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苗润土老师,20余年一线项目经验,2014年加入黑马,星辰wms、云岚到家、学成在线项目作者,历任高级讲师、教学主管及课程研究员。 b站老苗

Redis ​

课程内容 ​

  • Redis入门
  • Redis数据类型
  • Redis常用命令
  • 在Java中操作Redis
  • 店铺营业状态设置

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免费获取方法:

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为啥要学习这个技术?
   系统性能的瓶颈在数据库,如果能减少数据库的访问,能够极大提升系统性能?
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1.1 Redis简介 ​

Redis是一个基于内存的key-value结构数据库。Redis 是互联网技术领域使用最为广泛的存储中间件。

官网:https://redis.io中文网:https://www.redis.net.cn/

key-value结构存储:

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主要特点:

  • 基于内存存储,读写性能高
  • 适合存储热点数据(热点商品、资讯、新闻)
  • 企业应用广泛

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,官方提供的数据是可以达到100000+的QPS(每秒内查询次数)。它存储的value类型比较丰富,也被称为结构化的NoSql数据库。

NoSql(Not Only SQL),不仅仅是SQL,泛指非关系型数据库。NoSql数据库并不是要取代关系型数据库,而是关系型数据库的补充。

说明:
   Not Only SQL 是 一句口号:   设计系统时不应该仅仅只考虑支持sql类型的数据库(关系型数据库),还需要考虑其他技术
   后来 Nosql 就是非关系型数据库 的统称
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关系型数据库(RDBMS):

  • Mysql
  • Oracle
  • DB2
  • SQLServer

非关系型数据库(NoSql):

  • Redis
  • Mongo db
  • MemCached

1.2 Redis下载与安装 ​

1.2.1 Redis下载 ​

Redis安装包分为windows版和Linux版:

  • Windows版下载地址:https://github.com/microsoftarchive/redis/releases
  • Linux版下载地址: https://download.redis.io/releases/

资料中已提供好的安装包:

image-20210927092053283

1.2.2 Redis安装 ​

1)在Windows中安装Redis(项目中使用)

Redis的Windows版属于绿色软件,直接解压即可使用,解压后目录结构如下:

2)在Linux中安装Redis(简单了解)

在Linux系统安装Redis步骤:

  1. 将Redis安装包上传到Linux
  2. 解压安装包,命令:tar -zxvf redis-4.0.0.tar.gz -C /usr/local
  3. 安装Redis的依赖环境gcc,命令:yum install gcc-c++
  4. 进入/usr/local/redis-4.0.0,进行编译,命令:make
  5. 进入redis的src目录进行安装,命令:make install

安装后重点文件说明:

  • /usr/local/redis-4.0.0/src/redis-server:Redis服务启动脚本
  • /usr/local/redis-4.0.0/src/redis-cli:Redis客户端脚本
  • /usr/local/redis-4.0.0/redis.conf:Redis配置文件

1.3 Redis服务启动与停止 ​

以window版Redis进行演示:

1.3.1 服务启动命令 ​

Redis命令速查:https://yjoffer.com/tools/redis-cheatsheet.html

redis-server.exe redis.windows.conf

Redis服务默认端口号为 6379 ,通过快捷键Ctrl + C 即可停止Redis服务

当Redis服务启动成功后,可通过客户端进行连接。

1.3.2 客户端连接命令 ​

redis-cli.exe

通过redis-cli.exe命令默认连接的是本地的redis服务,并且使用默认6379端口。也可以通过指定如下参数连接:

  • -h ip地址
  • -p 端口号
  • -a 密码(如果需要)

1.3.3 修改Redis配置文件 ​

设置Redis服务密码,修改redis.windows.conf

requirepass 123456
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注意:

  • 修改密码后需要重启Redis服务才能生效
  • Redis配置文件中 # 表示注释

重启Redis后,再次连接Redis时,需加上密码,否则连接失败。

redis-cli.exe -h localhost -p 6379 -a 123456
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此时,-h 和 -p 参数可省略不写。

1.3.4 Redis客户端图形工具 ​

默认提供的客户端连接工具界面不太友好,同时操作也较为麻烦,接下来,引入一个Redis客户端图形工具。

在当天资料中已提供安装包,直接安装即可。

安装完毕后,直接双击启动

新建连接

连接成功

2. Redis数据类型 ​

2.1 数据类型介绍 ​

Redis存储的是key-value结构的数据,其中key是字符串类型,value有5种常用的数据类型:

