一、基础篇Redis
1.初始Redis
Redis是一个基于内存的键值型NoSQL数据库
特征：
键值（key-value）型，value支持多种不同数据结构，功能丰富
单线程，每个命令具备原子性
低延迟，速度快（基于内存.IO多路复用.良好的编码）。
支持数据持久化
支持主从集群.分片集群
支持多语言客户端
Redis的官方网站地址：https://redis.io/
2. linux安装Redis
使用包管理器安装:
sudo apt update
sudo apt install redis-server -y安装完成后，启动 Redis：
sudo systemctl enable --now redis验证 Redis 是否运行：
redis-cli ping如果返回 PONG，说明 Redis 运行正常。
使用文本编辑器打开 Redis 配置文件：
sudo vim tc/redis/redis.confbind 0.0.0.0 # 默认 Redis 只允许本机访问 (127.0.0.1), 远程访问改为 0.0.0.0
requirepass your_secure_password # Redis 默认无密码, 设置连接密码修改 redis.conf 后，重启 Redis：
sudo systemctl restart redis-server开启 6379 端口：
sudo ufw allow 6379其他Redis命令：
3. Redis桌面客户端
在下面这个仓库可以找到安装包：https://github.com/lework/RedisDesktopManager-Windows/releases
4.Redis常见命令
4.1 Redis数据结构介绍
Redis是一个key-value的数据库，key一般是String类型，不过value的类型多种多样：
在官网（ https://redis.io/commands ）可以查看到不同的命令
4.2 Redis 通用命令
通用指令是部分数据类型的，都可以使用的指令，常见的有：
KEYS：查看符合模板的所有key (如：keys na*)
Set: 插入一条键值对(如：Set name jack)
DEL：删除一个指定的key (如：DEL name)
EXISTS：判断key是否存在（如：EXISTS name）
EXPIRE：给一个key设置有效期，有效期到期时该key会被自动删除（如：EXPIRE name 20，即给name键设置20s有效期）
TTL：查看一个KEY的剩余有效期（如：TTL name， 返回name还剩多少存活时间，-2代表消失）
在生产环境下，不推荐使用keys 命令，因为这个命令在key过多的情况下，效率不高
4.3 Redis命令-String命令
SET：添加或者修改已经存在的一个String类型的键值对
GET：根据key获取String类型的value
MSET：批量添加多个String类型的键值对
MGET：根据多个key获取多个String类型的value
INCR：让一个整型的key自增1
INCRBY:让一个整型的key自增并指定步长，例如：incrby num 2 让num值自增2
INCRBYFLOAT：让一个浮点类型的数字自增并指定步长
SETNX：添加一个String类型的键值对，前提是这个key不存在，否则不执行
SETEX：添加一个String类型的键值对，并且指定有效期
SET 和GET: 如果key不存在则是新增，如果存在则是修改
127.0.0.1:6379> set name Rose //原来不存在
OK
127.0.0.1:6379> get name
"Rose"
127.0.0.1:6379> set name Jack //原来存在，就是修改
OK
127.0.0.1:6379> get name
"Jack"MSET和MGET
127.0.0.1:6379> MSET k1 v1 k2 v2 k3 v3
OK
127.0.0.1:6379> MGET name age k1 k2 k3
1) "Jack" //之前存在的name
2) "10" //之前存在的age
3) "v1"
4) "v2"
5) "v3"INCR和INCRBY和DECY
127.0.0.1:6379> get age
"10"
127.0.0.1:6379> incr age //增加1
(integer) 11
127.0.0.1:6379> get age //获得age
"11"
127.0.0.1:6379> incrby age 2 //一次增加2
(integer) 13 //返回目前的age的值
127.0.0.1:6379> incrby age 2
(integer) 15
127.0.0.1:6379> incrby age -1 //也可以增加负数，相当于减
(integer) 14
127.0.0.1:6379> incrby age -2 //一次减少2个
(integer) 12
127.0.0.1:6379> DECR age //相当于 incr 负数，减少正常用法
(integer) 11
127.0.0.1:6379> get age
"11"
SETNX
127.0.0.1:6379> help setnx
SETNX key value
summary: Set the value of a key, only if the key does not exist
since: 1.0.0
