Redis-入门与springboot整合

2023-11-09

Redis入门

一、Redis基础命令
二、常用数据类型
三、Redis发布和订阅
四、新数据类型
五、Jedis使用
六、 Redis与Springboot整合

一、Redis基础命令

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redis默认有16个数据库
默认使用的是第0个

切换数据库:select
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查询所有key: keys *

清空当前数据库：flushdb
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清空所有数据库：flushall
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查询数据库的大小：dbsize
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存值取值: set get
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移动到另一个数据库: move

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查看key是否存在：exists,存在返回1，否则返回0
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为key设置过期时间: expire KeyName 5 5秒之后过期

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查看key的剩余存活时间：ttl keyName

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查看key的类型：type keyName
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二、常用数据类型

1、String类型

*NX：当数据库中key不存在时，可以将key-value添加数据库
*XX：当数据库中key存在时，可以将key-value添加数据库，与NX参数互斥
*EX：key的超时秒数
*PX：key的超时毫秒数，与EX互斥

strlen <key>     获取值的长度

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append  <key> <value>

将给定的<value> 追加到原值的末尾

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incr  <key>
	将 key 中储存的数字值增1
	只能对数字值操作，如果为空，新增值为1
	
decr  <key>
	将 key 中储存的数字值减1
	只能对数字值操作，如果为空，新增值为-1

incrby / decrby  <key><步长>
	将 key 中储存的数字值增减。自定义步长

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getrange   <key><起始位置><结束位置> 
获取指定范围的字符串

setrange  <key><起始位置><value>  
用 <value>  覆写<key>所储存的字符串值，从<起始位置>开始(索引从0开始)

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setex (set with expire)      
	setex  <key><过期时间><value> 
	设置过期时间，如果key存在则覆盖
	
setnx (set if not exist)	  
	setnx  <key><value>
	只有在 key 不存在时,设置 key 的值
	如果不存在再设置(在分布式锁中常使用)

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mset     <key1><value1><key2><value2>  .....     同时设置多个值
mget     <key1><key2><key3> .....	             同时获取多个值
msetnx   <key1><value1><key2><value2>            原子性操作，要么成功，要么失败

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存储对象

set user:1 {name:zhangsan,age:3}  设置一个user:1 对象 值为json字符来保存一个对象

另一种方法
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组合操作

getset   先获取再设置,如果不存在就返回nil

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2、List类型

单键多值
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。

lpush   左插
lpop    左删

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rpush   右插
rpop    右删

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可以有重复的值
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llen   获取列表的长度

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lindex   通过下标获取元素

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移除具体的值所在的键值对

lrem  key 移除几个的数目 移除的具体value

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截取操作

ltrim 列表 截取的开始下标 截取的结束下标

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移除列表中的最后一个元素并将这个元素放到一个新的列表的左边

rpoplpush   要移除的列表  移除到的列表

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判断列表是否存在

exists list

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更新列表中指定下标的元素的value,前提是该下标必须有值，否则报错

lset key 下标 更新的值

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在列表中插入值：linsert

前插 linsert key before 
后插 linsert kry after

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3、Set集合

set中的值是不能重复的，无序的

sadd <key><value1><value2> ..... 

将一个或多个 member 元素加入到集合 key 中，已经存在的 member 元素将被忽略

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smembers <key>

取出该集合的所有值

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scard <key>

返回该集合的元素个数。

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sismember <key><value>

判断集合<key>是否为含有该<value>值，有1，没有0

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srem <key> <value1> <value2> .... 

删除集合中的某个元素。

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srandmember <key> <n>

随机从该集合中取出n个值。不会从集合中删除 。

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spop <key>

随机从该集合中吐出一个值。

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smove <source> <destination> value

把集合中一个值从一个集合移动到另一个集合

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集合之间求交并补集
sinter <key1> <key2>    返回两个集合的交集元素。
sunion <key1> <key2>    返回两个集合的并集元素。
sdiff <key1> <key2>    返回两个集合的差集元素(key1中的，不包含key2中的)

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交集

并集
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补集(差集)
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4、hash集合

Redis hash 是一个键值对集合。

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。
类似Java里面的Map<String,Object>

用户ID为查找的key，存储的value用户对象包含姓名，年龄，生日等信息，如果用普通的key/value结构来存储

主要有以下2种存储方式：

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hset <key> <field> <value>   给<key>集合中的<field>键赋值<value>
hget <key1> <field>          从<key1>集合<field>取出 value

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hgetall    得到hash中的所有值

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hmset  <key1><field1><value1><field2><value2>...   批量设置hash的值
hmget	      同上，批量获取

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hdel		删除指定的字段

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hlen      获取hash的字段长度

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hexists <key1> <field>        

判断hash中的字段是否存在,存在返回1，不存在返回0

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hkeys			获取所有的key(字段)
hvals			获取所有的value

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hincrby	<key> <field> <increment>		

为哈希表 key 中的域 field 的值加上增量 1   -1

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hsetnx  <key> <field> <value>

将哈希表 key 中的域 field 的值设置为 value ，当且仅当域 field 不存在 .

