Redis基于windows平台的Redis缓存技术

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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Redis基于windows平台的Redis缓存技术相关的知识,希望对你有一定的参考价值。

课程内容

 1. redis
     1. 概念
     2. 下载安装
     3. 命令操作
         1. 数据结构
     4. 持久化操作
     5. 使用Java客户端操作redis

Redis

1.概念

redis是一款高性能的NOSQL系列的非关系型数据库

1.1.什么是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。我们已经学过mysql数据库(关系型数据库:实体与实体之间产生多种关系,一对一,一对多,多对多),例如学生,课程,班级之间的关系。 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。

1.1.1. NOSQL和关系型数据库比较

优点: 1)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。 2)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。 3)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。 4)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。

缺点: 1)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。 2)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。 3)不提供关系型数据库对事务的处理。

1.1.2. 非关系型数据库的优势:

1)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。 ​ 2)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。

1.1.3. 关系型数据库的优势:

1)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。 ​ 2)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。

1.1.4. 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

1.2.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。

1.3 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: 1) 字符串类型 string 2) 哈希类型 hash 3) 列表类型 list 4) 集合类型 set 5) 有序集合类型 sortedset

1.3.1 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

2. 下载安装

  1. 官网:Redis

  2. 中文网:Redis中文网

  3. 解压直接可以使用:

 * redis.windows.conf:配置文件
 * redis-cli.exe:redis的客户端
 * redis-server.exe:redis服务器端

启动服务器之后的界面:

启动客户端之后的界面:接下来就可以编写和学习redis知识点了。

  

3. 命令操作

3.1. 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: 1) 字符串类型 string 2) 哈希类型 hash : map格式 3) 列表类型 list : linkedlist格式。支持重复元素 4) 集合类型 set : 不允许重复元素 5) 有序集合类型 sortedset:不允许重复元素,且元素有顺序

3.2. 字符串类型 string

  1. 存储: set key value 127.0.0.1:6379> set username zhangsan OK

  2. 获取: get key 127.0.0.1:6379> get username "zhangsan"

  3. 删除: del key 127.0.0.1:6379> del age (integer) 1

  4. 在官网上有更详细的api文档:

3.3. 哈希类型 hash

  1. 存储: hset key field value 127.0.0.1:6379> hset myhash username lisi (integer) 1 127.0.0.1:6379> hset myhash password 123 (integer) 1

  2. 获取: * hget key field: 获取指定的field对应的值 127.0.0.1:6379> hget myhash username "lisi"

  3.  

     hgetall key:获取所有的field和value   127.0.0.1:6379> hgetall myhash   1) "username"   2) "lisi"   3) "password"   4) "123"

  4.  删除: hdel key field 127.0.0.1:6379> hdel myhash username (integer) 1

  5. 提示:可以使用上下键切换刚刚执行过的命令行  

3.4. 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)

 

 

 

  1. 添加:

    1. lpush key value: 将元素加入列表左表

    2. rpush key value:将元素加入列表右边

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

       

    3. 获取:

      lrange key start end :范围获取 127.0.0.1:6379> lrange myList 0 -1 (-1表示直到最后一个结束) 1) "b"

      2) "a"

      3) "c"

     

    1. 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

 

list集合中可以存放重复的数据

 

3.5. 集合类型 set : 不允许重复元素

  1. 存储:sadd key value 127.0.0.1:6379> sadd myset a (integer) 1 127.0.0.1:6379> sadd myset a (integer) 0

     

  2. 获取:smembers key:获取set集合中所有元素 127.0.0.1:6379> smembers myset 1) "a"

     

  3. 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

     

3.6. 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。

Redis 有序集合和集合一样也是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。

有序集合的成员是唯一的,但分数(score)却可以重复。

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)。 集合中最大的成员数为 232 - 1 (4294967295, 每个集合可存储40多亿个成员)。

  1. 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

     

  2. 获取:zrange key start end [withscores]

    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) "zhangsan" ​ 2) "60" ​ 3) "wangwu" ​ 4) "80" ​ 5) "lisi" ​ 6) "500"

     