group: string
127.0.0.1:6379> set name Jack //设置名称
OK
127.0.0.1:6379> setnx name lisi //如果key不存在，则添加成功
(integer) 0
127.0.0.1:6379> get name //由于name已经存在，所以lisi的操作失败
"Jack"
127.0.0.1:6379> setnx name2 lisi //name2 不存在，所以操作成功
(integer) 1
127.0.0.1:6379> get name2
"lisi"SETEX
127.0.0.1:6379> setex name 10 jack
OK
127.0.0.1:6379> ttl name
(integer) 8
127.0.0.1:6379> ttl name
(integer) 7
127.0.0.1:6379> ttl name
(integer) 54.4 Redis命令-Key的层级结构
例如我们的项目名称叫 heima，有user和product两种不同类型的数据，我们可以这样定义key：
项目名:业务名:类型:id
user相关的key：heima:user:1
product相关的key：heima:product:1
如果Value是一个Java对象，例如一个User对象，则可以将对象序列化为JSON字符串后存储：
4.5 Redis命令-Hash命令
Hash类型，也叫散列，其value是一个无序字典，类似于Java中的HashMap结构。
Hash类型的常见命令
HSET key field value：添加或者修改hash类型key的field的值
HGET key field：获取一个hash类型key的field的值
HMSET：批量添加多个hash类型key的field的值
HMGET：批量获取多个hash类型key的field的值
HGETALL：获取一个hash类型的key中的所有的field和value
HKEYS：获取一个hash类型的key中的所有的field
HINCRBY:让一个hash类型key的字段值自增并指定步长
HSETNX：添加一个hash类型的key的field值，前提是这个field不存在，否则不执行
HSET和HGET
127.0.0.1:6379> HSET heima:user:3 name Lucy//大key是 heima:user:3 小key是name，小value是Lucy
(integer) 1
127.0.0.1:6379> HSET heima:user:3 age 21// 如果操作不存在的数据，则是新增
(integer) 1
127.0.0.1:6379> HSET heima:user:3 age 17 //如果操作存在的数据，则是修改
(integer) 0
127.0.0.1:6379> HGET heima:user:3 name
"Lucy"
127.0.0.1:6379> HGET heima:user:3 age
"17"HMSET和HMGET
127.0.0.1:6379> HMSET heima:user:4 name HanMeiMei
OK
127.0.0.1:6379> HMSET heima:user:4 name LiLei age 20 sex man
OK
127.0.0.1:6379> HMGET heima:user:4 name age sex
1) "LiLei"
2) "20"
3) "man"HGETALL
127.0.0.1:6379> HGETALL heima:user:4
1) "name"
2) "LiLei"
3) "age"
4) "20"
5) "sex"
6) "man"HKEYS和HVALS
127.0.0.1:6379> HKEYS heima:user:4
1) "name"
2) "age"
3) "sex"
127.0.0.1:6379> HVALS heima:user:4
1) "LiLei"
2) "20"
3) "man"HINCRBY
127.0.0.1:6379> HINCRBY heima:user:4 age 2
(integer) 22
127.0.0.1:6379> HVALS heima:user:4
1) "LiLei"
2) "22"
3) "man"
127.0.0.1:6379> HINCRBY heima:user:4 age -2
(integer) 20HSETNX
127.0.0.1:6379> HSETNX heima:user4 sex woman
(integer) 1
127.0.0.1:6379> HGETALL heima:user:3
1) "name"
2) "Lucy"
3) "age"
4) "17"
127.0.0.1:6379> HSETNX heima:user:3 sex woman
(integer) 1
127.0.0.1:6379> HGETALL heima:user:3
1) "name"
2) "Lucy"
3) "age"
4) "17"
5) "sex"
6) "woman"4.6 Redis命令-List命令
Redis中的List类型与Java中的LinkedList类似，可以看做是一个双向链表结构。既可以支持正向检索和也可以支持反向检索。
特征也与LinkedList类似：
有序
元素可以重复
插入和删除快
查询速度一般
