一文入门Redis

Posted 2022-07-26 共饮一杯无

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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了一文入门Redis相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

Redis相关概念

Redis是一款高性能的NOSQL系列的非关系型数据库

什么是NOSQL

NoSQL(NoSQL = Not Only SQL)，意即“不仅仅是SQL”，是一项全新的数据库理念，泛指非关系型的数据库。
随着互联网web2.0网站的兴起，传统的关系数据库在应付web2.0网站，特别是超大规模和高并发的SNS类型的web2.0纯动态网站已经显得力不从心，暴露了很多难以克服的问题，而非关系型的数据库则由于其本身的特点得到了非常迅速的发展。NoSQL数据库的产生就是为了解决大规模数据集合多重数据种类带来的挑战，尤其是大数据应用难题。

NOSQL和关系型数据库比较

优点：

成本：nosql数据库简单易部署，基本都是开源软件，不需要像使用oracle那样花费大量成本购买使用，相比关系型数据库价格便宜。
查询速度：nosql数据库将数据存储于缓存之中，关系型数据库将数据存储在硬盘中，自然查询速度远不及nosql数据库。
存储数据的格式：nosql的存储格式是key,value形式、文档形式、图片形式等等，所以可以存储基础类型以及对象或者是集合等各种格式，而数据库则只支持基础类型。
扩展性：关系型数据库有类似join这样的多表查询机制的限制导致扩展很艰难。nosql数据库扩展性更好。

缺点：

维护的工具和资料有限，因为nosql是属于新的技术，不能和关系型数据库10几年的技术同日而语。
不提供对sql的支持，如果不支持sql这样的工业标准，将产生一定用户的学习和使用成本。
不提供关系型数据库对事务的处理。

非关系型数据库的优势
性能NOSQL是基于键值对的，可以想象成表中的主键和值的对应关系，而且不需要经过SQL层的解析，所以性能非常高。
可扩展性同样也是因为基于键值对，数据之间没有耦合性，所以非常容易水平扩展。

关系型数据库的优势
复杂查询可以用SQL语句方便的在一个表以及多个表之间做非常复杂的数据查询。
事务支持使得对于安全性能很高的数据访问要求得以实现。对于这两类数据库，对方的优势就是自己的弱势，反之亦然。
总结

关系型数据库与NoSQL数据库并非对立而是互补的关系，即通常情况下使用关系型数据库，在适合使用NoSQL的时候使用NoSQL数据库，
让NoSQL数据库对关系型数据库的不足进行弥补。
一般会将数据存储在关系型数据库中，在nosql数据库中备份存储关系型数据库的数据

主流的NOSQL产品

键值(Key-Value)存储数据库

相关产品： Tokyo Cabinet/Tyrant、Redis、Voldemort、Berkeley DB
典型应用：内容缓存，主要用于处理大量数据的高访问负载。
数据模型：一系列键值对
优势：快速查询
劣势：存储的数据缺少结构化

列存储数据库

相关产品：Cassandra, HBase, Riak
典型应用：分布式的文件系统
数据模型：以列簇式存储，将同一列数据存在一起
优势：查找速度快，可扩展性强，更容易进行分布式扩展
劣势：功能相对局限

文档型数据库

相关产品：CouchDB、MongoDB
典型应用：Web应用（与Key-Value类似，Value是结构化的）
数据模型：一系列键值对
优势：数据结构要求不严格
劣势：查询性能不高，而且缺乏统一的查询语法

图形(Graph)数据库

相关数据库：Neo4J、InfoGrid、Infinite Graph
典型应用：社交网络
数据模型：图结构
优势：利用图结构相关算法。
劣势：需要对整个图做计算才能得出结果，不容易做分布式的集群方案。

什么是Redis

Redis是用C语言开发的一个开源的高性能键值对（key-value）数据库，官方提供测试数据，50个并发执行100000个请求,读的速度是110000次/s,写的速度是81000次/s ，且Redis通过提供多种键值数据类型来适应不同场景下的存储需求，目前为止Redis支持的键值数据类型如下：