  • 字符串 string
  • 哈希 hash
  • 列表 list
  • 集合 set
  • 有序集合 sorted set / zset
  • bitmap 位图类型
  • geo 地理位置类型
  • HyperLogLog 基数统计类型

2.2 各种数据类型特点 ​

image-20220222104854559

解释说明:

  • 字符串(string):普通字符串,Redis中最简单的数据类型
  • 哈希(hash):也叫散列,类似于Java中的HashMap结构
  • 列表(list):按照插入顺序排序,可以有重复元素,类似于Java中的LinkedList
  • 集合(set):无序集合,没有重复元素,类似于Java中的HashSet
  • 有序集合(sorted set/zset):集合中每个元素关联一个分数(score),根据分数升序排序,没有重复元素
java
new HashMap<String, 常用的5种类型>();

1、new HashMap<String, String>();
2、new HashMap<String, new HashMap<>>();
3、new HashMap<String, new ArrayList<>>();
4、new HashMap<String, new HashSet<>>();
5、new HashMap<String, new 有序set<>>();
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3. Redis常用命令 ​

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3.1 字符串操作命令 ​

Redis 中字符串类型常用命令:

  • SET key value 设置指定key的值
  • GET key 获取指定key的值
  • SETEX key seconds value 设置指定key的值,并将 key 的过期时间设为 seconds 秒
  • SETNX key value 只有在 key 不存在时设置 key 的值

更多命令可以参考Redis中文网:https://www.redis.net.cn

使用场景:
	缓存数据
	验证码5分钟超时
	当做集群环境下加锁  SETNX
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3.2 哈希操作命令 ​

Redis hash 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,常用命令:

  • HSET key field value 将哈希表 key 中的字段 field 的值设为 value

  • HGET key field 获取存储在哈希表中指定字段的值

  • HDEL key field 删除存储在哈希表中的指定字段

  • HKEYS key 获取哈希表中所有字段

  • HVALS key 获取哈希表中所有值

  • HGETALL key 获取在哈希表中指定 key 的所有字段和值

企业开发中常用格式:

hset students 1001 "{name:zhangsan, age:24}"
hset students 1002 "{name:wangwu, age:22}"
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常用场景:
	缓存数据, 一般是把某一类数据进行缓存到一起使用,方便查找
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3.3 列表操作命令 ​

Redis 列表是简单的字符串列表,按照插入顺序排序,常用命令:

  • LPUSH key value1 [value2] 将一个或多个值插入到列表头部

    lpush mylist a b c d a b
    #list push中可以保存相同的元素
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  • LRANGE key start stop 获取列表指定范围内的元素

    sh
    lrange mylist 0 -1
    #-1代表list中最后一个元素的位置
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  • RPOP key 移除并获取列表最后一个元素

  • LLEN key 获取列表长度

  • BRPOP key1 [key2 ] timeout 移出并获取列表的最后一个元素, 如果列表没有元素会阻塞列表直到等待超 时或发现可弹出元素为止

缓存有顺序要求的业务场景:
	 比如一些固定的数据 比如 2月份全国汽车销售数据排行榜,比较固定
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3.4 集合操作命令 ​

Redis set 是string类型的无序集合。集合成员是唯一的,这就意味着集合中不能出现重复的数据,常用命令:

  • SADD key member1 [member2] 向集合添加一个或多个成员

    sadd myset a b c d a b
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  • SMEMBERS key 返回集合中的所有成员

    SMEMBERS myset
    #a b c d 
    #发现没有重复的元素
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  • SCARD key 获取集合的成员数

  • SINTER key1 [key2] 返回给定所有集合的交集

    sadd myset2 c d e f
    
    #求myset和myset2的交集
    #会输出c d 
    sinter myset myset2
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  • SUNION key1 [key2] 返回所有给定集合的并集

    #会输出:a b c d e f 
    sunion myset myset2
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  • SDIFF key1 [key2] 返回给定所有集合的差集(key1中存在,key2中不存在的)

