java学习笔记——商城项目练习——redis的安装与使用，Redis集群，Jedis工具类的使用，商场项目使用Redis做缓存

原創 qq_25106373 2020-06-28 14:31

                                             Redis的安装

1.    Redis的安装

redisd的安装还是比较简单的，直接源码安装也很快。
Redis是c语言开发的。
安装redis需要c语言的编译环境。如果没有gcc需要在线安装。yum install gcc-c++

安装步骤：
第一步：redis的源码包上传到linux系统。
第二步：解压缩redis。
第三步：编译。进入redis源码目录。make
第四步：安装。make install PREFIX=/usr/local/redis
PREFIX参数指定redis的安装目录。一般软件安装到/usr目录下


2.    连接redis

2.1.    redis的启动：


前端启动（不建议使用，因为启动后终端会停在那）：

在redis的安装目录下直接启动redis-server
[root@localhost bin]# ./redis-server

后台启动（建议使用）：
把/opt/redis-3.0.0/redis.conf复制到/usr/local/redis/bin目录下
[root@localhost redis-3.0.0]# cp redis.conf /usr/local/redis/bin/
修改配置文件：

[root@localhost bin]# ./redis-server redis.conf
查看redis进程：
[root@localhost bin]# ps aux|grep redis
root      5190  0.1  0.3  33936  1712 ?        Ssl  18:23   0:00 ./redis-server *:6379    
root      5196  0.0  0.1   4356   728 pts/0    S+   18:24   0:00 grep redis
[root@localhost bin]#

2.2.    Redis-cli 连接


[root@localhost bin]# ./redis-cli
默认连接localhost运行在6379端口的redis服务。
[root@localhost bin]# ./redis-cli -h 192.168.25.153 -p 6379
-h：连接的服务器的地址
-p：服务的端口号

关闭redis：[root@localhost bin]# ./redis-cli shutdown

 

3.    Redis五种数据类型


String：key-value（做缓存）
Redis中所有的数据都是字符串。命令不区分大小写，key是区分大小写的。Redis是单线程的。Redis中不适合保存内容大的数据。
get、set、
incr：加一（生成id）
Decr：减一

Hash：key-fields-values（做缓存）
相当于一个key对于一个map，map中还有key-value
使用hash对key进行归类。
Hset：向hash中添加内容
Hget：从hash中取内容

List：有顺序可重复
192.168.25.153:6379> lpush list1 a b c d
(integer) 4
192.168.25.153:6379> lrange list1 0 -1
1) "d"
2) "c"
3) "b"
4) "a"
192.168.25.153:6379> rpush list1 1 2 3 4
(integer) 8
192.168.25.153:6379> lrange list1 0 -1
1) "d"
2) "c"
3) "b"
4) "a"
5) "1"
6) "2"
7) "3"
8) "4"
192.168.25.153:6379>
192.168.25.153:6379> lpop list1
"d"
192.168.25.153:6379> lrange list1 0 -1
1) "c"
2) "b"
3) "a"
4) "1"
5) "2"
6) "3"
7) "4"
192.168.25.153:6379> rpop list1
"4"
192.168.25.153:6379> lrange list1 0 -1
1) "c"
2) "b"
3) "a"
4) "1"
5) "2"
6) "3"
192.168.25.153:6379>

Set：元素无顺序，不能重复
192.168.25.153:6379> sadd set1 a b c c c d
(integer) 4
192.168.25.153:6379> smembers set1
1) "b"
2) "c"
3) "d"
4) "a"
192.168.25.153:6379> srem set1 a
(integer) 1
192.168.25.153:6379> smembers set1
1) "b"
2) "c"
3) "d"
192.168.25.153:6379>
还有集合运算命令，自学。