  3. 删除:zrem key value

    127.0.0.1:6379> zrem mysort lisi ​ (integer) 1

3.7通用命令

  1. keys * : 查询所有的键

  2. type key : 获取键对应的value的类型

  3. del key:删除指定的key value

        

4. 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。

当我们把存储了数据的redis的客户端,服务器都关闭了,重启后,会发现之前我们存储的数据都被清空了,也就是缓存数据没有了。

 

4.1redis持久化机制

  1. 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

    1. 编辑redis.windwos.conf文件

      after 900 sec (15 min) if at least 1 key changed

      如果15分钟之后有一个key的值被改变,则保存一次

      save 900 1

      after 300 sec (5 min) if at least 10 keys changed

      如果5分钟之后有10个key的值被改变,则保存一次

      save 300 10

      after 60 sec if at least 10000 keys changed

      如果1分钟之后有10000个key的值被改变,则保存一次

      save 60 10000

      然后保存,选择dos窗口启动redis服务器

      然后再启动redis客户端,10秒内存储五个以上的数据

       

      观察文件目录发现10秒之后会自动保存

       

      接下来我们关闭redis客户端和服务器,重新开启

      是否要修改存储的时间需要根据项目本身的功能需求而定,这里我们作为演示,一般情况下不做修改和调整,这里我们该回去。

      1. 重新启动redis服务器,并指定配置文件名称

        D:\\JavaWeb2018\\day23_redis\\资料\\redis\\windows-64\\redis-2.8.9>redis-server.exe redis.windows.conf

  2. 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

    1. 编辑redis.windwos.conf文件

      appendonly no(关闭aof) --> appendonly yes (开启aof)

      #appendfsync always : 每一次操作都进行持久化

      appendfsync everysec : 每隔一秒进行一次持久化

      appendfsync no : 不进行持久化

      将no改为yes,表示使用aof的形式存储数据

 

然后使用dos窗口的方式运行redis服务器

 

接着打开redis的客户端,进行存储数据

 

观察文件目录,出现了一个aof结尾的文件

接下来,我们关闭服务器和客户端,再次运行,看看是否数据还保存着,注意还是要使用doc窗口指定运行服务器

 

 

通过以上的演示,总结出rdb的方式可能会丢失数据,aof的方式太耗费cpu的性能。需要结合关系型数据库一起使用才能保证数据的绝对安全。

5.Java客户端 Jedis

Jedis: 一款java操作redis数据库的工具.

  • 使用步骤:

    1. 下载jedis的jar包

      创建项目,导入jar包

       

      新建测试类,编写代码

       

    2. 使用 //1. 获取连接

     Jedis jedis = new Jedis("localhost",6379);
    1. //2. 操作

         jedis.set("username","zhangsan");
     //3. 关闭连接
     jedis.close();

Jedis操作各种redis中的数据结构

1) 字符串类型 string

set 和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","zhangsan");
 //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,"hehe");//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();

2) 哈希类型 hash : map格式

hset ​ hget ​ hgetAll ​

 //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<String> 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();

3) 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<String> 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<String> mylist2 = jedis.lrange("mylist", 0, -1);
 System.out.println(mylist2);
 //3. 关闭连接
 jedis.close();

4) 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<String> myset = jedis.smembers("myset");
System.out.println(myset);
//3. 关闭连接
jedis.close();

5) 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,"后裔");
jedis.zadd("mysortedset",55,"孙悟空");
// sortedset 获取
Set<String> 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();

  //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();
  				    
  				

案例

案例需求:
	1. 提供index.html页面,页面中有一个省份 下拉列表
	2. 当 页面加载完成后 发送http请求,加载所有省份
        * 注意:使用redis缓存一些不经常发生变化的数据。
	* 数据库的数据一旦发生改变,则需要更新缓存。
        * 数据库的表执行 增删改的相关操作,需要将redis缓存数据情况,再次存入
	* 在service对应的增删改方法中,将redis数据删除。
	* mysql数据库中的数据也需要及时更新

以上是关于Redis基于windows平台的Redis缓存技术的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章

1.windows下Redis安装

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C#版-Redis缓存服务器在Windows下的使用

知乎技术分享:从单机到2000万QPS并发的Redis高性能缓存实践之路

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亿级系统的Redis缓存如何设计???