Redis入门详解(一)—Redis数据类型及命令、SpringBoot整合Redis

1、关系型数据库与非关系型数据库

? ? ? ? redis是一款典型的开源的、支持网络交互的、可基于内存也可持久化的Key-Value非关系型数据库，在探讨接下来的内容之前，我们需要对非关系型数据库与它的"好兄弟"关系型数据库(这里使用MySQL数据库为例)这两个概念做个了解：

1、结构方面：

????????关系型数据库是结构化数据，每一张表都有严格的约束信息：字段名、字段数据类型、字段约束信息等等，插入的数据必须通过SQL语句遵守这些约束；非关系型数据库则对数据库的格式没有严格约束，形式松散，自由，并且不同的非关系型数据库存储的信息的格式也会有所不同，可以是以Json的文档形式储存，也可以是使用键值对的形式储存

2、关联性：

????????关系型数据库的表与表之间往往存在关联，比如外键；而非关系型数据库不存在关联关系，要维护关系要么靠代码中的业务逻辑，要么靠数据之间的耦合

3、查询方式：? ??

????????关系型数据库会基于SQL语句做查询，语法标准统一；非关系型数据库查询有语法差异较大，五花八门的，例如：redis使用的方式是通过get key来获取value，而ES(elaticsearch,也是非关系型数据库的一种)则通过http请求来获取value

4、是否能够满足ACID原则：

????????关系型数据库能满足事务ACID的原则；非关系数据库往往不支持事务，或者不能严格保证ACID的特性

2、Redis特性：

? ? ? ? 1、键值型，使用方便，功能丰富

? ? ? ? 2、单线程，能保证线程安全

? ? ? ? 3、基于内存，低延迟，速度快

? ? ? ? 4、支持数据持久化

? ? ? ? 5、支持主从集群和分片集群，在安全和扩容上提供支撑

? ? ? ? 6、支持多语言客户端，java、C都可以使用

3、Redis的安装：

? ? ? ? redis下载官网：Download | Redis

? ? ? ? 博主资源：https://download.csdn.net/download/m0_68772878/88740366

? ? ? ? 这里对Redis的安装步骤不错过多介绍，mac可以通过官网下载安装包，也可以通过Homebrew的方式安装，如果是Linux也可以使用docker安装redis，如果是mac本m1系统可以直接拿取作者已经安装配置好的资源即可。

4、Redis通用命令了解及使用

部分数据类型，都可以使用的命令，常见的有：

KEYS：查询所有符合模板的key，*匹配多个字段，?匹配一个

DEL：删除一个指定的key

EXISTS：判断key是否存在

EXPIRE：给一个key设置有效期，有效期到达自动删除该key

TTL：查看一个key剩余的有效期

TYPE：查看指定key类型

SELECT: 切换数据库，默认有16个，下标为0~15

CONFIG：配置参数设置(set)以及查看(get)

FLUSHDB: 清空当前数据库中的key

FLUSHALL：清空所有数据库中的key

MULTI：开启事务

EXEC：执行事务，相当于提交事务

DISCARD：回滚事务

示例代码如下：?

127.0.0.1:6379[1]> select 2 //切换到第二个数据库
OK
127.0.0.1:6379[2]> select 1
OK
127.0.0.1:6379[1]> keys *
1) "id"
2) "float"
3) "height"
4) "name"
5) "age"
127.0.0.1:6379[1]> keys *t //查询以t结尾的key
1) "float"
2) "height"
127.0.0.1:6379[1]> keys a* //查询以a开头的key
1) "age"
127.0.0.1:6379[1]> del height
(integer) 1
127.0.0.1:6379[1]> type name
string
127.0.0.1:6379[1]> exists id
(integer) 1
127.0.0.1:6379[1]> exists ID
(integer) 0
127.0.0.1:6379[1]> expire id 10
(integer) 1
127.0.0.1:6379[1]> ttl id
(integer) 6
127.0.0.1:6379[1]> ttl id
(integer) 3
127.0.0.1:6379[1]> ttl id //此时key为id已经不存在
(integer) -2
127.0.0.1:6379[1]> get id
(nil)
127.0.0.1:6379[1]> keys *
1) "float"
2) "name"
3) "age"
127.0.0.1:6379[1]> config get *  //查询redis所有配置
127.0.0.1:6379[1]> config get port
1) "port"
2) "6379"
127.0.0.1:6379[1]> multi   //开启事务
OK
127.0.0.1:6379[1](TX)> set name cola //开启事务后所有命令将不会马上执行，而是保存到队列里
QUEUED
127.0.0.1:6379[1](TX)> set age 27
QUEUED
127.0.0.1:6379[1](TX)> exec   //提交，则之前的所有命令都会生效，并且该命令执行后事务关闭
1) OK
2) OK
127.0.0.1:6379[1]> get name  //可以get到
"cola"
127.0.0.1:6379[1]> multi    //开启事务
OK
127.0.0.1:6379[1](TX)> set num1 123
QUEUED
127.0.0.1:6379[1](TX)> set num2 456
QUEUED
127.0.0.1:6379[1](TX)> discard   //事务回滚，之前的命令搜不会生效
OK
127.0.0.1:6379[1]> get num2   //不可以get到
(nil)

