[尚庭公寓]06-Redis快速入门

概述

Redis（Remote Dictionary Server）是一个**基于内存**的键值对存储系统，常用作缓存服务。由于Reids将数据都保存在内存中，因此其读写性能十分惊人，同时，为保证数据的可靠性，Redis会将数据备份到硬盘上，用于故障发生时的数据恢复。

Redis特点

1. 高性能

Redis主要将数据存储在内存中，因此读写速度非常快，适合对速度有较高要求的场景。

1. 支持多种数据结构

Redis中键值对的值（Value）支持多种数据结构，如字符串、哈希表、列表、集合等，这使得它可以应用于多种不同的场景。

1. 持久化

Redis可以通过**定期快照**或者**实时记录写操作日志**的方式将内存中的数据持久化到硬盘，确保数据在重启后不会丢失。

1. 灵活的数据过期策略

可以为每个键设置过期时间，一旦过期，Redis会自动删除。

Redis应用场景

Redis最为常见的一个应用场景就是用作**缓存**，缓存可以显著提升访问速度，降低数据库压力。

客户端

命令行客户端

Reids提供了一个命令行客户端`redis-cli`，我们可以使用它连接到Redis服务器，然后通过命令与服务器进行各种交互，例如数据的增删改查。下面介绍该命令的基本用法。

1. 启动客户端

redis-cli -h 127.0.0.1 -p 6379

• `-h <hostname>`选项用于声明Redis服务器的主机名或IP地址，默认值为`127.0.0.1`。
• `-p <port>`选项用于声明Redis服务器监听的端口号，默认值为`6379`。

1. 测试连接状态

`ping`命令可用于测试连接状态，语法如下

ping

说明：若连接正常，则会返回pong。

1. 退出客户端

 `quit`命令可用于断开客户端与服务端的连接，并退出客户端，语法如下

quit

图形化客户端

Redis官方推荐的图形化客户端为**RedisInsight**，该客户端开源免费，且功能强大，下面演示如何使用。

1. 安装

 安装包为`RedisInsight-v2-win-installer.exe`，可在项目资料中获取，安装步骤比较简单，大家自行安装即可。

1. 选择配置数据库连接

1. 填写连接信息，并测试连接，通过后保存连接

1. 点击创建好的连接

1. 工作界面如下

常用数据类型和命令

通用命令

`keys`命令可用于查看所有键，语法如下

keys pattern

1. 说明：pattern用于匹配key，其中`*`表示任意个任意字符，`?`表示一个任意字符。
2. 示例:

  127.0.0.1:6379> KEYS *1) "k3"2) "k2"3) "k1"

1. 注意：该命令会遍历Redis服务器中保存的所有键，因此当键很多时会影响整个Redis服务的性能，线上环境需要谨慎使用。

`dbsize`可用于查看键的总数，语法如下

dbsize

 `exists`命令可用于判断一个键是否存在，语法如下

exists key

说明：若键存在则返回1，不存在则返回0。

`del`可用于删除指定键，语法如下

del key [key ...]

 说明：返回值为删除键的个数，若删除一个不存在的键，则返回0。

查询键的剩余过期时间

ttl key

 说明：`ttl`的含义为**time to live**，用于查询一个定时键的剩余存活时间，返回值以秒为单位。若查询的键的未设置过期时间，则返回`-1`，若查询的键不存在，则返回`-2`。

数据库管理命令

 Redis默认有编号为0~15的16个逻辑数据库，每个数据库之间的数据是相互独立的，所有连接默认使用的都是0号数据库。

# `select`命令可用于切换数据库，语法如下select index

说明：若index超出范围，会报错

# 清空数据库
# 命令会清空当前所选用的数据库
flushdb# 命令会清空0~15号所有的数据库
flushall

注意：生产环境慎用

string类型

 Redis中的string类型保存的是字节序列（Sequence of bytes），因此任意类型的数据，只要经过序列化之后都可以保存到Redis的string类型中，包括文本、数字甚至是一个对象。

`set`命令用于添加string类型的键值对，具体语法如下

SET key value [NX|XX] [EX seconds|PX milliseconds]

各选项含义如下
- NX：仅在key不存在时set
- XX：仅在key存在时set
- EX seconds：设置过期时间，单位为秒
- PX milliseconds：设置过期时间，单位为毫秒

