Redis学习-基础

前言

版本：

• Redis：5.0.14.1

---

介绍

Redis是一个基于内存的键值型（KV）NoSQL数据库。

特点：

• 键值（Key-Value）型，Value支持多种不同的数据结构：
  • String
  • Hash
  • List
  • Set
  • Sorted
  • GEO
  • BitMap
  • HyperLog
• 单线程，每个命令具备原子性
• 低延迟、速度快
• 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

命令

本小节介绍Redis的通用命令和五种基本数据类型的命令。

通用命令

命令	说明
KEYS	查看符合模板的所有key
DEL	删除一个指定的key
EXISTS	判断key是否存在
EXPIRE	给key设置一个有效期，有效期到期时该key会自动删除
TTL	查看一个key的剩余有效期

String类型

命令	说明
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
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

Hash类型

命令	说明
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
HVALS	获取一个hash类型的key中的所有的value
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

List类型

命令	说明
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

Set类型

命令	说明
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的交差集
SUNION key1 key2 …	求key1与key2的并集

SortedSet类型

命令	说明
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

SpringDataRedis

介绍

SpringDataRedis是Spring中对Redis的集成模块。（官网地址：Spring Data Redis）

特点：

• 提供了对不同Redis客户端的整合（包括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

RedisTemplate工具类的API介绍：

API	返回值类型	说明
redisTemplate.opsForValue()	ValueOperations	操作String类型的数据
redisTemplate.opsForHash()	HashOperations	操作Has类型的数据
redisTemplate.opsForList()	ListOperations	操作List类型的数据
redisTemplate.opsForSet()	SetOperations	操作Set类型的数据
redisTemplate.opsForZSet()	ZSetOperations	操作SortedSet类型的数据

基本使用

本小节基于SpringBoot使用SpringDataRedis。

版本：

• Redis：5.0.14.1
• Maven：3.9.8
• SpringBoot：3.3.10
• lettuce：6.3.2

1. 利用Maven创建SpringBoot项目

   相关步骤可参考：Maven配置以及项目创建 | 花猪のBlog、

   在创建项目时直接引入Lombok依赖

   <dependency>
       <groupId>org.projectlombok</groupId>
       <artifactId>lombok</artifactId>
       <optional>true</optional>
   </dependency>

2. pom文件引入依赖：

   <!--Redis依赖-->
   <dependency>
       <groupId>org.springframework.boot</groupId>
       <artifactId>spring-boot-starter-data-redis</artifactId>
   </dependency>
   <!--连接池依赖-->
   <dependency>
       <groupId>org.apache.commons</groupId>
       <artifactId>commons-pool2</artifactId>
   </dependency>

3. 配置Redis连接信息

   可以通过application.properties配置，也可以通过application.yaml配置：

   • 使用application.properties配置信息：

     spring.redis.host=127.0.0.1
     spring.redis.port=6379
     spring.redis.password=123456
     spring.redis.database=1
     spring.redis.lettuce.pool.max-active=8
     spring.redis.lettuce.pool.max-idle=8
     spring.redis.lettuce.pool.min-idle=0
     spring.redis.lettuce.pool.max-wait=1000

     连接池配置说明：

     • spring.redis.lettuce.pool.max-active：最大连接数量
     • spring.redis.lettuce.pool.max-idle：最大空闲连接数量
     • spring.redis.lettuce.pool.min-idle：最小空闲连接数量
     • spring.redis.lettuce.pool.max-wait：连接等待时常（ms）

   • 使用application.yaml配置信息：

     spring:
       redis:
         host: 127.0.0.1
         port: 6379
         password: 123456
         database: 1
         lettuce:
           pool:
             max-active: 8
             max-idle: 8
             min-idle: 0
             max-wait: 1000

4. 注入RedisTemplate

   @Autowired
   private RedisTemplate redisTemplate;

5. 编写测试

   import org.junit.jupiter.api.Test;
   import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
   import org.springframework.boot.test.context.SpringBootTest;
   import org.springframework.data.redis.core.RedisTemplate;
   
   @SpringBootTest
   class SpringDataRedisDemoApplicationTests {
       
       // 注入RedisTemplate
       @Autowired
       private RedisTemplate redisTemplate;
   