常用来存储一个有序数据，例如：朋友圈点赞列表，评论列表等。
List的常见命令有：
LPUSH key element ... ：向列表左侧插入一个或多个元素
LPOP key：移除并返回列表左侧的第一个元素，没有则返回nil
RPUSH key element ... ：向列表右侧插入一个或多个元素
RPOP key：移除并返回列表右侧的第一个元素
LRANGE key star end：返回一段角标范围内的所有元素
BLPOP和BRPOP：与LPOP和RPOP类似，只不过在没有元素时等待指定时间，而不是直接返回nil
LPUSH和RPUSH
127.0.0.1:6379> LPUSH users 1 2 3
(integer) 3
127.0.0.1:6379> RPUSH users 4 5 6
(integer) 6LPOP和RPOP
127.0.0.1:6379> LPOP users
"3"
127.0.0.1:6379> RPOP users
"6"LRANGE
127.0.0.1:6379> LRANGE users 1 2
1) "1"
2) "4"4.7 Redis命令-Set命令
Redis的Set结构与Java中的HashSet类似，可以看做是一个value为null的HashMap。因为也是一个hash表，因此具备与HashSet类似的特征：
无序
元素不可重复
查找快
支持交集.并集.差集等功能
Set类型的常见命令
SADD key member ... ：向set中添加一个或多个元素
SREM key member ... : 移除set中的指定元素
SCARD key： 返回set中元素的个数
SISMEMBER key member：判断一个元素是否存在于set中
SMEMBERS：获取set中的所有元素
SINTER key1 key2 ... ：求key1与key2的交集
SDIFF key1 key2 ... ：求key1与key2的差集
SUNION key1 key2 ..：求key1和key2的并集
具体命令
127.0.0.1:6379> sadd s1 a b c
(integer) 3
127.0.0.1:6379> smembers s1
1) "c"
2) "b"
3) "a"
127.0.0.1:6379> srem s1 a
(integer) 1
127.0.0.1:6379> SISMEMBER s1 a
(integer) 0
127.0.0.1:6379> SISMEMBER s1 b
(integer) 1
127.0.0.1:6379> SCARD s1
(integer) 2案例
将下列数据用Redis的Set集合来存储：
张三的好友有：李四.王五.赵六
李四的好友有：王五.麻子.二狗
利用Set的命令实现下列功能：
计算张三的好友有几人
计算张三和李四有哪些共同好友
查询哪些人是张三的好友却不是李四的好友
查询张三和李四的好友总共有哪些人
判断李四是否是张三的好友
判断张三是否是李四的好友
将李四从张三的好友列表中移除
127.0.0.1:6379> SADD zs lisi wangwu zhaoliu
(integer) 3
127.0.0.1:6379> SADD ls wangwu mazi ergou
(integer) 3
127.0.0.1:6379> SCARD zs
(integer) 3
127.0.0.1:6379> SINTER zs ls
1) "wangwu"
127.0.0.1:6379> SDIFF zs ls
1) "zhaoliu"
2) "lisi"
127.0.0.1:6379> SUNION zs ls
1) "wangwu"
2) "zhaoliu"
3) "lisi"
4) "mazi"
5) "ergou"
127.0.0.1:6379> SISMEMBER zs lisi
(integer) 1
127.0.0.1:6379> SISMEMBER ls zhangsan
(integer) 0
127.0.0.1:6379> SREM zs lisi
(integer) 1
127.0.0.1:6379> SMEMBERS zs
1) "zhaoliu"
2) "wangwu"4.8 Redis命令-SortedSet类型
Redis的SortedSet是一个可排序的set集合，与Java中的TreeSet有些类似，但底层数据结构却差别很大。SortedSet中的每一个元素都带有一个score属性，可以基于score属性对元素排序，底层的实现是一个跳表（SkipList）加 hash表。
SortedSet具备下列特性：
可排序
元素不重复
查询速度快
因为SortedSet的可排序特性，经常被用来实现排行榜这样的功能。
SortedSet的常见命令有：
ZADD key score member：添加一个或多个元素到sorted set ，如果已经存在则更新其score值
ZREM key member：删除sorted set中的一个指定元素
ZSCORE key member : 获取sorted set中的指定元素的score值
ZRANK key member：获取sorted set 中的指定元素的排名
ZCARD key：获取sorted set中的元素个数
ZCOUNT key min max：统计score值在给定范围内的所有元素的个数
