.conf：配置文件
• redis-cli.exe：Redis 的客戶端
• redis-server.exe：Redis 服務器端

d. 啓動

• 推薦使用命令行的方式
• 在當前解壓後的目錄下 cmd 進入 dos 窗口
• 先啓動 redis-server.exe redis.windows.conf
  
• 新建窗口，再啓動 redis-cli.exe
  

3. Redis 客戶端圖形化工具

• 使用客戶端圖形化工具可以方便查看。下載地址：https://gitee.com/sunnypaine/DeskRedis
  

4. Redis 數據結構（重點）

• Redis 採用的鍵值對存儲數據，鍵（key）的類型只能爲 字符串，值（value）支持五種數據類型：
  1. 字符串：String
  2. 哈希：HashMap
  3. 雙向鏈表：LinkedList，有序且能重複，可以左壓棧也可以右壓棧
  4. 無序集合：HashSet，無序且不能重複
  5. 有序集合：LinkedHashSet，有序且不能重複

5. Redis 命令操作（重點）

• Redis 命令是用來操作 Redis 數據庫的，類似於操作 MySql 數據庫時的 SQL 語句。
• 只需要學習 SQL 基本就可以操作關係型數據庫（1972 年誕生）；但是 Redis 命令，在非關係型數據庫中，只能在 Redis 中使用（只有十幾年的發展經歷，所以沒有一定的開發規範）
• Redis 的命令根據要操作的值（value）的數據結構的不同而不同，每種數據類型都有自己的操作命令。

a. String 字符串

• 字符串類型是 Redis 中最爲基礎的數據存儲類型。
• 在 Redis 中字符串類型的 Value 最多可以容納的數據長度是 512 MB（超過這個上限，可以改用 HBase）。

* 新增
		set key 'value'
		value 的值有空格需要加引號，沒有空格不需要加引號
* 查詢
		get key
* 刪除	
		del key
		成功則返回 1
* 新增並指定存活時間
		setex key 存活時間 'value'
		單位秒
* 查看存活時間
		ttl key  
* 主鍵自增器 
		incr key
		value 的值默認加 1
		需要 value 是整型

b. Hash 哈希

• Hash 類型極其類似於 Java 中的 Map，值裏面可以存放一組組的鍵值對，該類型非常適合於存儲 Java 中對象的信息。

* 新增
		hset key hkey hvalue
* 查詢
		hget key hkey
		hgetall key
* 刪除
		hdel key hkey
		del key

c. List 鏈表

• List 類型底層是一個雙向字符串鏈表。裏面的元素是有序的，可重複的，可以從鏈表的任何一端進行元素的增刪。

* 新增
		lpush key value 將元素壓入左側頂端
		rpush key value 將元素壓入右側頂端
		建議只用其中一種
* 查詢
		lrange key start end 從左向右查詢
		start 爲 0，end 爲 -1 是查詢所有
* 刪除
		lpop key 將左側頂端元素彈出
		rpop key 將右側頂端元素彈出

d. Set 集合（無序）

• Set 類型底層是一張 hash 表。裏面的元素是無序的，不可重複的。

* 新增
		sadd key value
* 查詢
		smembers key
* 刪除
		srem key value 刪除指定元素
		del key 刪除整個 set 集合

e. ZSet 集合（有序）

• Zset，也稱 sortedSet，在 Set 的基礎上，加入了有序功能，在添加元素的時候，允許指定一個分數，它會按照這個分數排序。

* 新增
		zadd key score value
* 查詢
		zrange key start end [withscores] 升序
		zrevrange key start end [withscores] 降序
		加上 withscores 會顯示分數，不加 withscores 只顯示元素
* 刪除
		zrem key value 刪除指定元素
		del key 刪除 zset 集合

f. 通用命令

* 模糊查詢鍵
		keys *
		* 是通配符，表示所有
* 刪除多個鍵
		del key [key] [key]
		返回的數就是被影響的 key 的數量
* 根據鍵判斷記錄是否存在
		exists key
		返回的值 0 是 false，1 是 true
* 根據鍵判斷值類型 
		type key
		很重要，時間久了可以用它來判斷並進行相應操作
* 選擇數據庫
		select 0~15
		默認是 0 庫，一般也使用 0 庫
* 清空當前數據庫
		flushdb
		慎重使用，開發中不允許使用
* 清空所有數據庫
		flushall
		慎重使用，開發中不允許使用

• 更多命令詳見：https://www.redis.net.cn/tutorial/3501.html

6. Redis 持久化（面試題）

• Redis 的數據都是存在在內存之中的，那麼這樣一旦出現宕機，勢必會導致數據的丟失，這就需要持久化操作，也就是要將 Redis 在內存中的數據寫到硬盤上保存。
• 注意，Redis 雖然有持久化操作，但是其全部數據依舊都在內存中存在，也就是說硬盤上的只是爲了安全和備份。
• Redis 提供了兩種數據持久化的方式，分別是 RDB 和 AOF。

a. RDB（默認開啓）

• 在 Redis 運行期間，根據指定時間節點對內存的數據進行快照拍攝，持久化到磁盤文件（默認文件 dump.rdb，亂碼）
• 指定時間規則拍攝快照：在 redis.windows.conf 中指定
  save 900 1
  save 300 10
  save 60 10000
  

b. AOF（默認關閉，需要手動開啓）

• 在 Redis 運行期間，以日誌記錄的方式監聽 set 操作，持久化到磁盤文件（默認文件 appendonly.aof，每步操作可查看，Redis 重啓後逐步加載）
• 開啓 AOF：修改 redis.windows.conf 中的 appendonly no 爲 appendonly yes
• 日誌持久化機制
  • appendfsync always 每次執行 set 操作時都會持久化一次；
  • appendfsync everysec 每秒鐘持久化一次（默認，因爲 Redis 每秒讀寫速度很快，所以這種折中方案比第一種更合適）；
  • appendfsync no 根據服務器環境，CPU 不忙的情況，持久化一次。

c. 小結

• RDB：把 Redis 作爲緩存來用。
  • 優點：性能高
  • 缺點：可能會丟失部分數據
• AOF：把 Redis 作爲獨立數據庫。
  • 優點：幾乎不會丟失數據
  • 確定：性能較差
• 這二種持久化機制可以共存。