       // 编写测试
       @Test
       void contextLoads() {
           redisTemplate.opsForValue().set("name", "huazhu");
           Object result = redisTemplate.opsForValue().get("name");
           System.out.println("result = " + result);
       }
   
   }

   以Value()操作为例，添加一个("name", "huazhu")的键值对，并获取结果。

   

注意：RedisTemplate工具类可以接收任意Object作为值写入Redis，但是写入前会把Object序列化为字节形式，默认是采用JDK序列化，这样操作有两个问题：

1. 可读性差
2. 内存占用较大

因此可以自定义RedisTemplate的序列化方式，代码如下：

import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import org.springframework.data.redis.connection.RedisConnectionFactory;
import org.springframework.data.redis.core.RedisTemplate;
import org.springframework.data.redis.serializer.GenericJackson2JsonRedisSerializer;
import org.springframework.data.redis.serializer.RedisSerializer;

@Configuration
public class RedisConfig {

    // 定义Key为String类型，Value为Object类型
    @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());
        // 设置Value的序列化
        template.setValueSerializer(jsonRedisSerializer);

        return template;
    }
}

需要在pom文件中引入jackson依赖：

<!--引入jackson依赖-->
<dependency>
    <groupId>com.fasterxml.jackson.core</groupId>
    <artifactId>jackson-databind</artifactId>
</dependency>

在使用的时候可以在RedisTemplate后加入泛型，执行自定义的序列化方式：

import org.junit.jupiter.api.Test;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.boot.test.context.SpringBootTest;
import org.springframework.data.redis.core.RedisTemplate;

@SpringBootTest
class SpringDataRedisDemoApplicationTests {

    // 注入RedisTemplate
    @Autowired
    private RedisTemplate<String, Object> redisTemplate;

    // 编写测试
    @Test
    void contextLoads() {
        redisTemplate.opsForValue().set("name", "huazhu");
        Object result = redisTemplate.opsForValue().get("name");
        System.out.println("result = " + result);
    }
}

StringRedisTemplate

采用RedisTemplate工具类默认的序列化方式亦或是自己编写序列化的方式时，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，并存入Redis，这样会导致额外的内存开销。

为了节省内存空间，可以不使用JSON序列化器来处理value，而是统一使用String序列化器，要求只能存储String类型的key和value。当需要存储Java对象时，手动完成对象的序列化和反序列化。因为存入和读取时的序列化及反序列化都是自己实现的，SpringDataRedis就不会将class信息写入Redis了，这样一来就节省了内存开销。

实际上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。可以直接拿来使用，但是需要在使用的时候手动执行序列化和反序列化操作。

提前编写一个User类：

import lombok.AllArgsConstructor;
import lombok.Data;
import lombok.NoArgsConstructor;

@Data
@NoArgsConstructor
@AllArgsConstructor
public class User {
    private String name;
    private Integer age;
}

使用StringRedisTemplate：

import _1004.redis.pojo.User;
import com.fasterxml.jackson.core.JsonProcessingException;
import com.fasterxml.jackson.databind.ObjectMapper;
import org.junit.jupiter.api.Test;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.boot.test.context.SpringBootTest;
import org.springframework.data.redis.core.StringRedisTemplate;


@SpringBootTest
class SpringDataRedisDemoApplicationTests {

    // 注入StringRedisTemplate
    @Autowired
    private StringRedisTemplate stringRedisTemplate;

    // 序列化工具
    private static final ObjectMapper mapper = new ObjectMapper();

    // 编写测试
    @Test
    void testSaveUser() throws JsonProcessingException {
        // 创建对象
        User user = new User("花猪", 18);
        // 手动序列化
        String json = mapper.writeValueAsString(user);
        // 写入数据
        stringRedisTemplate.opsForValue().set("user" , json);

        // 获取数据
        String jsonUser = stringRedisTemplate.opsForValue().get("user");
        // 手动反序列化
        User u = mapper.readValue(jsonUser, User.class);

        // 输出结果
        System.out.println("User = " + u);
    }
}

注：ObjectMapper是SpringMVC中默认使用的序列化工具。

执行测试，效果如下：

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后记

SpringDataRedis默认使用的是lettuce，当然也支持Jedis的使用。

实验过程中总显示：Java编译报错：无法将类XX中的构造器XX应用到给定类型。检查了半天Lombok和User编写都没有问题，最终通过重启Plugins中的Lombok插件解决。（很搞心态。。。。）