5、Redis五大普通数据类型的了解及命令的使用

Redis五大数据类型分别有：String、Hash、List、Set、SortedSet(ZSet)

①String常见命令的使用

????????在redis中，字符串有三种格式，分别是我们了解的String常规字符串，还有int和float，这三种格式在底层都是以字节数组形式储存，所以在redis中int和float也属于String，并且这两者可以进行自增自减操作。

String常用命令汇总：??

SET：添加或修改已经存在的一个String类型的键值对

GET：根据key获取String类型的value

MSET：批量添加多个String类型的键值对

MGET：根据多个key获取多个String类型的value

INCR：让整型的key自增1

INCRBY：让一个整型的key自增指定的步长

INCRBYFLOAT：让一个浮点型的数字自增并指定步长

SETNX：添加一个String类型的键值对，前提是这个key不存在，否则不执行

SETEX：添加一个String类型的键值对，并且指定有限期

?示例代码如下：

127.0.0.1:6379[1]> set name cola
OK
127.0.0.1:6379[1]> get name
"cola"
127.0.0.1:6379[1]> mset name zoey age 24 height 168
OK
127.0.0.1:6379[1]> mget name age height
1) "zoey"
2) "24"
3) "168"
127.0.0.1:6379[1]> set id 1
OK
127.0.0.1:6379[1]> incr id
(integer) 2
127.0.0.1:6379[1]> incrby id 5
(integer) 7
127.0.0.1:6379[1]> set float 2.5 //设置浮点型数据value必须为浮点型，否则默认还是整形
OK
127.0.0.1:6379[1]> incrbyfloat float 5 
"7.5"
127.0.0.1:6379[1]> setnx hobby ball
(integer) 1
127.0.0.1:6379[1]> setnx name lily
(integer) 0
127.0.0.1:6379[1]> setex hobby 10 swing //有效期以秒为单位，有效期截止后该key会自动被删除
OK
127.0.0.1:6379[1]> get hobby
(nil)

②Hash类型常见命令的使用

Hash类型在Redis中存储的数据可以把他理解为一个对象，是对象就会包含对象的属性和值

HSET key filed value：添加或修改已经存在的一个hash类型的filed的值

HGET key field：根据key中的field获取到value

HMSET key filed:批量添加多个hash类型key的filed的值

HMGET key filed：批量获取多个hash类型key的filed的值

HGETALL key：获取一个hash类型的key中所有的filed和值

HKEYS key:获取一个hash类型的key中的所有的filed

HINCRBY：让一个hash类型key的字段值自增并指定步长

HSETNX：添加一个hash类型key的filed值，前提是这个key不存在，否则不执行

示例代码：?

127.0.0.1:6379[2]> hset user name cola //定义对象为user 属性有name 值为cola
(integer) 1
127.0.0.1:6379[2]> hset user age 27 //在对象为user中插入 属性有age 值为27的数据
(integer) 1
127.0.0.1:6379[2]> hmset user sex women height 167 
OK
127.0.0.1:6379[2]> hget user name
"cola"
127.0.0.1:6379[2]> hget user height 
"167"
127.0.0.1:6379[2]> hmget user name age sex
1) "cola"
2) "27"
3) "women"
127.0.0.1:6379[2]> hgetall user
1) "name"
2) "cola"
3) "age"
4) "27"
5) "sex"
6) "women"
7) "height"
8) "167"
127.0.0.1:6379[2]> hkeys user
1) "name"
2) "age"
3) "sex"
4) "height"
127.0.0.1:6379[2]> hset user id 1 
(integer) 1
127.0.0.1:6379[2]> hincrby user id 5
(integer) 6
127.0.0.1:6379[2]> hsetnx user name zoey  //key为user已经存在，插入失败
(integer) 0
127.0.0.1:6379[2]> hsetnx socure chinesr 78 
(integer) 1
127.0.0.1:6379[2]> 