字符串类型 string
哈希类型 hash
列表类型 list
集合类型 set
有序集合类型 sortedset

redis的应用场景

缓存（数据查询、短连接、新闻内容、商品内容等等）
聊天室的在线好友列表
任务队列。（秒杀、抢购、12306等等）
应用排行榜
网站访问统计
数据过期处理（可以精确到毫秒）
分布式集群架构中的session分离

下载安装

官网：https://redis.io
中文网：http://www.redis.net.cn/
window版本下载安装详细步骤可以查看我这篇文章：Windows10安装免安装版redis

命令操作

redis的数据结构

redis存储的是：key,value格式的数据，其中key都是字符串，value有5种不同的数据结构。
value的数据结构：

字符串类型 string
哈希类型 hash ： map格式
列表类型 list ： linkedlist格式。支持重复元素
集合类型 set ：不允许重复元素
有序集合类型 sortedset：不允许重复元素，且元素有顺序

字符串类型 string

存储： set key value
```
127.0.0.1:6379> set username zhanjq
OK
```
获取： get key
```
127.0.0.1:6379> get username
"zhanjq"
```

删除： del key

127.0.0.1:6379> del username
(integer) 1

哈希类型 hash

存储： hset key field value

127.0.0.1:6379> hset myhash username zhanjq
(integer) 1
127.0.0.1:6379> hset myhash password 123
(integer) 1

获取：

hget key field: 获取指定的field对应的值

hgetall key：获取所有的field和value

127.0.0.1:6379> hgetall myhash
1) "username"
2) "zhanjq"
3) "password"
4) "123456"

删除： hdel key field
```
127.0.0.1:6379> hdel myhash username
(integer) 1 
```
列表类型 list:可以添加一个元素到列表的头部（左边）或者尾部（右边）

添加：

lpush key value: 将元素加入列表左表

rpush key value：将元素加入列表右边

127.0.0.1:6379> lpush myList b
(integer) 1
127.0.0.1:6379> lpush myList a
(integer) 2
127.0.0.1:6379> rpush myList c
(integer) 3

获取：
lrange key start end ：范围获取

127.0.0.1:6379> lrange myList 0 -1
1) "a"
2) "b"
3) "c"

删除：
lpop key：删除列表最左边的元素，并将元素返回
rpop key：删除列表最右边的元素，并将元素返回
```
127.0.0.1:6379> lpop myList
"a"
```
集合类型 set ：不允许重复元素

存储：sadd key value

127.0.0.1:6379> sadd myset a b c
(integer) 3
127.0.0.1:6379> sadd myset a
(integer) 0

获取：smembers key:获取set集合中所有元素
```
127.0.0.1:6379> smembers myset
1) "c"
2) "a"
3) "b"
```
删除：srem key value:删除set集合中的某个元素
```
127.0.0.1:6379> srem myset a
(integer) 1
127.0.0.1:6379> smembers myset
1) "c"
2) "b"
```
有序集合类型 sortedset：不允许重复元素，且元素有顺序.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。

存储：zadd key score value

127.0.0.1:6379> zadd mysort 60 zhangsan
(integer) 1
127.0.0.1:6379> zadd mysort 50 lisi
(integer) 1
127.0.0.1:6379> zadd mysort 80 wangwu
(integer) 1

获取：

zrange key start end [withscores]：按分数从小到大排序
注:0表示第一个元素,-1表示最后一个元素,-2表示倒数第二个元素，以此类推

127.0.0.1:6379> zrange mysort 0 -1
1) "lisi"
2) "zhangsan"
3) "wangwu"

127.0.0.1:6379> zrange mysort 0 -1 withscores
1) "lisi"
2) "50"
3) "zhangsan"
4) "60"
5) "wangwu"
6) "80"

zrevrange key start end：按分数从大到小排序，可以获取排名前多少的数据。

127.0.0.1:6379> zrevrange mysort 0 -1
1) "wangwu"
2) "zhangsan"
3) "lisi"

zrank key k：返回值k在集合key中排第几位，是按照v由小到大的顺序。排第一名返回0，第二返回1，以此类推。
zrevrank key k ：同上，不同的是，按照k由大到小的顺序。