  • SREM key member1 [member2] 移除集合中一个或多个成员

    #set remove: srem
    srem myset a b sre
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业务场景:
	缓存不需要排序的数据,比如 ip 黑名单
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3.5 有序集合操作命令 ​

Redis有序集合是string类型元素的集合,且不允许有重复成员。每个元素都会关联一个double类型的分数(score)

redis正是通过分数来为集合中的成员进行从小到大排序。有序集合的成员是唯一的,但分数却可以重复。

常用命令:

  • ZADD key score1 member1 [score2 member2] 向有序集合添加一个或多个成员,或者更新已存在成员的 分数

    zadd myzset 80 wangwu
    zadd myzset 100 zhangsan 60 lisi
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  • ZRANGE key start stop [WITHSCORES] 通过索引区间返回有序集合中指定区间内的成员

    sh
    默认是升序:从小到大(根据score)
    zrange myzset 0 -1
    #1) "lisi"
    #2) "wangwu"
    #3) "zhangsan"
    
    #如果想倒序:zrevrange key start stop [WITHSCORES]     
    #revert:反转
    zrevrange myzset 0 -1
    #1) "zhangsan"
    #2) "wangwu"
    #3) "lisi"
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  • ZINCRBY key increment member 有序集合中对指定成员的分数加上增量 increment

    sh
    #给wangwu增加30分
    zincrby myzset 30 wangwu
    
    zrevrange myzset 0 -1
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  • ZREM key member [member ...] 移除有序集合中的一个或多个成员

业务场景:
	排行榜: 实时变化的排行榜, 百度,头条,微博热门话题等
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3.6 通用命令 ​

Redis的通用命令是不分数据类型的,都可以使用的命令:

  • KEYS pattern 查找所有符合给定模式( pattern)的 key

  • EXISTS key 检查给定 key 是否存在

  • TYPE key 返回 key 所储存的值的类型

  • DEL key 该命令用于在 key 存在是删除 key

  • TTL key 返回给定 key 的剩余生存时间(TTL, time to live),以秒为单位tt

    -1: 没有过期时间,永久有效
    -2:已经过期或者不存在这个一个key
    正数:代表还能在内存中存活的时间,单位:秒
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3.7 数据库 ​

默认16个数据库 编号 0-15
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4 对象的序列化 ​

默认情况下java 对象只能在当前电脑内存使用,不能发给其他电脑,不能网络传输
想要传输 需要对对象进行序列化, 转换成可以传输的格式 
方式1: 转成json 字符串传递 (一般叫 json 序列化)
       反过来把json 字符串转换成 对象的过程叫 json 反序列化
方式2: jdk 序列化, 对象需要实现 Serializable
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4.在Java中操作Redis ​

4.1 Redis的Java客户端 ​

前面我们讲解了Redis的常用命令,这些命令是我们操作Redis的基础,那么我们在java程序中应该如何操作Redis呢?这就需要使用Redis的Java客户端,就如同我们使用JDBC操作MySQL数据库一样。

Redis 的 Java 客户端很多,常用的几种:

  • Jedis
  • Lettuce
  • Spring Data Redis

Spring 对 Redis 客户端进行了整合,提供了 Spring Data Redis,在Spring Boot项目中还提供了对应的Starter,即 spring-boot-starter-data-redis。

我们重点学习Spring Data Redis。

4.2 Spring Data Redis使用方式 ​

4.2.1 介绍 ​

Spring Data Redis 是 Spring 的一部分,提供了在 Spring 应用中通过简单的配置就可以访问 Redis 服务,对 Redis 底层开发包进行了高度封装。在 Spring 项目中,可以使用Spring Data Redis来简化 Redis 操作。

网址:https://spring.io/projects/spring-data-redis

Spring Boot提供了对应的Starter,maven坐标:

xml
<dependency>
	<groupId>org.springframework.boot</groupId>
	<artifactId>spring-boot-starter-data-redis</artifactId>
</dependency>
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Spring Data Redis中提供了一个高度封装的类:RedisTemplate,对相关api进行了归类封装,将同一类型操作封装为operation接口,具体分类如下:

  • ValueOperations:string数据操作
  • SetOperations:set类型数据操作
  • ZSetOperations:zset类型数据操作
  • HashOperations:hash类型的数据操作
  • ListOperations:list类型的数据操作