?hash类型数据在可视化工具中呈现出来的对象结果

?③List类型常见命令的使用

????????和Java中的LinkedList相似，可以看做是一个双向链表结构。既可以正向检索也可以反向检索,其特征也和LinkedList类似，具有元素有序、可重复、删改速度快的特点

————————————————

????????对于List而言，它的底层引用的是栈的概念，所以其命令具有入栈和出栈的命令，入栈为PUSH，出栈为POP

————————————————

LPUSH key element：向列表左侧插入一个或多个元素

LPOP key count：移除并返回列表左侧的第count个元素，没有返回nil

RPUSH：向列表右侧插入一个或多个元素

RPOP：移除并返回列表右侧的第一个元素，没有返回nil

LRANGE key start stop：返回指定范围内所有元素，开区间

BLPOP和BRPOP：与LPOP和RPOP类似，只不过在没有元素时等待指定时间，而不是直接返回nil

示例代码：?

127.0.0.1:6379[3]> lpush user cola zoey lily betty hermon mike
(integer) 6
127.0.0.1:6379[3]> lpop user 1 
1) "mike"
127.0.0.1:6379[3]> lpop user 2
1) "hermon"
2) "betty"
127.0.0.1:6379[3]> rpush user kitty andrew jetty
(integer) 6
127.0.0.1:6379[3]> rpop user 2
1) "jetty"
2) "andrew"
127.0.0.1:6379[3]> lrange user 1 5
1) "zoey"
2) "cola"
3) "kitty"
127.0.0.1:6379[3]> lrange user 0 5 
1) "lily"
2) "zoey"
3) "cola"
4) "kitty"
127.0.0.1:6379[3]> lrange user 0 6 
1) "lily"
2) "zoey"
3) "cola"
4) "kitty"
127.0.0.1:6379[3]> 

④Set类型常见命令?

????????和Java中的HashSet类似，可以看做是一个value为空的hashMap，它有无序、元素不能重复、查找快的特性，并且支持交集、并集、差集等功能

SADD key :向set中添加一个或多个元素

SREM ket :移除set中的指定元素

SCARD key：返回set中元素的个数

SISMEMBER key member：判断 一个元素是否存在与set中，0表示不在，1表示在

SMEMBERS key：获取set中的所有元素

SINTER key1 key2:求key1和key2的交集

SDIFF key1 key2：求key1和key2的差集

SUNION key1 key2：求key1和key2的并集

示例代码：

127.0.0.1:6379[4]> sadd user mike cola zoey betty kitty
(integer) 5
127.0.0.1:6379[4]> scard user 
(integer) 5
127.0.0.1:6379[4]> srem user zoey
(integer) 1
127.0.0.1:6379[4]> sismember user zoey
(integer) 0
127.0.0.1:6379[4]> sismember user mike
(integer) 1
127.0.0.1:6379[4]> smembers user
1) "mike"
2) "cola"
3) "betty"
4) "kitty"
127.0.0.1:6379[4]> sadd num1 1 3 5 7 9 0
(integer) 6
127.0.0.1:6379[4]> sadd num2 2 4 6 7 8 0
(integer) 6
127.0.0.1:6379[4]> sinter num1 num2
1) "0"
2) "7"
127.0.0.1:6379[4]> sdiff num1 num2 
1) "1"
2) "3"
3) "5"
4) "9"
127.0.0.1:6379[4]> sunion num1 num2 
 1) "0"
 2) "1"
 3) "2"
 4) "3"
 5) "4"
 6) "5"
 7) "6"
 8) "7"
 9) "8"
10) "9"
127.0.0.1:6379[4]> 

⑤SortedSet类型常见命令：

这个类型的结构可以用于排序，他有查询速度快、可排序、元素不重复的特点，可用于实现排行榜的业务

ZADD key score member：添加一个或多个元素，存在就更新

ZREM key：删除元素

ZSCORE ：获取指定元素的score值

ZRANK：获取指定元素的排名

ZCARD：获取元素个数

ZCOUNT key min max：获取指定范围内所有元素的个数

? ? ? ? (这里的min 和max是score的值)