SortedSet（zset）：有顺序，不能重复
192.168.25.153:6379> zadd zset1 2 a 5 b 1 c 6 d
(integer) 4
192.168.25.153:6379> zrange zset1 0 -1
1) "c"
2) "a"
3) "b"
4) "d"
192.168.25.153:6379> zrem zset1 a
(integer) 1
192.168.25.153:6379> zrange zset1 0 -1
1) "c"
2) "b"
3) "d"
192.168.25.153:6379> zrevrange zset1 0 -1
1) "d"
2) "b"
3) "c"
192.168.25.153:6379> zrange zset1 0 -1 withscores
1) "c"
2) "1"
3) "b"
4) "5"
5) "d"
6) "6"
192.168.25.153:6379> zrevrange zset1 0 -1 withscores
1) "d"
2) "6"
3) "b"
4) "5"
5) "c"
6) "1"
192.168.25.153:6379>

 

4.    Key命令
设置key的过期时间。
Expire key second：设置key的过期时间
Ttl key：查看key的有效期
Persist key：清除key的过期时间。Key持久化。

192.168.25.153:6379> expire Hello 100
(integer) 1
192.168.25.153:6379> ttl Hello
(integer) 77

 

5.    Redis的持久化方案
Redis的所有数据都是保存到内存中的。
Rdb：快照形式，定期把内存中当前时刻的数据保存到磁盘。Redis默认支持的持久化方案。
aof形式：append only file。把所有对redis数据库操作的命令，增删改操作的命令。保存到文件中。数据库恢复时把所有的命令执行一遍即可。

在redis.conf配置文件中配置。
Rdb：

 Aof的配置：

 两种持久化方案同时开启使用aof文件来恢复数据库。使用aof方式持久化会比较耗性能（写文件时会比较详细准确），通常不使用其做缓存。

 

6.    Redis集群的搭建
6.1.    redis-cluster架构图

redis-cluster投票:容错

架构细节:
(1)所有的redis节点彼此互联(PING-PONG机制),内部使用二进制协议优化传输速度和带宽.
(2)节点的fail是通过集群中超过半数的节点检测失效时才生效.
(3)客户端与redis节点直连,不需要中间proxy层.客户端不需要连接集群所有节点,连接集群中任何一个可用节点即可
(4)redis-cluster把所有的物理节点映射到[0-16383]slot上,cluster 负责维护node<->slot<->value
Redis 集群中内置了 16384 个哈希槽，当需要在 Redis 集群中放置一个 key-value 时，redis 先对 key 使用 crc16 算法算出一个结果，然后把结果对 16384 求余数，这样每个 key 都会对应一个编号在 0-16383 之间的哈希槽，redis 会根据节点数量大致均等的将哈希槽映射到不同的节点

 

6.2.    Redis集群的搭建
Redis集群中至少应该有三个节点。要保证集群的高可用，需要每个节点有一个备份机。
Redis集群至少需要6台服务器。
搭建伪分布式。可以使用一台虚拟机运行6个redis实例。需要修改redis的端口号7001-7006
6.2.1.    集群搭建环境
1、使用ruby脚本搭建集群。需要ruby的运行环境。
安装ruby
yum install ruby
yum install rubygems

2、安装ruby脚本运行使用的包。
[root@localhost ~]# gem install redis-3.0.0.gem
Successfully installed redis-3.0.0
1 gem installed
Installing ri documentation for redis-3.0.0...
Installing RDoc documentation for redis-3.0.0...
[root@localhost ~]#

[root@localhost ~]# cd redis-3.0.0/src
[root@localhost src]# ll *.rb
-rwxrwxr-x. 1 root root 48141 Apr  1  2015 redis-trib.rb

6.2.2.    搭建步骤
需要6台redis服务器。搭建伪分布式。
需要6个redis实例。
需要运行在不同的端口7001-7006

第一步：创建6个redis实例，每个实例运行在不同的端口。需要修改redis.conf配置文件。配置文件中还需要把cluster-enabled yes前的注释去掉。

修改端口为7001或700x

第二步：启动每个redis实例。
第三步：使用ruby脚本搭建集群。

./redis-trib.rb create --replicas 1 192.168.25.153:7001 192.168.25.153:7002 192.168.25.153:7003 192.168.25.153:7004 192.168.25.153:7005 192.168.25.153:7006

创建关闭集群的脚本：
[root@localhost redis-cluster]# vim shutdow-all.sh
redis01/redis-cli -p 7001 shutdown
redis01/redis-cli -p 7002 shutdown
redis01/redis-cli -p 7003 shutdown
redis01/redis-cli -p 7004 shutdown
redis01/redis-cli -p 7005 shutdown
redis01/redis-cli -p 7006 shutdown
[root@localhost redis-cluster]# chmod u+x shutdow-all.sh

