Redis 的一见钟情

一、redis 简介

Redis是一个使用ANSI C编写的开源、支持网络、基于内存、可选持久性的、非关系型，键值对存储数据库。它通常被称为数据结构服务器，因为值（value）可以是字符串(String), 哈希(Hash), 列表(list), 集合(sets) 和有序集合(sorted sets)等类型。

简单来说 redis 就是一个数据库，不过与传统数据库不同的是 redis 的数据是存在内存中的，所以读写速度非常快，因此 redis 被广泛应用于缓存方向。另外，redis 也经常用来做分布式锁。redis 提供了多种数据类型来支持不同的业务场景。除此之外，redis 支持事务、持久化、LUA 脚本、LRU 驱动事件、多种集群方案。

1、Redis的优点

Redis采用内存（in-memory）数据集（dataset）。性能极高，Redis能支持超过100K+每秒的读写频率；
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；
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；
丰富的特性，Redis还支持publish/sucscribe，通知，key过期等特性；
Redis还支持主从异步复制，非常快的非阻塞初次同步、网络断开时自动重连局部重同步。

2、为什使用Redis?

(1) 高性能要求

假如用户第一次访问数据库中的某些数据。这个过程会比较慢，因为是从硬盘上读取的。将该用户访问的数据存在缓存中，这样下一次再访问这些数据的时候就可以直接从缓存中获取了。操作缓存就是直接操作内存，所以速度相当快。如果数据库中的对应数据改变的之后，同步改变缓存中相应的数据即可！

（2）高并发（High Concurrency）场景

高并发是互联网分布式系统架构设计中必须考虑的因素之一，它通常是指，通过设计保证系统能够同时并行处理很多请求。

二、Redis 的线程模型

Redis 是一个单线程模型。

因为，Redis 内部使用文件事件处理器，这个文件事件处理器是单线程的，所以 Redis 才叫做单线程的模型。它采用 IO 多路复用机制同时监听多个 socket，将产生事件的 socket 压入内存队列中，事件分派器根据 socket 上的事件类型来选择对应的事件处理器进行处理。

文件事件处理器的结构包含 4 个部分：

多个 socket
IO 多路复用程序
文件事件分派器
事件处理器（连接应答处理器、命令请求处理器、命令回复处理器）

多个 socket 可能会并发产生不同的操作，每个操作对应不同的文件事件，但是 IO 多路复用程序会监听多个 socket，会将产生事件的 socket 放入队列中排队，事件分派器每次从队列中取出一个 socket，根据 socket 的事件类型交给对应的事件处理器进行处理。

三、Redis 与 Memcached 的区别

四、Redis 数据类型

Redis支持五种数据类型：string（字符串），hash（哈希），list（列表），set（集合）及zset(sorted set：有序集合)。

1、String（字符串）

string 是 redis 最基本的类型，你可以理解成与 Memcached 一模一样的类型，一个 key 对应一个 value。
string 类型是二进制安全的。意思是 redis 的 string 可以包含任何数据。比如jpg图片或者序列化的对象。
string 类型是 Redis 最基本的数据类型，string 类型的值最大能存储 512MB。

redis 127.0.0.1:6379> SET chenSirKey "chenSir"

OK

redis 127.0.0.1:6379> GET chenSirKey

"chenSir"

2、Hash（哈希）

Redis hash 是一个键值(key=>value)对集合。
Redis 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。
每个 hash 可以存储 232 -1 键值对（40多亿）。

redis 127.0.0.1:6379> HMSET ChenSir field1 "Hello" field2 "World"

"OK"

redis 127.0.0.1:6379> HGET ChenSir field1

"Hello"

redis 127.0.0.1:6379> HGET ChenSir field2

"World"

3、List（列表）

Redis 列表是简单的字符串列表，按照插入顺序排序。你可以添加一个元素到列表的头部（左边）或者尾部（右边）。
列表最多可存储 232 – 1 元素 (4294967295, 每个列表可存储40多亿)

redis 127.0.0.1:6379> DEL ChenSir

redis 127.0.0.1:6379> lpush ChenSir redis

(integer) 1

redis 127.0.0.1:6379> lpush ChenSir mongodb

(integer) 2

redis 127.0.0.1:6379> lpush ChenSir rabitmq

(integer) 3

redis 127.0.0.1:6379> lrange ChenSir 0 10

1) "rabitmq"

2) "mongodb"

3) "redis"

4、Set（无序集合）

Redis 的 Set 是 string 类型的无序集合。

集合是通过哈希表实现的，所以添加，删除，查找的复杂度都是 O(1)。

sadd 命令添加一个 string 元素到 key 对应的 set 集合中，成功返回 1，如果元素已经在集合中返回 0。
集合中最大的成员数为 232 – 1(4294967295, 每个集合可存储40多亿个成员)。

redis 127.0.0.1:6379> DEL ChenSir

redis 127.0.0.1:6379> sadd ChenSir redis

(integer) 1

redis 127.0.0.1:6379> sadd ChenSir mongodb

(integer) 1

redis 127.0.0.1:6379> sadd ChenSir rabitmq

(integer) 1

redis 127.0.0.1:6379> sadd ChenSir rabitmq

(integer) 0

redis 127.0.0.1:6379> smembers ChenSir

1) "redis"