7. 應用場景

a. 緩存

b. 秒殺

c. 微博熱搜

d. 分佈式 Session

e. 驗證碼存儲

• 通過將驗證碼放到 Redis 中，可以實現對其存貨時間的精準控制。
  

Jedis

• Redis 作爲一款優秀的緩存服務器存在，大多數語言都提供了連接 Redis 的驅動包，在 Java 中，比較出名的是 Jedis 和 Redisson，我們今天以 Jedis 爲例學習，看看如何是用程序操作 Redis。

1. Jedis 快速入門

• 常用 API：

方法	解釋
new Jedis(host, port)	創建 Jedis 對象，參數 host 是 Redis 服務器地址，參數 port 是 Redis 服務端口
set(key,value)	設置字符串類型的數據
get(key)	獲得字符串類型的數據
hset(key,field,value)	設置哈希類型的數據
hget(key,field)	獲得哈希類型的數據
lpush(key,values)	設置列表類型的數據
lpop(key)	列表左面彈棧
rpop(key)	列表右面彈棧
del(key)	刪除指定的 key

• 在測試 Jedis 代碼之前，一定要保證 Redis 環境正常運行。Windows 有時需要重啓 Server。

a. 導入相關座標

b. 編寫代碼

package com.regino.test;

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

public class JedisTest {

    // 向Redis設置String類型的數據
    @Test
    public void test01() throws Exception {
        // 1.創建連接對象
        Jedis jedis = new Jedis("127.0.0.1", 6379);
        // 2.調用set方法設置數據，cmd會將中文轉爲Unicode
        jedis.set("Regino", "你好");
        // 3.釋放資源，底層是Socket
        jedis.close();
    }

    // 查詢String類型數據
    @Test
    public void test02() throws Exception {
        // 1.創建連接對象
        Jedis jedis = new Jedis(); // 默認連接 127.0.0.1 主機 和 6379 端口
        // 2.調用get方法獲取
        String java = jedis.get("Regino");
        System.out.println(java);
        // 3.釋放資源
        jedis.close();
    }
}

2. Jedis 連接池

• Jedis 連接資源的創建與銷燬是非常消耗性能的，所以我們不希望頻繁的創建和銷燬它。基於這樣的需求，就有了 jedisPool 技術。

a. 快速入門

package com.regino.test;

import org.junit.Test;
import redis.clients.jedis.Jedis;
import redis.clients.jedis.JedisPool;
import redis.clients.jedis.JedisPoolConfig;

public class JedisPoolTest {

    // 測試Jedis內置的連接池
    @Test
    public void test01() throws Exception {

        // 連接池配置對象
        JedisPoolConfig jedisPoolConfig = new JedisPoolConfig();
        jedisPoolConfig.setMaxTotal(100); // 最大連接數
        jedisPoolConfig.setMaxWaitMillis(3000);// 最大等待時間，單位是毫秒，超過會自動拋出異常
        jedisPoolConfig.setMaxIdle(10); // 最大空閒連接數，釋放沒用的資源

        // 創建連接池對象
        JedisPool jedisPool = new JedisPool("localhost", 6379); // 建議使用IP，用localhost只能連接本地

        // 從池中獲取連接
        Jedis jedis = jedisPool.getResource();

        // 操作API
        jedis.hset("myhash", "id", "1");

        // 歸還到連接池
        jedis.close();
    }
}

b. 抽取爲連接池工具類

package com.regino.travel.util;

import redis.clients.jedis.Jedis;
import redis.clients.jedis.JedisPool;
import redis.clients.jedis.JedisPoolConfig;

import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.util.Properties;
import java.util.ResourceBundle;

/*
 *   Jedis工具類
 * */
public class JedisUtils {

    private static JedisPool jedisPool;

    private static String host;
    private static Integer port;
    private static Integer maxTotal;
    private static Integer maxIdle;

    // 初始化連接池
    static {
        try {
            ResourceBundle jedis = ResourceBundle.getBundle("jedis");

            // 讀取配置文件給變量賦值
            // 獲取類加載讀取jedis.properties，獲取io流
            InputStream is = JedisUtils.class.getClassLoader().getResourceAsStream("jedis.properties");
            // 創建properties對象 加載io流
            Properties properties = new Properties();
            properties.load(is);
            // 給變量賦值
            host = properties.getProperty("jedis.host");
            port = Integer.parseInt(properties.getProperty("jedis.port"));
            maxTotal = Integer.parseInt(properties.getProperty("jedis.maxTotal"));
            maxIdle = Integer.parseInt(properties.getProperty("jedis.maxIdle"));

            // 創建連接池配置對象
            JedisPoolConfig jedisPoolConfig = new JedisPoolConfig();
            jedisPoolConfig.setMaxTotal(maxTotal);
            jedisPoolConfig.setMaxIdle(maxIdle);
            // 創建連接池對象
            jedisPool = new JedisPool(jedisPoolConfig, host, port);
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

    // 提供獲取Jedis連接的方法
    public static Jedis getJedis() {
        return jedisPool.getResource();
    }
}

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原文鏈接：https://qwert.blog.csdn.net/article/details/106290370