4.2.2 环境搭建 ​

进入到sky-server模块

1). 导入Spring Data Redis的maven坐标

xml
<dependency>
     <groupId>org.springframework.boot</groupId>
     <artifactId>spring-boot-starter-data-redis</artifactId>
</dependency>
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2). 配置Redis数据源

在application-dev.yml中添加

yaml
sky:
  redis:
    host: localhost
    port: 6379
    #设置密码,没有设置则注释掉
    password: 123456
    database: 0
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解释说明:

database:指定使用Redis的哪个数据库,Redis服务启动后默认有16个数据库,编号分别是从0到15。

可以通过修改Redis配置文件来指定数据库的数量。

在application.yml中添加读取application-dev.yml中的相关Redis配置

yaml
spring:
  profiles:
    active: dev
  redis:
    host: ${sky.redis.host}
    port: ${sky.redis.port}
    password: ${sky.redis.password}
    database: ${sky.redis.database}
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3). 编写配置类,创建RedisTemplate对象

java
package com.sky.config;

import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
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.StringRedisSerializer;

@Configuration
@Slf4j
public class RedisConfiguration {

    @Bean
    public RedisTemplate redisTemplate(RedisConnectionFactory redisConnectionFactory){
        log.info("开始创建redis模板对象...");
        RedisTemplate redisTemplate = new RedisTemplate();
        //设置redis的连接工厂对象
        redisTemplate.setConnectionFactory(redisConnectionFactory);
        //设置redis key的序列化器
        redisTemplate.setKeySerializer(new StringRedisSerializer());
        return redisTemplate;
    }
}
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解释说明:

当前配置类不是必须的,因为 Spring Boot 框架会自动装配 RedisTemplate 对象:RedisAutoConfiguration,但是默认的key序列化器为

JdkSerializationRedisSerializer,导致我们存到Redis中后的数据和原始数据有差别,故设置为StringRedisSerializer序列化器。

java
@Bean
@ConditionalOnMissingBean(name = "redisTemplate")
@ConditionalOnSingleCandidate(RedisConnectionFactory.class)
public RedisTemplate<Object, Object> redisTemplate(RedisConnectionFactory redisConnectionFactory) {
   RedisTemplate<Object, Object> template = new RedisTemplate<>();
   template.setConnectionFactory(redisConnectionFactory);
   return template;
}
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4). 通过RedisTemplate对象操作Redis

在test下新建测试类

java
package com.sky.test;

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.*;
import java.util.concurrent.TimeUnit;

@SpringBootTest
public class SpringDataRedisTest {
    @Autowired
    private RedisTemplate redisTemplate;

    @Test //注意:使用长的import org.junit.jupiter.api.Test;
    public void testRedisTemplate(){
        System.out.println(redisTemplate);
        //string数据操作
        ValueOperations valueOperations = redisTemplate.opsForValue();
        //hash类型的数据操作
        HashOperations hashOperations = redisTemplate.opsForHash();
        //list类型的数据操作
        ListOperations listOperations = redisTemplate.opsForList();
        //set类型数据操作
        SetOperations setOperations = redisTemplate.opsForSet();
        //zset类型数据操作
        ZSetOperations zSetOperations = redisTemplate.opsForZSet();
    }
}
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测试:

说明RedisTemplate对象注入成功,并且通过该RedisTemplate对象获取操作5种数据类型相关对象。

上述环境搭建完毕后,接下来,我们就来具体对常见5种数据类型进行操作。

4.2.3 操作常见类型数据 ​

1). 操作字符串类型数据

java
	/**
     * 操作字符串类型的数据
     */
    @Test
    public void testString(){
        // set get setex setnx
        redisTemplate.opsForValue().set("name","小明");
        String city = (String) redisTemplate.opsForValue().get("name");
        System.out.println(city);
        redisTemplate.opsForValue().set("code","1234",3, TimeUnit.MINUTES);
        redisTemplate.opsForValue().setIfAbsent("lock","1");//Absent意思:缺席;不在;
        redisTemplate.opsForValue().setIfAbsent("lock","2");
    }
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2). 操作哈希类型数据

java
	/**
     * 操作哈希类型的数据
     */
    @Test
    public void testHash(){
        //hset hget hdel hkeys hvals
        HashOperations hashOperations = redisTemplate.opsForHash();

        hashOperations.put("100","name","tom");
        hashOperations.put("100","age","20");

