一、Redis概述

（一）、Redis介绍 

• Redis百度百科如下介绍 

Redis（Remote Dictionary Server )，即远程字典服务，是一个开源的使用ANSI C语言编写、支持网络、可基于内存亦可持久化的日志型、Key-Value数据库，并提供多种语言的API。                                                                               

• Redis官方文档是如下介绍

Redis 是一个开源（BSD许可）的，内存中的数据结构存储系统，它可以用作数据库、缓存和消息中间件。 它支持多种类型的数据结构，如 字符串（strings）， 散列（hashes）， 列表（lists）， 集合（sets）， 有序集合（sorted sets） 与范围查询， bitmaps， hyperloglogs 和 地理空间（geospatial） 索引半径查询。 Redis 内置了 复制（replication），LUA脚本（Lua scripting）， LRU驱动事件（LRU eviction），事务（transactions） 和不同级别的 磁盘持久化（persistence）， 并通过 Redis哨兵（Sentinel）和自动 分区（Cluster）提供高可用性（high availability）。网址如下

Redis中文官方文档

（二）、安装与启动

在Linux系统的Ubuntu上首先要有docket容器

在Linux系统中输入便安装完成。注意使用下述命令的时候不是最高权限的时候要使用sudo

docker run --name redis -d -it -p 16379:6379 redis --requirepass "aaa" --appendonly yes

其中命令解释如下

1. docker run: 运行 Docker 容器的命令。
2. --name redis: 为容器指定一个名称为 "redis"。
3. -d: 在后台运行容器。
4. -it: 分配一个伪终端（pseudo-TTY）并保持 STDIN 打开。
5. -p 16379:6379: 将宿主机的端口 16379 映射到容器内的端口 6379。
6. redis: 指定要运行的镜像为 Redis。
7. --requirepass "aaa": 设置 Redis 的密码为 "aaa"。
8. --appendonly yes: 开启 Redis 的 AOF（Append Only File）持久化。

（三）、Redis特性

• 速度快
   单节点读 110000次/s，写81000次/s
  1. 数据存放内存中
  2. 用 C 语言实现，离操作系统更近
  3. 单线程架构，6.0 开始支持多线程（CPU、IO 读写负荷）
• 持久化
  • 数据的更新将异步地保存到硬盘（RDB 和 AOF）
• 多种数据结构 - 不仅仅支持简单的 key-value 类型数据，还支持：字符串、hash、列表、集合、有序集合。
• 原子性-所有的redis单个命令都是具有原子性
• 支持多种编程语言
• 功能丰富
  - HyperLogLog、GEO、发布订阅、Lua脚本、事务、Pipeline、Bitmaps，key 过期
• 简单稳定
  - 源码少、单线程模型
• 主从复制
• Redis 支持数据的备份（master-slave）与集群（分片存储），以及拥有哨兵监控机制。
• Redis 的所有操作都是原子性的，同时 Redis 还支持对几个操作合并后的原子性执行。

 二、常用的五大数据类型

通用的全局命令

• key *      //查看库中所以的key
• exists keyname     //判断指定的key是否存在
• type  keyname     //查看指定key的数据类型
• del keyname     //删除指定的key数据
• unlink keyname     //非阻塞删除指定的key数据
• expire keyname time     //给指定的key设置过期时间，单位默认是s
• ttl keyname      //查看指定key的过期时间
• select index      //切换数据库，index是库索引
• dbsize       //查看当前数据库的key数量
• flushdb      //清空当前库的所有键值对，其他库的不影响
• flushall       //清空所有空的键值对

     

(一)、字符串（String）

String 类型是Redis中最简单的存储类型，是动态的也是二进制安全的。

根据字符串的格式不同，又分为三类，String：普通字符串、int：整数类型、float：浮点类型；其中int和float类可做进行自增自减操作。无论那种格式在Redis的字符串底层都是字节数组的形式来存储，字符串类型的最大存储空间不能超过512M。