`get`命令用于获取某个string类型的键对应的值，具体语法如下

GET key

`incr`命令用于对数值做自增操作，具体语法如下

INCR key

若key对应的value是整数，则返回自增后的结果，若不是整数则报错，若key不存在则创建并返回1。

 `decr`命令用于对数值做自减操作，具体语法如下

DECR key

 若key对应的value是整数，则返回自减后的结果，若不是整数则报错，若key不存在则创建并返回-1。

list类型

list类型可用于存储多个string类型的元素，并且所有元素按照被添加的顺序存储。

list类型相关的命令较多，下面分类进行进行介绍。

添加元素

 向列表中添加元素的命令有`lpush`、`rpush` 、`linsert`，各命令的功能与用法如下

lpush: 该命令用于向list左侧添加元素

# 语法如下
lpush key element [element ...]# 示例
lpush l1 a b c

lpush: 该命令用于向list左侧添加元素

# 语法如下
lpush key element [element ...]# 示例
lpush l1 a b c

rpush:  该命令用于向list右侧添加元素

# 语法如下
rpush key element [element ...]

linsert: 该命令用于向list指定位置添加元素

# 语法如下
linsert key before|after pivot element# 示例
linsert l1 after b new

查询元素

lindex: 该命令用于获取指定索引位置的元素，

# 语法如下
lindex key index

 说明：index从左到右依次是0，1，2...，从右到左依次是-1，-2，-3...

lrange: 该命令用于获取指定范围内的元素列表

# 语法如下
lrange key start stop# 示例: 获取list全部元素，命令如下
lrange l1 0 -1

删除元素

删除list元素的命令有`lpop`、`rpop`、`lrem`，各命令的功能与用法如下

`lpop` 该命令用于移除并返回list左侧元素，语法如下

lpop key [count]

说明：count参数表示移除元素的个数

`rpop` 该命令用于移除并返回list右侧的元素，语法如下

rpop key [count]

lrem 该命令用于移除list中的指定元素，语法如下

lrem key count element

说明：count参数表示要移除element元素的个数（list中可以存在多个相同的元素），count的用法如下

- 若count>0，则从左到右删除最多count个element元素

- 若count<0，则从右到左删除最多count（的绝对值）个element元素

- 若count=0，则删除所有的element元素

修改元素

`lset`命令可用于修改指定索引位置的元素，语法如下

lset key index element

其他

`llen`命令可用于查看list长度，语法如下

llen key

set类型

和list类型相似，set类型也可用来存储多个string类型的元素，但与list类型不同，set中的元素是无序的，且set中不会包含相同元素。

集合内

sadd 该命令用于向set中添加元素，语法如下

sadd key member [member ...]

smembers 该命令用于查询set中的全部元素，语法如下

smembers key

srem 该命令用于移除set中的指定元素，语法如下

srem key member [member ...]

spop 该命令随机移除并返回set中的n个元素，语法如下

spop key [count]

srandmember 该命令随机返回set中的n个元素（不删除），语法如下

srandmember key [count]

scard（Cardinality，基数） 该命令用于查询set中的元素个数，语法如下

scard key

sismember 该命令用于元素是否在set中，语法如下

sismember key element

集合间

sinter 该命令用于计算多个集合的交集，语法如下

sinter key [key ...]

sunion 该命令用于计算多个集合的并集，语法如下

sunion key [key ...]

sdiff 该命令用于计算多个集合的差集，语法如下

sdiff key [key ...]

hash类型

 hash类型类似于Java语言中的`HashMap`，可用于存储键值对。

hset 该命令用于向hash中增加键值对，语法如下

hset key field value [field value ...]

hget 该命令用于获取hash中某个键对应的值，语法如下

hget key field

hdel 该命令用于删除hash中的指定的键值对，语法如下

hdel key field [field ...]

hlen 该命令用于查询hash中的键值对个数，语法如下

hlen key

hexists 该命令用于判断hash中的某个键是否存在，语法如下

hexists key field

hkeys 该命令用于返回hash中所有的键，语法如下

hkeys key

hvals 该命令用于返回hash中所有的值，语法如下

hvals key

hgetall 该命令用于返回hash中所有的键与值，语法如下

hgetall key

zset类型

 zset（sorted set）被称为有序集合，同set相似，zset中也不会包含相同元素，但不同的是，zset中的元素是有序的。并且zset中的元素并非像list一样按照元素的插入顺序排序，而是按照每个元素的分数（score）排序。

zadd 该命令用于向zset中添加元素，语法如下

ZADD key [NX|XX] score member

说明：

- NX：仅当member不存在时才add

- XX：仅当member存在时才add

zcard 该命令用于计算zset中的元素个数，语法如下

zcard key

zscore 改名用于查看某个元素的分数，语法如下

zscore key member

zrank/zrevrank 这组命令用于计算元素的排名，其中zrank按照score的升序排序，zrevrank则按照降序排序，语法如下

zrank/zrevrank key member

说明：名次从0开始。

zrem 该命令用于删除元素，语法如下

zrem key member [member ...]

zincrby 该命令用于增加元素的分数，语法如下

zincrby key increment member

zrange 该命令用于查询指定区间范围的元素，语法如下

zrange key start stop [byscore] [rev] [limit offset count] [withscores]