        String name = (String) hashOperations.get("100", "name");
        System.out.println(name);

        Set keys = hashOperations.keys("100");
        System.out.println(keys);

        List values = hashOperations.values("100");
        System.out.println(values);

        hashOperations.delete("100","age");
    }
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3). 操作列表类型数据

java
	/**
     * 操作列表类型的数据
     */
    @Test
    public void testList(){
        //lpush lrange rpop llen
        ListOperations listOperations = redisTemplate.opsForList();

        listOperations.leftPushAll("mylist","a","b","c");
        listOperations.leftPush("mylist","d");

        List mylist = listOperations.range("mylist", 0, -1);
        System.out.println(mylist);

        listOperations.rightPop("mylist");

        Long size = listOperations.size("mylist");
        System.out.println(size);
    }
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4). 操作集合类型数据

java
	/**
     * 操作集合类型的数据
     */
    @Test
    public void testSet(){
        //sadd smembers scard sinter sunion srem
        SetOperations setOperations = redisTemplate.opsForSet();

        setOperations.add("set1","a","b","c","d");
        setOperations.add("set2","a","b","x","y");

        Set members = setOperations.members("set1");
        System.out.println(members);

        Long size = setOperations.size("set1");
        System.out.println(size);

        Set intersect = setOperations.intersect("set1", "set2");
        System.out.println(intersect);

        Set union = setOperations.union("set1", "set2");
        System.out.println(union);

        setOperations.remove("set1","a","b");
    }
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5). 操作有序集合类型数据

java
	/**
     * 操作有序集合类型的数据
     */
    @Test
    public void testZset(){
        //zadd zrange zincrby zrem
        ZSetOperations zSetOperations = redisTemplate.opsForZSet();

        zSetOperations.add("zset1","a",10);
        zSetOperations.add("zset1","b",12);
        zSetOperations.add("zset1","c",9);

        Set zset1 = zSetOperations.range("zset1", 0, -1);
        System.out.println(zset1);

        zSetOperations.incrementScore("zset1","c",10);

        zSetOperations.remove("zset1","a","b");
    }
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6). 通用命令操作

java
/**
 * 通用命令操作
 */
@Test
public void testCommon(){
    //keys exists type del
    Set keys = redisTemplate.keys("*");
    System.out.println(keys);

    Boolean name = redisTemplate.hasKey("name");
    System.out.println("是否存在name: " + name);
    Boolean set1 = redisTemplate.hasKey("set1");
    System.out.println("是否存在set1: " + set1);

    for (Object key : keys) {
        DataType type = redisTemplate.type(key);
        System.out.println(type.name());
    }

    redisTemplate.delete("mylist");
}
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5.案例 ​

导入坐标

xml

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

yml
spring:
  redis:
    host: localhost
    port: 6379
    password: 123456
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配置文件

java
package com.itheima.config;

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.StringRedisSerializer;

@Configuration
public class RedisConfiguration {
    /**
     * 把 RedisTemplate 放入容器
     */
    @Bean
    public RedisTemplate redisTemplate(RedisConnectionFactory factory){
        RedisTemplate redisTemplate = new RedisTemplate();
        redisTemplate.setConnectionFactory(factory); // 必须指定 factory
        // key 序列化时使用字符串
        redisTemplate.setKeySerializer(new StringRedisSerializer());
        //redisTemplate.setValueSerializer(new StringRedisSerializer());
        return  redisTemplate;
    }
}
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4.对象实现序列化接口

@Data
@NoArgsConstructor
@AllArgsConstructor
public class Dept implements Serializable {
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5 缓存改造

java
@GetMapping
    public Result findAll(){
        // 查询缓存
        Object depts = redisTemplate.opsForValue().get("depts");
        // 如果缓存有
        if(depts!=null){
            return Result.success(depts);
        }
        System.out.println("数据查询......");

        //1) 获取浏览器请求
        //2) 调用service
        List<Dept> deptList =deptService.findAll();
        // 存入缓存
        redisTemplate.opsForValue().set("depts",deptList);
        //3) 响应数据
        return Result.success(deptList);
    }
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