[root@localhost redis-cluster]# ./redis-trib.rb create --replicas 1 192.168.25.153:7001 192.168.25.153:7002 192.168.25.153:7003 192.168.25.153:7004 192.168.25.153:7005  192.168.25.153:7006

>>> Creating cluster

Connecting to node 192.168.25.153:7001: OK

Connecting to node 192.168.25.153:7002: OK

Connecting to node 192.168.25.153:7003: OK

Connecting to node 192.168.25.153:7004: OK

Connecting to node 192.168.25.153:7005: OK

Connecting to node 192.168.25.153:7006: OK

>>> Performing hash slots allocation on 6 nodes...

Using 3 masters:

192.168.25.153:7001

192.168.25.153:7002

192.168.25.153:7003

Adding replica 192.168.25.153:7004 to 192.168.25.153:7001

Adding replica 192.168.25.153:7005 to 192.168.25.153:7002

Adding replica 192.168.25.153:7006 to 192.168.25.153:7003

M: 2e48ae301e9c32b04a7d4d92e15e98e78de8c1f3 192.168.25.153:7001

   slots:0-5460 (5461 slots) master

M: 8cd93a9a943b4ef851af6a03edd699a6061ace01 192.168.25.153:7002

   slots:5461-10922 (5462 slots) master

M: 2935007902d83f20b1253d7f43dae32aab9744e6 192.168.25.153:7003

   slots:10923-16383 (5461 slots) master

S: 74f9d9706f848471583929fc8bbde3c8e99e211b 192.168.25.153:7004

   replicates 2e48ae301e9c32b04a7d4d92e15e98e78de8c1f3

S: 42cc9e25ebb19dda92591364c1df4b3a518b795b 192.168.25.153:7005

   replicates 8cd93a9a943b4ef851af6a03edd699a6061ace01

S: 8b1b11d509d29659c2831e7a9f6469c060dfcd39 192.168.25.153:7006

   replicates 2935007902d83f20b1253d7f43dae32aab9744e6

Can I set the above configuration? (type 'yes' to accept): yes

>>> Nodes configuration updated

>>> Assign a different config epoch to each node

>>> Sending CLUSTER MEET messages to join the cluster

Waiting for the cluster to join.....

>>> Performing Cluster Check (using node 192.168.25.153:7001)

M: 2e48ae301e9c32b04a7d4d92e15e98e78de8c1f3 192.168.25.153:7001

   slots:0-5460 (5461 slots) master

M: 8cd93a9a943b4ef851af6a03edd699a6061ace01 192.168.25.153:7002

   slots:5461-10922 (5462 slots) master

M: 2935007902d83f20b1253d7f43dae32aab9744e6 192.168.25.153:7003

   slots:10923-16383 (5461 slots) master

M: 74f9d9706f848471583929fc8bbde3c8e99e211b 192.168.25.153:7004

   slots: (0 slots) master

   replicates 2e48ae301e9c32b04a7d4d92e15e98e78de8c1f3

M: 42cc9e25ebb19dda92591364c1df4b3a518b795b 192.168.25.153:7005

   slots: (0 slots) master

   replicates 8cd93a9a943b4ef851af6a03edd699a6061ace01

M: 8b1b11d509d29659c2831e7a9f6469c060dfcd39 192.168.25.153:7006

   slots: (0 slots) master

   replicates 2935007902d83f20b1253d7f43dae32aab9744e6

[OK] All nodes agree about slots configuration.

>>> Check for open slots...

>>> Check slots coverage...

[OK] All 16384 slots covered.

