Spring Boot之集成Redis（一）：Redis初入门

作者: 狄仁杰666 | 来源:发表于2020-10-25 21:30 被阅读0次

前言

来啦老铁！

笔者学习Spring Boot有一段时间了，附上Spring Boot系列学习文章，欢迎取阅、赐教：

接下来计划在Spring Boot中集成Redis，而笔者本身对Redis没有任何开发、应用经验，只知道我们公司有用它来做缓存。因此，本篇文章我自己先对Redis进行扫盲，有兴趣的同学也可以一起学起来哟！

主要知识点

Redis简介；
为什么选择Redis；
如何安装Redis；
Redis 配置；
Redis中的基本数据类型；
Redis的基本操作；

1. Redis简介；

REmote DIctionary Server(Redis) 是一个由Salvatore Sanfilippo写的key-value存储系统。
Redis 是完全开源的，遵守 BSD 协议，是一个高性能的 key-value 数据库。
Redis 与其他 key - value 缓存产品有以下三个特点：

Redis支持数据的持久化，可以将内存中的数据保存在磁盘中，重启的时候可以再次加载进行使用。
Redis不仅仅支持简单的key-value类型的数据，同时还提供list，set，zset，hash等数据结构的存储。
Redis支持数据的备份，即master-slave模式的数据备份。
(以上摘抄自菜鸟教程：https://www.runoob.com/redis/redis-intro.html)

2. 为什么选择Redis；

Redis 优势：

性能极高 – Redis能读的速度是110000次/s,写的速度是81000次/s 。
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。
原子 – Redis的所有操作都是原子性的，意思就是要么成功执行要么失败完全不执行。单个操作是原子性的。多个操作也支持事务，即原子性，通过MULTI和EXEC指令包起来。
丰富的特性 – Redis还支持 publish/subscribe, 通知, key 过期等等特性。

Redis与其他key-value存储有什么不同？

Redis有着更为复杂的数据结构并且提供对他们的原子性操作，这是一个不同于其他数据库的进化路径。Redis的数据类型都是基于基本数据结构的同时对程序员透明，无需进行额外的抽象。
Redis运行在内存中但是可以持久化到磁盘，所以在对不同数据集进行高速读写时需要权衡内存，因为数据量不能大于硬件内存。在内存数据库方面的另一个优点是，相比在磁盘上相同的复杂的数据结构，在内存中操作起来非常简单，这样Redis可以做很多内部复杂性很强的事情。同时，在磁盘格式方面他们是紧凑的以追加的方式产生的，因为他们并不需要进行随机访问。
(以上摘抄自菜鸟教程：https://www.runoob.com/redis/redis-intro.html)

Redis使用场景：

1). 存储Key-Value数据的数据库；
2). 高速缓存；
3). 分布式架构的Session服务；
4). 消息队列系统；
5). 计数；
6). 分布式锁；
7). 等。

3. 如何安装Redis；

1). 下载Redis压缩包：

Windows版本下载地址：https://github.com/tporadowski/redis/releases

Redis压缩包

2). 解压Redis压缩包；

解压Redis压缩包

3). 设置系统环境变量；

为了更方便的使用redis相关命令和可执行文件，可以将Redis压缩包解压后的文件路径放到系统环境变量中去（也可不设置，使用时要cd到Redis文件路径内再执行）：

设置系统环境变量

4). 简单演示使用Redis；

(1). 打开一个命令行窗口：（键盘windows按钮+R，然后输入cmd，回车打开命令行窗口）

打开命令行窗口

(2). 启动Redis服务端：
命令行窗口输入：

redis-server.exe

或：

redis-server.exe redis.windows.conf

启动Redis服务端

特别注意一下，该Redis服务端的默认端口是6379，下一步连接Redis服务端时会用到！

(3). 使用redis-cli连接Redis服务端：
另起一个命令行窗口（我们称之为客户端窗口），在命令行窗口内输入命令：

redis-cli.exe -h 127.0.0.1 -p 6379

使用redis-cli连接Redis服务端

-h代表redis服务端的host；
-p代表redis服务端redis服务的端口port;

我们也可在窗口中输入ping来验证是否已经连接上redis服务端：

ping

(4). 设置键值对:
在客户端窗口中使用命令：
（set和get也可用大写SET和GET）

set myTestKey test123

设置键值对

命令行窗口显示“OK”，说明键值对已设置成功，接下来我们来验证一下是不是真的设置成功了：

(5). 取出已设置的键值对:
在客户端窗口中使用命令：

get myTestKey

出已设置的键值对

可以看到，我们取出上一步骤设置的值：test123

(6). 尝试取出未曾设置的键值对：
在客户端窗口中使用命令如：

get testKey

尝试取出未曾设置的键值对

尝试取出未曾设置的键值对时，结果为nil，即结果为空；

以上说明我们已经成功在windows环境下安装了redis，并且基本使用是正常的。其他环境如linux、ubuntu等，可参照：https://www.runoob.com/redis/redis-install.html 或官网、其他资料自行脑补哈！

4. Redis 配置；

由于我是初入门，暂时不太涉及Redis配置的修改，未来有深入学习，有机会再来一起学习。这方面可参考菜鸟教程上的文章：https://www.runoob.com/redis/redis-conf.html

这里想要重点提一下的是：设置Redis访问密码！

(拥有一个数据库而不设置密码是非常不安全的！)

(1). 在Redis解压后的目录中找到redis.windows.conf文件，在文件中输入密码设置代码并保存，如：

requirepass Redis!123

redis.windows.conf文件

设置Redis服务端密码

这表示，我们Redis服务端的密码设置为：Redis!123

(2). 在Redis解压后的目录中重启Redis服务端，注意，此时要使用redis.windows.conf文件：

redis-server.exe redis.windows.conf

重启Redis服务端

(3). 另启cmd窗口，再次连接服务端并尝试ping:

再次ping

我们会发现，客户端访问服务端需要授权了，需要密码了，使用auth命令来验证合法性，后续的操作才能成功：

auth "Redis!123"

这是最基本的安全设置，建议都做一下这一步骤！也可在连接Redis服务端的时候，带上密码，顺带完成auth：（但出于安全考虑，不是很推荐）

redis-cli.exe -h 127.0.0.1 -p 6379 -a Redis!123

注：如果在使用Redis客户端的时候，需要用到中文，则可以在连接命令后加上--raw参数，如：

redis-cli.exe -h 127.0.0.1 -p 6379 --raw

中文支持

5. Redis中的基本数据类型；

Redis支持五种数据类型：

string（字符串）；
hash（哈希）；
list（列表）；
set（集合）；
zset(sorted set：有序集合)。

我们一个一个来看怎么使用：

1). string；

string 是 redis 最基本的类型，可以包含任何数据，如jpg图片或者序列化的对象，string 类型的值单个key最大能存储 512MB。
设置key-value:

set myTestKey test123

或：

set myTestKey "test123"

取出key:

get myTestKey

设置多个key，如：mset set key1 test123 key2 test456
获取多个key，如：mget key1 key2
(m代表multiple，即多个的意思，后面会多处用到m)。

2). hash；

Redis hash 是一个键值(key=>value)对集合，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 2^32 -1 键值对（40多亿）。
设置key-value:

hset dylan username "dylanz"

hset dylan password "123"

这里的dylan称之为key，username和password称之为field，"dylanz"和"123"称之为value，我们也可一次性设置多个field：

hmset dylan username "dylanz" password "123"

获取key:

hget dylan username

hget dylan password

也可以一次性获取多个field：

hmget dylan username password

Redis hash

3). list；

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)。

创建列表并在列表头部插入元素（先进后出）：

lpush user dylanz
lpush user ritay
lpush user lucash

读取列表：

lrange user 0 5
lrange user 1 5

创建列表并在列表尾部插入元素（先进先出）：

rpush location xiamen
rpush location quanzhou
rpush location zhangzhou

Redis list

一次性插入多个元素：

lpush user dylanz ritay lucash
rpush location xiamen quanzhou zhangzhou

列表的其他命令：

Lpop：左边出栈，获取列表的第一个元素（命令完成后，元素就不存在了）；
Rpop：右边出栈，获取列表的最后一个元素（命令完成后，元素就不存在了）；
Lindex：根据索引，取出元素；
Llen：链表长度，元素个数；
Lrem：根据key，删除n个value；
Ltrim：根据索引，删除指定元素；
Rpoplpush：出栈，入栈（用于移除列表的最后一个元素，并将该元素添加到另一个列表并返回）；
Lset：根据index，设置value(更新)；
Linsert before：根据value，在之前插入值；
Linsert after：根据value，在之后插入值；

这些命令在redis-cli命令行窗口下，均有参数提示，读者可自行尝试！

4). set；

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)。
集合内元素均是唯一性，不可能存在2个一模一样的元素！
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)。

添加一个 string 元素到 key 对应的 set 集合中，成功返回 1或大于1，如果元素已经在集合中返回 0：

逐个往Set中添加元素：

sadd job QA
sadd job Engineer
sadd job PM

批量往Set中添加元素：

sadd season Spring Summer Autumn Winter

读取Set中的元素

smembers job
smembers season

Redis set

5). zset；

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。

添加元素到集合，元素在集合中存在则更新对应score:

zadd school 100 jimei
zadd school 101 xiada
zadd school 102 qinghua

获取zset中的元素，常规版：

zrange school 0 5
zrange school 0 -1(获取所有元素)

获取zset中的元素，按分数区间获取：

zrangebyscore school 100 102
zrangebyscore shcool 101 102

Redis zset

6. Redis的基本命令；

我们在上面介绍Redis基本数据类型的时候，已经有涉及到很多命令了，这里再汇总、扩展一下：

ping：用于检查客户端是否连接上Redis服务端；
quit：关闭当前连接；
del key：用于删除key；
exists key：用于检查key是否存在；
type key：用于获取key的数据类型；
rename key newkey：用于修改key的名称；
renamenx key newkey：用于修改key的名称，且newkey必须为不存在；
expire key seconds：用于给key设置过期时间，以秒计；
expireat key timestamp：用于给key设置过期时间点，参数timestamp为以秒计的UNIX 时间戳；
pexpire key milliseconds：用于给key设置过期时间，以毫秒计；
pexpireat key milliseconds-timestamp：用于给key设置过期时间点，参数timestamp为以毫秒计的UNIX 时间戳；
ttl key：已秒为单位，返回key的剩余生存时间（TTL，time to live）
pttl key：以毫秒为单位，返回key的剩余生存时间；
keys pattern：查找所有符合给定模式的key；
move key db：将key移动到给定的数据库db当中；
persist key：移除key的过期时间，key将永久保持，不会过期；
randomkey：从当前Redis数据库中随机返回一个key；
SCAN cursor [MATCH pattern] [COUNT count]：令用于迭代数据库中的数据库键；

至此，我们已经推开Redis的大门了，当然，这还是很初级的使用，未来我们再深入学习，一步一步来。道阻且长，但不忘初心！

下一篇，我将尝试在Spring Boot项目中集成Redis，敬请期待！

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谢谢！

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本文标题：Spring Boot之集成Redis（一）：Redis初入门

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