ZINCRBY ：指定元素自增

ZRANGE key start stop：按照score排名后，获取指定排名范围内的member

? ? ? ? (这里的start和stop是排名，不是score，并且结果为升序排序)

ZDIFF、ZINTER、ZUNION：求差集、交集、并集

注：所有排名默认是升序，且第一位为0，如果要降序，在命令Z后面添加REV

• 升序：ZRANK
• 降序：ZREVRANK

示例代码：

127.0.0.1:6379[5]> zadd english 90.0 cola
(integer) 1
127.0.0.1:6379[5]> zadd english 87.5 zoey 
(integer) 1
127.0.0.1:6379[5]> zadd english 70.0 kitty 69.0 jetty
(integer) 2
127.0.0.1:6379[5]> zscore english zoey
"87.5"
127.0.0.1:6379[5]> zrank english zoey
(integer) 2
127.0.0.1:6379[5]> zcard english
(integer) 4
127.0.0.1:6379[5]> zcount english 60 85
(integer) 2
127.0.0.1:6379[5]> zrange english 0 3
1) "jetty"
2) "kitty"
3) "zoey"
4) "cola"
127.0.0.1:6379[5]> zrevrank english cola
(integer) 0
127.0.0.1:6379[5]> 

? ? ? ?以上五大常见数据类型使我们最常使用的，其中String数据类型使我们使用最多的；另外Redis还提供了三种特殊数据类型，在某些特殊的业务场景中，这些特殊的类型或许能够给我们多一种解决思路，但在这里不做重点分享(因为博主也不会哈哈哈哈哈😂)，这三种数据类型分别是Geospatial(用于做地理位置查询)；Bitmap(位图)和Hyperloglog(基数)

?6、关于KEY的命名规范

????????通过以上学习后，我们来看看当下存在的问题。

????????假设目前有一组与商品相关的数据，数据中包含商品的品牌，商品的id，商品详情，我们需要把他存入Redis中，我们根据上述命令进行演示：

????????结果给我们的第一感觉就是分类不清晰，并且实际操作过程中也没有很好的办法进行一层一层的分类，我们希望达到的结果应该是在商品目录下有品牌目录，在平拍目录下记录着各个品牌，在平拍目录下还有品牌的id和品牌的详情，因此，我们需要对如上的代码做一定的修改：

???????在Another-Redis-Desktop-Manager这个工具中，提供了使用":"分割，一个":"是一层文件夹，例如?product:brand:1 xiaomi? ?product:brand:2 oppo，就表示product目录下有一级brand目录，brand目录下分别由id为1的小米和id为2的oppo

如图所示的分级结构就非常清晰。?

?7、Redis整合Jedis

????????这次我们不说百度给的概念，简单理解Jedis是Redis官方推荐的Java连接开发工具，话不多说，上代码????????

? ? ? ? 创建maven项目并添加依赖

    <dependencies>
        <!--添加Jedis依赖,必须添加-->
        <dependency>
            <groupId>redis.clients</groupId>
            <artifactId>jedis</artifactId>
            <version>3.7.0</version>
        </dependency>
        <!--单元测试-->
        <dependency>
            <groupId>org.junit.jupiter</groupId>
            <artifactId>junit-jupiter</artifactId>
            <version>5.7.2</version>
            <scope>test</scope>
        </dependency>
    </dependencies>

?测试代码

   //准备jedis对象
   private Jedis jedis;

   @Before //表示在运行所有程序前先执行这个方法
   public void setConnection(){
        //1.建立连接
        jedis = new Jedis("127.0.0.1",6379);
    }

   @Test
   public void testString(){
        jedis.set("user:3","张三");
        //获取数据
        String name = jedis.get("user:3");
        System.out.println("name:"+name);
    }

   @After
   public void setDown(){
        //3.关闭连接
        if(jedis!=null)
            jedis.close();
    }

????????其实通过代码可以发现，在Jedis中连接使用Redis，和Redis控制台命令几乎一致，但是ip和port写在代码中，将来不方便修改，代码耦合度高，因此Jedis链接我们一般不是使用到它

8、Spring Boot整合Redis

????????SpringBoot的在底层是支持使用Jedis来连接Redis的，它封装了java连接redis的过程，简化了代码。作用类似MyBatis封装了JDBC连接的过程，话不多说，上代码???