127.0.0.1:6379> zrank mysort lisi
(integer) 0
127.0.0.1:6379> zrevrank mysort lisi
(integer) 2

zcard：返回集合中元素的个数。

127.0.0.1:6379> zcard mysort
(integer) 3

zscore key k：取出集合key中键为k对应的值v。

127.0.0.1:6379> zscore mysort zhangsan
"60"

更新：zincrby key num k：给集合key中的元素k加上num，值针对整型。

比如 zincrby mysort 30 zhangsan，给id为zhangsan的加上30个数量。此时zscore mysort zhangsan的结果是60+30为90。

127.0.0.1:6379> zincrby mysort 30 zhangsan
"90"
127.0.0.1:6379> zscore mysort zhangsan
"90"

删除：zrem key k：删除集合中指定元素。
```
127.0.0.1:6379> zrem mysort zhangsan
(integer) 1
```
通用命令
keys * : 查询所有的键

type key ：获取键对应的value的类型

127.0.0.1:6379> type username
string
127.0.0.1:6379> type myhash
hash
127.0.0.1:6379> type myList
list
127.0.0.1:6379> type myset
set
127.0.0.1:6379> type mysort
zset

del key：删除指定的key value

持久化

Redis是一个内存数据库，当redis服务器重启，获取电脑重启，数据会丢失，我们可以将redis内存中的数据持久化保存到硬盘的文件中。

Redis持久化机制

RDB

RDB：默认方式，不需要进行配置，默认就使用这种机制
在一定的间隔时间中，检测key的变化情况，然后持久化数据
编辑redis.windwos.conf文件

RDB默认持久化策略：

# RDB核心规则配置 save <指定时间间隔> <执行指定次数更新操作>，满足条件就将内存中的数据同步到硬盘中
# 若不想用RDB方案，可以把 save "" 的注释打开，下面三个注释关闭
# 你也可以自己定义多少秒内有多少个修改就写入磁盘
# save ""
#after 900 sec (15 min) if at least 1 key changed（15分钟内有至少一个key值改变，则将内存中的数据快照写入磁盘。）
save 900 1

#after 300 sec (5 min) if at least 10 keys changed（300秒(5分钟)内至少10个key值改变，则将内存中的数据快照写入磁盘。）
save 300 10

#after 60 sec if at least 10000 keys changed（300秒(5分钟)内至少10000个key值改变，则将内存中的数据快照写入磁盘。）
save 60 10000

# 当RDB持久化出现错误后，是否依然进行继续进行工作，yes：确定停止工作，no：可以继续进行工作，可以通过info中的rdb_last_bgsave_status了解RDB持久化是否有错误
stop-writes-on-bgsave-error yes

# 配置存储至本地数据库时是否压缩数据，默认为yes。
# Redis采用LZF压缩方式，但占用了一点CPU的时间。若关闭该选项，但会导致数据库文件变的巨大。建议开启。
rdbcompression yes

# 是否校验rdb文件;从rdb格式的第五个版本开始，在rdb文件的末尾会带上CRC64的校验和。
# 这跟有利于文件的容错性，但是在保存rdb文件的时候，会有大概10%的性能损耗，所以如果你追求高性能，可以关闭该配置。
rdbchecksum yes

# 指定本地数据库文件名，一般采用默认的 dump.rdb
dbfilename dump.rdb

重新启动redis服务器，并指定配置文件名称
F:\\developer\\redis\\Redis-x64-3.2.100>redis-server.exe redis.windows.conf