常用命令

• set keyname value     //添加键值对
• get keyname     //查询指定键的值
• setex  keyname time value     //设置带过期时间的键值对-默认秒
• incr keyname     //将指定键的值自增1，如果键不存在，则会创建一个新的键，并将其初始值设置为 1。如果键存在但存储的值不是数字，或者无法被解析为数字，则会返回错误。
• mset keyname value···     //批量添加多个键值对
• mget keyname ···     //批量获得多个指定键的值
• incrby/decrby keyname step-length     //自增或自减自定义步长的指定键（int）
• incrbyfloat keyname step-lenth     //自增自定义步长的指定键（float）
• msetnx keyname value···     //设置一个或多个键值对，已存在则失败
• msetex keyname value time      //设置键值对并指定过期时间
• append keyname value     //给指定的键追加值内容
• getrange keyname start end      //根据给定的起始位置和结束位置进行截取子字符串
• setrange keyname offset value      //将指定键的字符串值的子字符串替换为给定的值

（二）、列表（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）。

它的底层实际是个双向链表，对两端的操作性能很高，通过索引下标的操作中间的节点性能会较差。

特征与LinkedList类似：有序、元素可以重复、插入和删除快、查询慢。

常用命令

• lpush/rpush keyname value···      //从左边或者右边插入一个或多个值
• lpop/rpop  keyname    //用于从列表的头部或尾部移除并返回一个元素
• rpoplpush keyname1 keyname2       //将列表的头部一个元素移除并插到列表的尾部
• lrange keyname int int         //获取列表中指定范围内的所有元素  0到-1表示所有元素
• llen keyname            //获取列表的长度（即元素个数）
• lindex kenyanme  indexint          //获取列表中指定索引位置上的元素值
• linsert keyname before/after value newvalue          //在列表中指定元素的前面或后面插入一个新元素    
• lrem keyname int value            //从列表中移除指定个数的指定元素   小于0表示聪尾部删除和value相同的元素；等于0表示则从列表的头部开始向尾部搜索，删除与value相等的元素，直到删除了count个元素为止；如果count大于0，则从列表的头部开始向尾部搜索，删除与value相等的元素，直到删除了count个元素为止。
• lset  keyname index value         //设置列表中指定索引位置上的元素值

（三）、集合（Set）

Redis的集合（Set）是一种无序、唯一性的数据结构，即没有索引和位置的概念，它内部存储的是一组不重复的元素。重复的元素会被自动去重。Redis中的集合是通过哈希表实现的，底层是一个 value 为 null 的 hash 表，所以添加、删除和查找操作的时间复杂度都是O(1)。

Redis的集合数据结构非常适合用于处理元素唯一性的场景，例如记录用户的标签、好友关系等。它还提供了丰富的集合操作，方便进行交集、并集、差集等集合运算。

常用命令

• sadd keyname member···     //添加元素到Set中
• smembers keyname         //取出集合中的所有元素
• sismember keyname member         //判断元素是否存在于Set中
• scard keyname            //获取Set的基数（元素个数
• srem keyname member···       //从Set中移除元素
• srandmember keyname int       //随机从集合中取出n个值
• spop keyname     //随机从集合中移除一个值并返回
• smove keyname keyname value       //用于将一个集合中的成员移动到另一个集合中
• sinter keyname keyname      //返回两个集合的交集元素
• sunion keyname keyname     //返回两个集合的并集元素
• sdiff keyname keyname    //返回两个集合的差集，即返回存在于第一个集合但不存在于其他集合的成员

（四）、哈希（Hash）

Redis 中的 Hash 是一种用于存储键值对的数据结构。在 Redis 中，Hash 是一个字符串类型的 field-value 映射表。

Hash 在某些场景下非常适用，比如存储对象的属性、缓存数据、计数器等。它可以快速地进行读取、更新和删除操作，并且适用于存储大量字段的情况。

常用命令

• hset keyname field value      //将指定键的指定字段设置为指定的值。如果该字段已存在，则更新其值；如果该字段不存在，则创建新的字段。
• hset keyname field      //获取指定键的指定字段的值。
• hdel keyname field1 field2 ...      //删除指定键中的一个或多个字段。
• hexeists keyname field      //检查指定键中是否存在指定字段。
• hkeys keyname      //获取指定键中所有字段的列表。
• hvalues keyname      //获取指定键中所有字段的值的列表。
• hgetall keyname      //获取指定键中所有字段和对应的值的列表。

（五）有序集合（Zset）

Redis 中的 Zset（Sorted Set）是一种有序集合，它类似于 Set，但是每个元素都会关联一个分数（score），用于对集合中的元素进行排序。

Zset 的应用场景比较广泛，例如排行榜、计数器、范围查询等。在 Redis 中，Zset 内部使用哈希表和跳跃表实现，因此可以支持快速的插入、删除和查找操作。

Redis 的 Zset 是按照分数进行排序的，如果多个成员的分数相同，则按照成员的字典序进行排序。如果需要根据成员的插入顺序来排序，则可以使用 List 类型。