? ?添加依赖和配置

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

###在yml文件中添加redis的链接配置
spring:
  redis:
    host: 127.0.0.1
    port: 6379

编写测试代码：

@SpringBootTest
public class RedisMainTest {
    @Autowired(required = false)
    //操作redis客户端的工具类
    private RedisTemplate redisTemplate;
    @Test
    void testRedis(){
         //opsForValue()该方法用于写入或者读取字符串类数据　
        redisTemplate.opsForValue().set("name:1","cola");
        String o = (String) redisTemplate.opsForValue().get("name:1");
        System.out.println("o = " + o);
    }
}

连接成功后，通过命令行或者可视化工具可以查看结果

????????可以看到，虽然说读写成功，但是由于在使用中文进行写入和读取操作时，程序默认使用JDK序列化，最后的结果是二进制格式的，这样的序列化速度快但是结果可读性差，内存占用较大，因此，为了在工作中更容易操作Redis，我们一般重新封装RedisTemplate类，采用JSON序列化。

增加Json格式依赖

        <dependency>
            <groupId>com.fasterxml.jackson.core</groupId>
            <artifactId>jackson-databind</artifactId>
        </dependency>

定义RedisConfig配置类，这个配置类是通用的，可以直接使用

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.GenericJackson2JsonRedisSerializer;
import org.springframework.data.redis.serializer.RedisSerializer;

@Configuration
public class RedisConfig {
    //提供RedisTemplate，自动注入到spring中
    @Bean
    public RedisTemplate<String, Object> redisTemplate(RedisConnectionFactory rdc) {
        //创建RedisTemplate对象
        RedisTemplate<String, Object> template = new RedisTemplate<>();
        //设置连接工厂
        template.setConnectionFactory(rdc);
        //创建JSON序列化工具
        GenericJackson2JsonRedisSerializer jsonRedisSerializer = new GenericJackson2JsonRedisSerializer();
        //设置key的序列化
        template.setKeySerializer(RedisSerializer.string());
        template.setHashKeySerializer(RedisSerializer.string());
        //设置value的序列化
        template.setValueSerializer(jsonRedisSerializer);
        template.setHashValueSerializer(jsonRedisSerializer);
        //返回
        return template;
    }
}

?通过Json序列化我们再来写入一个对象类型的数据试试

定义一个User类，随便指定几个属性

import lombok.Data;

@Data
public class User {
    private String name;
    private Integer age;
    private Integer high;
}

测试类中定义代码

  @Test
    void setObject(){
        User user = new User();
        user.setName("kitty");
        user.setAge(23);
        user.setHigh(172);
        //和opsForValue()方法类似
        redisTemplate.boundValueOps("user:2").set(user); //将对象写入redis
        System.out.println(redisTemplate.opsForValue().get("user"));
    }

输出结果就是一个Json格式的对象

?????????但是有一个小细节不知道大家发现类没有，在存储对象时，不仅记录了对象的数据还记录了对象所属的类，这就是在利用JSON序列化，在提升整体可读性同时，也会记录序列化时对应的class名称，目的是为了查询时实现自动反序列化，这条数据原则上我们是不需要的，那我们就需要进行手动序列化，需要用到的工具类是StringRedisTemplate(之前是RedisTemplate)

测试类中定义代码

    @Autowired
    private StringRedisTemplate stringRedisTemplate;
    //JSON序列化工具
    private static final ObjectMapper mapper = new ObjectMapper();
    @Test
    void testValueCart() throws JsonProcessingException {
        User user = new User();
        user.setName("zoey");
        user.setAge(24);
        user.setHigh(168);
        //手动序列化
        String json = mapper.writeValueAsString(user);
        //写入数据
        stringRedisTemplate.boundValueOps("user:3").set(json);
        //获取数据
        String jsonCart = stringRedisTemplate.boundValueOps("user:3").get();
        //手动反序列化
        User user3 =  mapper.readValue(jsonCart,User.class);
        System.out.println("user3:"+user3);
    }
}

查看结果，NICE！！！

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路漫漫其修远兮，吾将上下而求索~
到此关于Redis的入门第一部分讲解算告一段落了，写作不易，如果你认为博主写的不错！

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