AOF

AOF：日志记录的方式，可以记录每一条命令的操作。可以每一次命令操作后，持久化数据

编辑redis.windwos.conf文件


# 关闭aof
appendonly no
# 开启aof
appendonly yes

每隔一秒进行一次持久化

appendfsync everysec

每一次操作都进行持久化

appendfsync always

不进行持久化

appendfsync no

#### 查询持久化执行情况 INFO peresistence
执行命令`INFO peresistence` 查看持久化执行情况
```shell
127.0.0.1:6379> INFO persistence
# Persistence
loading:0
rdb_changes_since_last_save:0
rdb_bgsave_in_progress:0
rdb_last_save_time:1651568620
rdb_last_bgsave_status:ok
rdb_last_bgsave_time_sec:0
rdb_current_bgsave_time_sec:-1
aof_enabled:0
aof_rewrite_in_progress:0
aof_rewrite_scheduled:0
aof_last_rewrite_time_sec:-1
aof_current_rewrite_time_sec:-1
aof_last_bgrewrite_status:ok
aof_last_write_status:ok

部分参数说明：

loading：标识服务器是否正在加载持久化文件
rdb_changes_since_last_save：表示最近一次成功生成rdb文件时写入的命令个数。
rdb_bgsave_in_progress：表示服务器是否正在创建rdb文件。
rdb_last_save_time：表示最近一次成功生成rdb文件的时间戳。
rdb_last_bgsave_status：标识最近一次rdb持久化是否成功。
rdb_last_bgsave_time_sec：表示最近一次成功生成rdb文件消耗的时间。
rdb_current_bgsave_time_sec：表示当前服务器正在创建rdb文件的操作已经消耗的时间
rdb_last_cow_size：表示RDB过程中父进程与子进程比较执行了多少修改操作。
Java客户端 Jedis

Jedis: 一款java操作redis数据库的工具。
开源地址：https://github.com/redis/jedis
使用步骤：

pom文件引入jedis的坐标

<dependency>
<groupId>redis.clients</groupId>
<artifactId>jedis</artifactId>
<version>2.8.2</version>
</dependency>

使用

//1. 获取连接
Jedis jedis = new Jedis("localhost",6379);
//2. 操作
jedis.set("username","zhanjq");
//3. 关闭连接
jedis.close();

如果设置了redis密码，需要在获取连接后加上这行

//1. 获取连接
Jedis jedis = new Jedis("localhost",6379);
//如果有设置密码需要添加这行，设置连接密码
jedis.auth("123456");
//2. 操作
jedis.set("username","zhanjq");
//3. 关闭连接
jedis.close();

不然操作会报错：redis.clients.jedis.exceptions.JedisDataException: NOAUTH Authentication required

Jedis操作各种redis中的数据结构

字符串类型 string

set
get


//1. 获取连接
Jedis jedis = new Jedis();//如果使用空参构造，默认值 "localhost",6379端口
//2. 操作
//存储
jedis.set("username","zhanjq");
//获取
String username = jedis.get("username");
System.out.println(username);

//可以使用setex()方法存储可以指定过期时间的 key value
jedis.setex("activecode",20,"嘿嘿我还在");//将activecode：hehe键值对存入redis，并且20秒后自动删除该键值对

//3. 关闭连接
jedis.close();

#### 哈希类型 hash ： map格式
hset
hget
hgetAll
```java
//1. 获取连接
Jedis jedis = new Jedis();//如果使用空参构造，默认值 "localhost",6379端口
//2. 操作
// 存储hash
jedis.hset("user","name","lisi");
jedis.hset("user","age","23");
jedis.hset("user","gender","female");

// 获取hash
String name = jedis.hget("user", "name");
System.out.println(name);

// 获取hash的所有map中的数据
Map<String, String> user = jedis.hgetAll("user");

// keyset
Set keySet = user.keySet();
for (String key : keySet) 
//获取value
String value = user.get(key);
System.out.println(key + ":" + value);


//3. 关闭连接
jedis.close();

列表类型 list ： linkedlist格式。支持重复元素

lpush / rpush
lpop / rpop
lrange start end : 范围获取

//1. 获取连接
Jedis jedis = new Jedis();//如果使用空参构造，默认值 "localhost",6379端口
//2. 操作
// list 存储
jedis.lpush("mylist","a","b","c");//从左边存
jedis.rpush("mylist","a","b","c");//从右边存

// list 范围获取
List mylist = jedis.lrange("mylist", 0, -1);
System.out.println(mylist);

// list 弹出
String element1 = jedis.lpop("mylist");//c
System.out.println(element1);

String element2 = jedis.rpop("mylist");//c
System.out.println(element2);