[root@localhost redis-cluster]#

6.3.    集群的使用方法
Redis-cli连接集群。
[root@localhost redis-cluster]# redis01/redis-cli -p 7002 -c
-c：代表连接的是redis集群 

7.    Jedis
需要把jedis依赖的jar包添加到工程中。Maven工程中需要把jedis的座标添加到依赖。

推荐测试时添加到服务层。E3-content-Service工程中。使用时可以编写公共工具类放到common中。比较方便使用

7.1.    连接单机版
第一步：创建一个Jedis对象。需要指定服务端的ip及端口。
第二步：使用Jedis对象操作数据库，每个redis命令对应一个方法。
第三步：打印结果。
第四步：关闭Jedis

@Test

      public void testJedis() throws Exception {

           // 第一步：创建一个Jedis对象。需要指定服务端的ip及端口。

           Jedis jedis = new Jedis("192.168.25.153", 6379);

           // 第二步：使用Jedis对象操作数据库，每个redis命令对应一个方法。

           String result = jedis.get("hello");

           // 第三步：打印结果。

           System.out.println(result);

           // 第四步：关闭Jedis

           jedis.close();

      }

 

7.2.    连接单机版使用连接池
第一步：创建一个JedisPool对象。需要指定服务端的ip及端口。
第二步：从JedisPool中获得Jedis对象。
第三步：使用Jedis操作redis服务器。
第四步：操作完毕后关闭jedis对象，连接池回收资源。
第五步：关闭JedisPool对象。

@Test

      public void testJedisPool() throws Exception {

           // 第一步：创建一个JedisPool对象。需要指定服务端的ip及端口。

           JedisPool jedisPool = new JedisPool("192.168.25.153", 6379);

           // 第二步：从JedisPool中获得Jedis对象。

           Jedis jedis = jedisPool.getResource();

           // 第三步：使用Jedis操作redis服务器。

           jedis.set("jedis", "test");

           String result = jedis.get("jedis");

           System.out.println(result);

           // 第四步：操作完毕后关闭jedis对象，连接池回收资源。

           jedis.close();

           // 第五步：关闭JedisPool对象。

           jedisPool.close();

      }

 7.3.    连接集群版
第一步：使用JedisCluster对象。需要一个Set<HostAndPort>参数。Redis节点的列表。
第二步：直接使用JedisCluster对象操作redis。在系统中单例存在。
第三步：打印结果
第四步：系统关闭前，关闭JedisCluster对象。

@Test

      public void testJedisCluster() throws Exception {

           // 第一步：使用JedisCluster对象。需要一个Set<HostAndPort>参数。Redis节点的列表。

           Set<HostAndPort> nodes = new HashSet<>();

           nodes.add(new HostAndPort("192.168.25.153", 7001));

           nodes.add(new HostAndPort("192.168.25.153", 7002));

           nodes.add(new HostAndPort("192.168.25.153", 7003));

           nodes.add(new HostAndPort("192.168.25.153", 7004));

           nodes.add(new HostAndPort("192.168.25.153", 7005));

           nodes.add(new HostAndPort("192.168.25.153", 7006));

           JedisCluster jedisCluster = new JedisCluster(nodes);

           // 第二步：直接使用JedisCluster对象操作redis。在系统中单例存在。

           jedisCluster.set("hello", "100");

           String result = jedisCluster.get("hello");

           // 第三步：打印结果

           System.out.println(result);

           // 第四步：系统关闭前，关闭JedisCluster对象。

           jedisCluster.close();

      }

 注意:测试运行测试代码测试的时候,记得要关闭防火墙,或开启防火墙的端口访问权限,不然会运行失败(原因:连接失败)

 

8.    向业务逻辑中添加缓存
8.1.    接口封装
常用的操作redis的方法提取出一个接口，分别对应单机版和集群版创建两个实现类。

8.1.1.    接口定义

public interface JedisClient {

	String set(String key, String value);
	String get(String key);
	Boolean exists(String key);
	Long expire(String key, int seconds);
	Long ttl(String key);
	Long incr(String key);
	Long hset(String key, String field, String value);
	String hget(String key, String field);
	Long hdel(String key, String... field);

8.1.2.    单机版实现类

package com.gome.e3.common.jedisclient;

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

public class JedisClientPool implements JedisClient {

	private JedisPool jedisPool;
	

	@Override
	public String set(String key, String value) {
		Jedis jedis = jedisPool.getResource();
		String result = jedis.set(key, value);
		jedis.close();
		return result;
	}