ZINCRBY key increment member：让sorted set中的指定元素自增，步长为指定的increment值
ZRANGE key min max：按照score排序后，获取指定排名范围内的元素
ZRANGEBYSCORE key min max：按照score排序后，获取指定score范围内的元素
ZDIFF.ZINTER.ZUNION：求差集.交集.并集
注意：所有的排名默认都是升序，如果要降序则在命令的Z后面添加REV即可，例如：
升序获取sorted set 中的指定元素的排名：ZRANK key member
降序获取sorted set 中的指定元素的排名：ZREVRANK key memeber
5.Redis的Java客户端-Jedis
在Redis官网中提供了各种语言的客户端，地址：https://redis.io/docs/clients/
标记为❤的就是推荐使用的java客户端，包括：
Jedis和Lettuce：这两个主要是提供了Redis命令对应的API，方便我们操作Redis，而SpringDataRedis又对这两种做了抽象和封装，
Redisson：是在Redis基础上实现了分布式的可伸缩的java数据结构，例如Map.Queue等，而且支持跨进程的同步机制：Lock.Semaphore等待，比较适合用来实现特殊的功能需求。
5.1 Jedis快速入门
1）引入依赖：
<!--jedis-->
<dependency>
<groupId>redis.clients</groupId>
<artifactId>jedis</artifactId>
<version>3.7.0</version>
</dependency>
<!--单元测试-->
<dependency>
<groupId>org.junit.jupiter</groupId>
<artifactId>junit-jupiter</artifactId>
<version>5.7.0</version>
<scope>test</scope>
</dependency>2）建立连接
新建一个单元测试类，内容如下：
private Jedis jedis;
@BeforeEach
void setUp() {
// 1.建立连接
// jedis = new Jedis("IP", 6379);
jedis = JedisConnectionFactory.getJedis();
// 2.设置密码
jedis.auth("password");
// 3.选择库
jedis.select(0);
}3）测试：
@Test
void testString() {
// 存入数据
String result = jedis.set("name", "虎哥");
System.out.println("result = " + result);
// 获取数据
String name = jedis.get("name");
System.out.println("name = " + name);
}
@Test
void testHash() {
// 插入hash数据
jedis.hset("user:1", "name", "Jack");
jedis.hset("user:1", "age", "21");
// 获取
Map<String, String> map = jedis.hgetAll("user:1");
System.out.println(map);
}4）释放资源
@AfterEach
void tearDown() {
if (jedis != null) {
jedis.close();
}
}5.2 Jedis连接池
Jedis本身是线程不安全的，并且频繁的创建和销毁连接会有性能损耗，因此我们推荐大家使用Jedis连接池代替Jedis的直连方式
5.2.1.创建Jedis的连接池
配置连接池，创建连接方法
public class JedisConnectionFacotry {
private static final JedisPool jedisPool;
static {
//配置连接池
JedisPoolConfig poolConfig = new JedisPoolConfig();
poolConfig.setMaxTotal(8); //最大连接数
poolConfig.setMaxIdle(8); //连接池最大空闲连接数为 8
poolConfig.setMinIdle(0); //连接池中最小空闲连接数为 0
poolConfig.setMaxWaitMillis(1000); //如果连接池中没有可用的连接，请求将等待最多 1 秒钟。如果超过这个时间仍然没有可用连接，将抛出异常
//创建连接池对象
jedisPool = new JedisPool(poolConfig,
"IP",6379,1000,"password");
}
public static Jedis getJedis(){
return jedisPool.getResource();
}
}代码说明：
1） JedisConnectionFacotry：工厂设计模式是实际开发中非常常用的一种设计模式，我们可以使用工厂，去降低代的耦合，比如Spring中的Bean的创建，就用到了工厂设计模式
2）静态代码块：随着类的加载而加载，确保只能执行一次，我们在加载当前工厂类的时候，就可以执行static的操作完成对 连接池的初始化
3）最后提供返回连接池中连接的方法.