2) "rabitmq"

3) "mongodb"

以上实例中 rabitmq 添加了两次，但根据集合内元素的唯一性，第二次插入的元素将被忽略

5、Zset(sorted set：有序集合)

Redis zset 和 set 一样也是string类型元素的集合,且不允许重复的成员。
不同的是每个元素都会关联一个double类型的分数。redis正是通过分数来为集合中的成员进行从小到大的排序。
zset的成员是唯一的,但分数(score)却可以重复。

redis 127.0.0.1:6379> DEL ChenSir

redis 127.0.0.1:6379> zadd ChenSir 0 redis

(integer) 1

redis 127.0.0.1:6379> zadd ChenSir 0 mongodb

(integer) 1

redis 127.0.0.1:6379> zadd ChenSir 0 rabitmq

(integer) 1

redis 127.0.0.1:6379> zadd ChenSir 0 rabitmq

(integer) 0

redis 127.0.0.1:6379> > ZRANGEBYSCORE ChenSir 0 1000

1) "mongodb"

2) "rabitmq"

3) "redis"

类型	简介	特性	场景
String(字符串)	二进制安全	可以包含任何数据,比如jpg图片或者序列化的对象,一个键最大能存储512M	—
Hash(字典)	键值对集合,即编程语言中的Map类型	适合存储对象,并且可以像数据库中update一个属性一样只修改某一项属性值(Memcached中需要取出整个字符串反序列化成对象修改完再序列化存回去)	存储、读取、修改用户属性
List(列表)	链表(双向链表)	增删快,提供了操作某一段元素的API	1,最新消息排行等功能(比如朋友圈的时间线) 2,消息队列
Set(集合)	哈希表实现,元素不重复	1、添加、删除,查找的复杂度都是O(1) 2、为集合提供了求交集、并集、差集等操作	1、共同好友 2、利用唯一性,统计访问网站的所有独立ip 3、好友推荐时,根据tag求交集,大于某个阈值就可以推荐
Sorted Set(有序集合)	将Set中的元素增加一个权重参数score,元素按score有序排列	数据插入集合时,已经进行天然排序	1、排行榜 2、带权重的消息队列

五、应用场景

注意：Redis默认支持16个数据库（可以通过配置文件支持更多，无上限），可以通过配置databases来修改这一数字。客户端与Redis建立连接后会自动选择0号数据库，不过可以随时使用SELECT命令更换数据库。

六、Java 与Redis 的合作

开始在 Java 中使用 Redis 前，我们需要确保已经安装了 redis 服务及 Java redis 驱动，且你的机器上能正常使用 Java。 Java的安装配置可以参考我们的 Java开发环境配置接下来让我们安装 Java redis 驱动：

首先你需要下载驱动包 下载 jedis.jar，确保下载最新驱动包。
在你的 classpath 中包含该驱动包。

1、连接到Redis 服务

import redis.clients.jedis.Jedis;

public class RedisJava {

    public static void main(String[] args) {

        //连接本地的 Redis 服务

        Jedis jedis = new Jedis("localhost");

        System.out.println("连接成功");

        //查看服务是否运行

        System.out.println("服务正在运行: "+jedis.ping());

    }

}

2、Redis Java String(字符串) 实例

import redis.clients.jedis.Jedis;

public class RedisStringJava {

    public static void main(String[] args) {

        //连接本地的 Redis 服务

        Jedis jedis = new Jedis("localhost");

        System.out.println("连接成功");

        //设置 redis 字符串数据

        jedis.set("chensir", "www.chensir.yoga");

        // 获取存储的数据并输出

        System.out.println("redis 存储的字符串为: "+ jedis.get("chensir"));

    }

}

3、Redis Java List(列表) 实例

import java.util.List;

import redis.clients.jedis.Jedis;

public class RedisListJava {

    public static void main(String[] args) {

        //连接本地的 Redis 服务

        Jedis jedis = new Jedis("localhost");

        System.out.println("连接成功");

        //存储数据到列表中

        jedis.lpush("site-list", "Runoob");

        jedis.lpush("site-list", "Google");

        jedis.lpush("site-list", "Taobao");

        // 获取存储的数据并输出

        List<String> list = jedis.lrange("site-list", 0 ,2);

        for(int i=0; i<list.size(); i++) {

            System.out.println("列表项为: "+list.get(i));

        }

    }

}

说明：本文参考文章https://www.runoob.com/redis/redis-data-types.html

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