说明：

• start/stop：用于指定查询区间，但是在不同模式下，其代表的含义也不相同

• • 默认模式下，`start~stop`表示的是名次区间，且该区间为闭区间。名次从0开始，且可为负数，-1表示倒数第一，-2表示倒数第二，以此类推。
  • byscore模式下（声明了byscore参数），则`start~stop`表示的就是分数区间，该区间默认仍为闭区间。在该模式下，可以在`start`或`stop`前增加`(`来表示开区间，例如`(1 (5`，表示的就是`(1,5)`这个开区间。除此之外，还可以使用`-inf`和`+inf`表示负无穷和正无穷。

• byscore：用于切换到分数模式
• rev：表示降序排序。在byscore模式下使用rev参数需要注意查询区间，start应大于stop。
• limit：该选项只用于byscore模式，作用和sql语句中的limit一致
• withscores：用于打印分数

Spring Data Redis** 是Spring大家族中的一个子项目，主要用于Spring程序和Redis的交互。它基于的Redis Java客户端（[Jedis](https://github.com/redis/jedis)和[Lettuce](https://lettuce.io/)）做了抽象，提供了一个统一的编程模型，使得Spring程序与Redis的交互变得十分简单。

SpringBoot整合Redis

Spring Data Redis 是Spring大家族中的一个子项目，主要用于Spring程序和Redis的交互。它基于的Redis Java客户端（[Jedis](https://github.com/redis/jedis)和[Lettuce](https://lettuce.io/)）做了抽象，提供了一个统一的编程模型，使得Spring程序与Redis的交互变得十分简单。

Spring Data Redis 中有一个十分重要的类——`RedisTemplate`，它封装了与Redis进行的交互的各种方法，我们主要用使用它与Redis进行交互。

1. 创建SpringBoot项目
2. 引入Maven依赖

Spring Boot提供了对Spring Data Redis的支持，在Spring Boot项目中可以直接引入`spring-boot-starter-data-redis`来完成Spring Data Redis的自动配置，具体依赖如下

<dependency><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-starter-data-redis</artifactId></dependency>

1. 配置application.yml文件

在`application.yml`文件中增加如下参数

 spring:data:redis:host: 192.168.10.101port: 6379database: 0

1. RedisTemplate使用

由于`spring-boot-starter-data-redis`中提供了`RedisTemplate`的自动配置，所以我们可以将`RedisTemplate`注入自己的类中，如下边的案例所示

  @SpringBootTestpublic class TestRedisTemplate {@Autowiredprivate RedisTemplate redisTemplate;@Testpublic void testRedisTemplate() {}}

根据Redis的数据类型，RedisTemplate对各种交互方法做了分组，以下是常用的几个分组

下面简单测试几个简单的方法

@SpringBootTestpublic class TestRedisTemplate {@Autowiredprivate RedisTemplate redisTemplate;@Testpublic void testSet() {redisTemplate.opsForValue().set("key1", "value1");}@Testpublic void testGet() {String result = (String) redisTemplate.opsForValue().get("key1");System.out.println(result);}@Testpublic void testDel() {redisTemplate.delete("key1");}}

1. 序列化问题

问题演示

问题一

使用RedisTemplate向Redis中增加一个键值对

redisTemplate.opsForValue().set("key2","value2");

使用RedisTemplate查询key2所对应的value，有结果

redisTemplate.opsForValue().get("key2");

使用命令行客户端查询key2所对应的value，无结果

  get key2

问题二

在图形化客户端或者命令行客户端观察key2，显示异常

 RedisInsight中的key2显示如下

  命令行客户端中的key2显示如下

问题说明

 上述问题的根本原因是，Redis中的key和value均是以二进制的形式存储的，因此客户端输入的key和value都会经过序列化之后才发往Redis服务端。而RedisTemplate所使用序列化方式和命令行客户端采用序列化方式不相同，进而导致序列化之后的二进制数据不同，所以才会导致上述的现象。

1. StringRedisTemplate使用

 为解决上述问题，可使用`StringRedisTemplate`代替`RedisTemplate`，因为`StringRedisTemplate`使用的序列化器和命令行所使用的序列化器是相同的。

 `spring-boot-starter-data-redis`同样提供了`StringRedisTemplate`的自动配置，因此我们也可以直接将其注入到自己的类中。实例代码如下

@SpringBootTestpublic class TestStringRedisTemplate {@Autowiredprivate StringRedisTemplate redisTemplate;@Testpublic void testSet() {redisTemplate.opsForValue().set("key4", "value4");}@Testpublic void testGet() {String result = redisTemplate.opsForValue().get("key4");System.out.println(result);}@Testpublic void testDel() {redisTemplate.delete("key4");}}