另外，由于 Redis 内部实现 Zset 使用了哈希表和跳跃表，因此它的空间复杂度为 O(N)，其中 N 表示元素的数量。如果需要处理大量的元素，需要注意内存占用问题。

zadd keyname score1 member1 score2 member2 …：将一个或多个 member 元素及其 score 值加入到有序集 key 当中

zrange <key><start><stop> [WITHSCORES]：返回有序集 key 中，下标在 之间的元素

当带 WITHSCORES，可以让分数一起和值返回到结果集

zrangebyscore key min max [withscores] [limit offset count]：返回有序集 key 中，所有 score 值介于 min 和 max 之间（包括等于 min 或 max ）的成员。有序集成员按 score 值递增（从小到大）次序排列。

zrevrangebyscore key max min [withscores] [limit offset count]：同上，改为从大到小排列

zincrby <key><increment><value>：为元素的 score 加上增量

zrem <key><value>：删除该集合下，指定值的元素

zcount <key><min><max>：统计该集合，分数区间内的元素个数

zrank <key><value>：返回该值在集合中的排名，从 0 开始。

三、Redis融入Java

 （一）、Java直接操作Redis

步骤

添加依赖

<dependency>

<groupId>redis.clients</groupId>

<artifactId>jedis</artifactId>

<version>3.8.0</version>

</dependency>

 连接Redis

public class JedisDemo { public static void main(String[] args) {

Jedis jedis = new Jedis("ip地址", 端口号);

jedis.auth("密码");

String pong = jedis.ping();

System.out.println("连接成功：" + pong);

} }

 （二）、spring整合Redis

步骤

添加依赖

       <dependency>
            <groupId>org.springframework</groupId>
            <artifactId>spring-context</artifactId>
            <version>5.3.25</version>
        </dependency>

        <dependency>
            <groupId>redis.clients</groupId>
            <artifactId>jedis</artifactId>
            <version>3.8.0</version>
        </dependency>

        <dependency>
            <groupId>org.springframework.data</groupId>
            <artifactId>spring-data-redis</artifactId>
            <version>2.7.10</version>
        </dependency>

       <dependency>
            <groupId>org.springframework</groupId>
            <artifactId>spring-test</artifactId>
            <version>5.3.25</version>
        </dependency>

        <dependency>
            <groupId>junit</groupId>
            <artifactId>junit</artifactId>
            <version>4.13.2</version>
        </dependency>

配置ioc的xml文件

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
       xmlns:context="http://www.springframework.org/schema/context"
       xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
       xsi:schemaLocation="
       http://www.springframework.org/schema/context
        https://www.springframework.org/schema/context/spring-context.xsd
       http://www.springframework.org/schema/beans
        https://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd">

    <!-- redis连接池的配置 -->
    <bean id="jedisPoolConfig" class="redis.clients.jedis.JedisPoolConfig">
        <property name="maxTotal" value="500" />
    </bean>

    <!-- 工厂类配置 -->
    <bean id="jedisConnectionFactory"
          class="org.springframework.data.redis.connection.jedis.JedisConnectionFactory">
        <property name="hostName" value="81.70.199.213" />
        <property name="port" value="6379" />
        <property name="password" value="u}J#D=>MryWf" />
        <property name="poolConfig" ref="jedisPoolConfig" />
        <property name="timeout" value="15000"></property>
        <property name="usePool" value="true"></property>
    </bean>

    <!-- redisTemplate配置 -->
    <bean id="redisTemplate" class="org.springframework.data.redis.core.RedisTemplate">
        <property name="connectionFactory"   ref="jedisConnectionFactory" />
        <property name="keySerializer">
            <bean class="org.springframework.data.redis.serializer.StringRedisSerializer" />
        </property>
        <property name="valueSerializer">
            <bean class="org.springframework.data.redis.serializer.StringRedisSerializer" />
        </property>
        <property name="hashKeySerializer">
            <bean class="org.springframework.data.redis.serializer.StringRedisSerializer"/>
        </property>
        <property name="hashValueSerializer">
            <bean class="org.springframework.data.redis.serializer.JdkSerializationRedisSerializer"/>
        </property>
    </bean>

</beans>