	@Override
	public String get(String key) {
		Jedis jedis = jedisPool.getResource();
		String result = jedis.get(key);
		jedis.close();
		return result;
	}

	@Override
	public Boolean exists(String key) {
		Jedis jedis = jedisPool.getResource();
		Boolean result = jedis.exists(key);
		jedis.close();
		return result;
	}

	@Override
	public Long expire(String key, int seconds) {
		Jedis jedis = jedisPool.getResource();
		Long result = jedis.expire(key, seconds);
		jedis.close();
		return result;
	}

	@Override
	public Long ttl(String key) {
		Jedis jedis = jedisPool.getResource();
		Long result = jedis.ttl(key);
		jedis.close();
		return result;
	}

	@Override
	public Long incr(String key) {
		Jedis jedis = jedisPool.getResource();
		Long result = jedis.incr(key);
		jedis.close();
		return result;
	}

	@Override
	public Long hset(String key, String field, String value) {
		Jedis jedis = jedisPool.getResource();
		Long result = jedis.hset(key, field, value);
		jedis.close();
		return result;
	}

	@Override
	public String hget(String key, String field) {
		Jedis jedis = jedisPool.getResource();
		String result = jedis.hget(key, field);
		jedis.close();
		return result;
	}

	@Override
	public Long hdel(String key, String... field) {
		Jedis jedis = jedisPool.getResource();
		Long result = jedis.hdel(key, field);
		jedis.close();
		return result;
	}

	public JedisPool getJedisPool() {
		return jedisPool;
	}

	public void setJedisPool(JedisPool jedisPool) {
		this.jedisPool = jedisPool;
	}


}

8.1.3.    集群版实现类

package com.gome.e3.common.jedisclient;

import redis.clients.jedis.JedisCluster;

public class JedisClientCluster implements JedisClient {

	private JedisCluster jedisCluster;
	

	@Override
	public String set(String key, String value) {
		return jedisCluster.set(key, value);
	}

	@Override
	public String get(String key) {
		return jedisCluster.get(key);
	}

	@Override
	public Boolean exists(String key) {
		return jedisCluster.exists(key);
	}

	@Override
	public Long expire(String key, int seconds) {
		return jedisCluster.expire(key, seconds);
	}

	@Override
	public Long ttl(String key) {
		return jedisCluster.ttl(key);
	}

	@Override
	public Long incr(String key) {
		return jedisCluster.incr(key);
	}

	@Override
	public Long hset(String key, String field, String value) {
		return jedisCluster.hset(key, field, value);
	}

	@Override
	public String hget(String key, String field) {
		return jedisCluster.hget(key, field);
	}

	@Override
	public Long hdel(String key, String... field) {
		return jedisCluster.hdel(key, field);
	}

	public JedisCluster getJedisCluster() {
		return jedisCluster;
	}

	public void setJedisCluster(JedisCluster jedisCluster) {
		this.jedisCluster = jedisCluster;
	}

}

8.1.4.    集群版与单机版的配置文件

spring-redis.xml

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
	xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
	xmlns:aop="http://www.springframework.org/schema/aop"
	xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd
		http://www.springframework.org/schema/aop http://www.springframework.org/schema/aop/spring-aop-4.3.xsd">


<!-- 配置单机版的连接 -->
	<!-- <bean id="jedisPool" class="redis.clients.jedis.JedisPool">
		<constructor-arg name="host" value="192.168.154.133"></constructor-arg>
		<constructor-arg name="port" value="6379"></constructor-arg>
	</bean>
	<bean id="jedisClientPool" class="com.gome.e3.common.jedisclient.JedisClientPool">
		<property name="jedisPool" ref="jedisPool"></property>
	</bean>-->
	