5.2.2.改造原始代码
代码说明:
1.在我们完成了使用工厂设计模式来完成代码的编写之后，我们在获得连接时，就可以通过工厂来获得。
，而不用直接去new对象，降低耦合，并且使用的还是连接池对象。
2.当我们使用了连接池后，当我们关闭连接其实并不是关闭，而是将Jedis还回连接池的。
@BeforeEach
void setUp(){
//建立连接
/*jedis = new Jedis("127.0.0.1",6379);*/
jedis = JedisConnectionFacotry.getJedis();
//选择库
jedis.select(0);
}
@AfterEach
void tearDown() {
if (jedis != null) {
jedis.close();
}
}6.Redis的Java客户端-SpringDataRedis
SpringData是Spring中数据操作的模块，包含对各种数据库的集成，其中对Redis的集成模块就叫做SpringDataRedis，官网地址：https://spring.io/projects/spring-data-redis
提供了对不同Redis客户端的整合（Lettuce和Jedis）
提供了RedisTemplate统一API来操作Redis
支持Redis的发布订阅模型
支持Redis哨兵和Redis集群
支持基于Lettuce的响应式编程
支持基于JDK.JSON.字符串.Spring对象的数据序列化及反序列化
支持基于Redis的JDKCollection实现
6.1.快速入门
① 导入pom依赖
<!--redis依赖-->
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-data-redis</artifactId>
</dependency>
<!--common-pool-->
<dependency>
<groupId>org.apache.commons</groupId>
<artifactId>commons-pool2</artifactId>
</dependency>
<!--Jackson依赖-->
<dependency>
<groupId>com.fasterxml.jackson.core</groupId>
<artifactId>jackson-databind</artifactId>
</dependency>② 配置文件
spring:
redis:
host: IP
port: 6379
password: password
lettuce:
pool:
max-active: 8 #最大连接
max-idle: 8 #最大空闲连接
min-idle: 0 #最小空闲连接
max-wait: 100ms #连接等待时间③ 测试代码
@SpringBootTest
class RedisDemoApplicationTests {
@Autowired
private RedisTemplate<String, Object> redisTemplate;
@Test
void testString() {
// 写入一条String数据
redisTemplate.opsForValue().set("name", "虎哥");
// 获取string数据
Object name = redisTemplate.opsForValue().get("name");
System.out.println("name = " + name);
}
}6.2 .数据序列化器
RedisTemplate可以接收任意Object作为值写入Redis
只不过写入前会把Object序列化为字节形式，默认是采用JDK序列化
缺点：
可读性差
内存占用较大
可以自定义RedisTemplate的序列化方式，代码如下：
@Configuration
public class RedisConfig {
@Bean
public RedisTemplate<String, Object> redisTemplate(RedisConnectionFactory connectionFactory){
// 创建RedisTemplate对象
RedisTemplate<String, Object> template = new RedisTemplate<>();
// 设置连接工厂
template.setConnectionFactory(connectionFactory);
// 创建JSON序列化工具
GenericJackson2JsonRedisSerializer jsonRedisSerializer =
new GenericJackson2JsonRedisSerializer();
// 设置Key的序列化
template.setKeySerializer(RedisSerializer.string());
template.setHashKeySerializer(RedisSerializer.string());
// 设置Value的序列化
template.setValueSerializer(jsonRedisSerializer);
template.setHashValueSerializer(jsonRedisSerializer);
// 返回
return template;
}
}这里采用了JSON序列化来代替默认的JDK序列化方式。最终结果如图：
可读性提升，并且能将Java对象自动的序列化为JSON字符串，并且查询时能自动把JSON反序列化为Java对象。
不过，其中记录了序列化时对应的class名称，目的是为了查询时实现自动反序列化。这会带来额外的内存开销。
6.3 StringRedisTemplate
为了在反序列化时知道对象的类型，JSON序列化器会将类的class类型写入json结果中，存入Redis，会带来额外的内存开销。
为了减少内存的消耗，我们可以采用手动序列化的方式，换句话说，就是不借助默认的序列化器，而是我们自己来控制序列化的动作，同时，我们只采用String的序列化器，这样，在存储value时，我们就不需要在内存中就不用多存储数据，从而节约我们的内存空间
SpringDataRedis就提供了RedisTemplate的子类：StringRedisTemplate，它的key和value的序列化方式默认就是String方式。
@SpringBootTest
class RedisStringTests {
@Autowired
private StringRedisTemplate stringRedisTemplate;
@Test
void testString() {
// 写入一条String数据
stringRedisTemplate.opsForValue().set("verify:phone:13600527634", "124143");
// 获取string数据
Object name = stringRedisTemplate.opsForValue().get("name");
System.out.println("name = " + name);
}
private static final ObjectMapper mapper = new ObjectMapper();
@Test
void testSaveUser() throws JsonProcessingException {
// 创建对象
User user = new User("虎哥", 21);
// 手动序列化
String json = mapper.writeValueAsString(user);
// 写入数据
stringRedisTemplate.opsForValue().set("user:200", json);
// 获取数据
String jsonUser = stringRedisTemplate.opsForValue().get("user:200");
// 手动反序列化
User user1 = mapper.readValue(jsonUser, User.class);
System.out.println("user1 = " + user1);
}
}RedisTemplate的两种序列化实践方案：
方案一：
自定义RedisTemplate
修改RedisTemplate的序列化器为GenericJackson2JsonRedisSerializer
方案二：
使用StringRedisTemplate
写入Redis时，手动把对象序列化为JSON
读取Redis时，手动把读取到的JSON反序列化为对象
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