// list 范围获取
List mylist2 = jedis.lrange("mylist", 0, -1);
System.out.println(mylist2);

//3. 关闭连接
jedis.close();

集合类型 set ：不允许重复元素

sadd
smembers:获取所有元素

//1. 获取连接
Jedis jedis = new Jedis();//如果使用空参构造，默认值 "localhost",6379端口
//2. 操作

// set 存储
jedis.sadd("myset","java","php","c++");

// set 获取
Set myset = jedis.smembers("myset");
System.out.println(myset);

//3. 关闭连接
jedis.close();

有序集合类型 sortedset：不允许重复元素，且元素有顺序

zadd
zrange

//1. 获取连接
Jedis jedis = new Jedis();//如果使用空参构造，默认值 "localhost",6379端口
//2. 操作
// sortedset 存储
jedis.zadd("mysortedset",3,"亚瑟");
jedis.zadd("mysortedset",30,"后羿");
jedis.zadd("mysortedset",55,"孙悟空");

// sortedset 获取
Set mysortedset = jedis.zrange("mysortedset", 0, -1);

System.out.println(mysortedset);

//3. 关闭连接
jedis.close();

Jedis连接池： JedisPool

使用：

创建JedisPool连接池对象

调用方法 getResource()方法获取Jedis连接


//0.创建一个配置对象
JedisPoolConfig config = new JedisPoolConfig();
config.setMaxTotal(50);
config.setMaxIdle(10);

//1.创建Jedis连接池对象
JedisPool jedisPool = new JedisPool(config,"localhost",6379);

//2.获取连接
Jedis jedis = jedisPool.getResource();
//3. 使用
jedis.set("hehe","heihei");

//4. 关闭归还到连接池中
jedis.close();

jedis.properties ：
```properties
host=127.0.0.1
port=6379
maxTotal=50
maxIdle=10

连接池工具类:

public class JedisPoolUtils 
    private static JedisPool jedisPool;

    static
    //读取配置文件
    InputStream is = JedisPoolUtils.class.getClassLoader().getResourceAsStream("jedis.properties");
    //创建Properties对象
    Properties pro = new Properties();
    //关联文件
    try 
        pro.load(is);
     catch (IOException e) 
        e.printStackTrace();
    
    //获取数据，设置到JedisPoolConfig中
    JedisPoolConfig config = new JedisPoolConfig();
    config.setMaxTotal(Integer.parseInt(pro.getProperty("maxTotal")));
    config.setMaxIdle(Integer.parseInt(pro.getProperty("maxIdle")));

    //初始化JedisPool
    jedisPool = new JedisPool(config,pro.getProperty("host"),Integer.parseInt(pro.getProperty("port")));

    

    /**
      获取连接方法
     /
    public static Jedis getJedis()
        return jedisPool.getResource();

以上是关于一文入门Redis的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章

还不懂什么是Redis？一文详解Redis，入门学习看这一篇就够了

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Redis入门——Redis事务

一文入门Redis

Redis相关概念

什么是NOSQL

NOSQL和关系型数据库比较

非关系型数据库的优势

关系型数据库的优势

总结

主流的NOSQL产品

键值(Key-Value)存储数据库

列存储数据库

文档型数据库

图形(Graph)数据库

什么是Redis

redis的应用场景

下载安装

命令操作

redis的数据结构

字符串类型 string

哈希类型 hash

列表类型 list:可以添加一个元素到列表的头部（左边）或者尾部（右边）

集合类型 set ： 不允许重复元素

有序集合类型 sortedset：不允许重复元素，且元素有顺序.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。

通用命令

持久化

Redis持久化机制

RDB

AOF

每隔一秒进行一次持久化

每一次操作都进行持久化

不进行持久化

Java客户端 Jedis

Jedis操作各种redis中的数据结构

字符串类型 string

列表类型 list ： linkedlist格式。支持重复元素

集合类型 set ： 不允许重复元素

有序集合类型 sortedset：不允许重复元素，且元素有顺序

Jedis连接池： JedisPool

集合类型 set ：不允许重复元素

集合类型 set ：不允许重复元素