	
	<!-- 集群版的配置 -->
	<bean id="jedisCluster" class="redis.clients.jedis.JedisCluster">
		<constructor-arg>
			<set>
				<bean class="redis.clients.jedis.HostAndPort">
					<constructor-arg name="host" value="192.168.154.133"></constructor-arg>
					<constructor-arg name="port" value="7001"></constructor-arg>
				</bean>
				<bean class="redis.clients.jedis.HostAndPort">
					<constructor-arg name="host" value="192.168.154.133"></constructor-arg>
					<constructor-arg name="port" value="7002"></constructor-arg>
				</bean>
				<bean class="redis.clients.jedis.HostAndPort">
					<constructor-arg name="host" value="192.168.154.133"></constructor-arg>
					<constructor-arg name="port" value="7003"></constructor-arg>
				</bean>
				<bean class="redis.clients.jedis.HostAndPort">
					<constructor-arg name="host" value="192.168.154.133"></constructor-arg>
					<constructor-arg name="port" value="7004"></constructor-arg>
				</bean>
				<bean class="redis.clients.jedis.HostAndPort">
					<constructor-arg name="host" value="192.168.154.133"></constructor-arg>
					<constructor-arg name="port" value="7005"></constructor-arg>
				</bean>
				<bean class="redis.clients.jedis.HostAndPort">
					<constructor-arg name="host" value="192.168.154.133"></constructor-arg>
					<constructor-arg name="port" value="7006"></constructor-arg>
				</bean>
			</set>
		</constructor-arg>
	</bean>
	<bean id="jedisClientCluster" class="com.gome.e3.common.jedisclient.JedisClientCluster">
		<property name="jedisCluster" ref="jedisCluster"></property>
	</bean>
</beans>

注意：单机版和集群版不能共存，使用单机版时注释集群版的配置。使用集群版，把单机版注释。

 

8.2.    封装代码测试

@Test

      public void testJedisClient() throws Exception {

           //初始化Spring容器

           ApplicationContext applicationContext = new ClassPathXmlApplicationContext("classpath:spring/spring-redis.xml");

           //从容器中获得JedisClient对象

           JedisClient jedisClient = applicationContext.getBean(JedisClient.class);

           jedisClient.set("first", "100");

           String result = jedisClient.get("first");

           System.out.println(result);                  

      }

 

8.3.    向商场项目中添加缓存
8.3.1.    功能分析
查询内容列表时添加缓存。
1、查询数据库之前先查询缓存。
2、查询到结果，直接响应结果。
3、查询不到，缓存中没有需要查询数据库。
4、把查询结果添加到缓存中。
5、返回结果。

向redis中添加缓存：
Key：cid
Value：内容列表。需要把java对象转换成json。

使用hash对key进行归类。
HASH_KEY:HASH
            |--KEY:VALUE
            |--KEY:VALUE
            |--KEY:VALUE
            |--KEY:VALUE

 注意：添加缓存不能影响正常业务逻辑。

 

8.3.2.    代码实现

@Override

      public List<TbContent> getContentList(long cid) {

           //查询缓存

           try {

                 String json = jedisClient.hget(CONTENT_KEY, cid + "");

                 //判断json是否为空

                 if (StringUtils.isNotBlank(json)) {

                      //把json转换成list

                      List<TbContent> list = JsonUtils.jsonToList(json, TbContent.class);

                      return list;

                 }

           } catch (Exception e) {

                 e.printStackTrace();

           }

           //根据cid查询内容列表

           TbContentExample example = new TbContentExample();

           //设置查询条件

           Criteria criteria = example.createCriteria();

           criteria.andCategoryIdEqualTo(cid);

           //执行查询

           List<TbContent> list = contentMapper.selectByExample(example);

           //向缓存中添加数据

           try {

                 jedisClient.hset(CONTENT_KEY, cid + "", JsonUtils.objectToJson(list));

           } catch (Exception e) {

                 e.printStackTrace();

           }

           return list;

      }

 

8.4.    缓存同步 

对内容信息做增删改操作后只需要把对应缓存删除即可。

可以根据cid删除。

@Override

      public E3Result addContent(TbContent content) {

           //补全属性

           content.setCreated(new Date());

           content.setUpdated(new Date());

           //插入数据

           contentMapper.insert(content);

           //缓存同步

           jedisClient.hdel(CONTENT_KEY, content.getCategoryId().toString());

           return E3Result.ok();

      }

 最后将Redis的安装包、集群搭建的ruby脚本运行使用的包、windows环境下查看Redis数据工具和 、写好的例子附上，以供需要时可以查看：https://download.csdn.net/download/qq_25106373/12003770

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