5、Zset集合

Redis有序集合zset与普通集合set非常相似，是一个没有重复元素的字符串集合。
不同之处是有序集合的每个成员都关联了一个评分（score）,这个评分（score）被用来按照从最低分到最高分的方式排序集合中的成员。集合的成员是唯一的，但是评分可以是重复了。
因为元素是有序的, 所以你也可以很快的根据评分（score）或者次序（position）来获取一个范围的元素。
访问有序集合的中间元素也是非常快的,因此你能够使用有序集合作为一个没有重复成员的智能列表。

zadd  <key><score1><value1><score2><value2>… 	
	
将一个或多个 member 元素及其 score 值加入到有序集 key 当中。

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zrange <key><start><stop>  [WITHSCORES]

返回有序集 key 中，下标在<start><stop>之间的元素
带WITHSCORES，可以让分数一起和值返回到结果集。

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zrangebyscore key minmax [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。

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zrevrangebyscore key maxmin [withscores] [limit offset count]          

同上，改为从大到小排列。

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

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zrem  <key><value>

删除该集合下，指定值的元素

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zcount <key><min><max>

统计该集合，分数区间内的元素个数

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zrank <key><value>

返回该值在集合中的排名，从0开始。

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三、Redis发布和订阅

打开一个客户端订阅channel1

subscribe channel1

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打开另一个客户端，给channel1发布消息hello

publish channel1 hello

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返回的1是订阅者数量

打开第一个客户端可以看到发送的消息

注：发布的消息没有持久化，如果在订阅的客户端收不到hello，只能收到订阅后发布的消息

四、新数据类型

1、Bitmaps

Bitmaps简介
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举例(1)

setbit	<key> <offset> <value>

设置Bitmaps中某个偏移量的值（0或1）
*offset:偏移量从0开始

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注：
很多应用的用户id以一个指定数字（例如10000）开头，直接将用户id和Bitmaps的偏移量对应势必会造成一定的浪费，通常的做法是每次做setbit操作时将用户id减去这个指定数字。

在第一次初始化Bitmaps时，假如偏移量非常大，那么整个初始化过程执行会比较慢，可能会造成Redis的阻塞。

getbit  <key> <offset>

获取Bitmaps中某个偏移量的值
获取键的第offset位的值（从0开始算）

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获取id=7的用户是否在2021访问过，返回0说明没有访问过

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注意：因为100根本不存在，所以也是返回0

bitcount

统计字符串被设置为1的bit数。一般情况下，给定的整个字符串都会被进行计数，通过指定额外的 start 或 end 参数，可以让计数只在特定的位上进行。
start 和 end 参数的设置，都可以使用负数值：比如 -1 表示最后一个位，而 -2 表示倒数第二个位，start、end 是指bit组的字节的下标数，二者皆包含。

bitcount  <key>  [start end] 

统计字符串从start字节到end字节比特值为1的数量

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比如 K1 【01000001 01000000 00000000 00100001】，对应【第0个字节，第1个字节，第2个字节，第3个字节】

bitcount K1 1 2  ：
	统计下标1、2字节组中bit=1的个数，即01000000  00000000
	--》bitcount K1 1 2 　　--》1

bitcount K1 1 3  ： 
	统计下标1、2字节组中bit=1的个数，即01000000  00000000  00100001
	--》bitcount K1 1 3　　--》3

bitcount K1 0 -2  ： 
	统计下标0到下标倒数第2，字节组中bit=1的个数，即01000001  01000000  00000000
	--》bitcount K1 0 -2　　--》3

注意：redis的setbit设置或清除的是bit位置，而bitcount计算的是byte位置。

bitop

bitop是一个复合操作， 它可以做多个Bitmaps的and（交集） 、 or（并集） 、 not（非） 、 xor（异或） 操作并将结果保存在destkey中。

bitop  and(or/not/xor) <destkey> [key…]

2021-1 日访问网站的userid=1,2,5,9。
setbit user:202101 1 1
setbit user:202101 2 1
setbit user:202101 5 1
setbit user:202101 9 1



2021-2 日访问网站的userid=0,1,4,9。
setbit user:202102 0 1
setbit user:202102 1 1
setbit user:202102 4 1
setbit user:202102 9 1

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计算出两天都访问过网站的用户数量
bitop and user:202101 user:202102

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2、HyperLogLog

   在工作当中，我们经常会遇到与统计相关的功能需求，比如统计网站PV（PageView页面访问量）,可以使用Redis的incr、incrby轻松实现。
但像UV（UniqueVisitor，独立访客）、独立IP数、搜索记录数等需要去重和计数的问题如何解决？这种求集合中不重复元素个数的问题称为基数问题。
解决基数问题有很多种方案：
（1）数据存储在MySQL表中，使用distinct count计算不重复个数
（2）使用Redis提供的hash、set、bitmaps等数据结构来处理
	以上的方案结果精确，但随着数据不断增加，导致占用空间越来越大，对于非常大的数据集是不切实际的。

	能否能够降低一定的精度来平衡存储空间？Redis推出了HyperLogLog
Redis HyperLogLog 是用来做基数统计的算法，HyperLogLog 的优点是，在输入元素的数量或者体积非常非常大时，计算基数所需的空间总是固定的、并且是很小的。
在 Redis 里面，每个 HyperLogLog 键只需要花费 12 KB 内存，就可以计算接近 2^64 个不同元素的基数。这和计算基数时，元素越多耗费内存就越多的集合形成鲜明对比。
但是，因为 HyperLogLog 只会根据输入元素来计算基数，而不会储存输入元素本身，所以 HyperLogLog 不能像集合那样，返回输入的各个元素。

什么是基数?
比如数据集 {1, 3, 5, 7, 5, 7, 8}， 那么这个数据集的基数集为 {1, 3, 5 ,7, 8}, 基数(不重复元素)为5。 基数估计就是在误差可接受的范围内，快速计算基数。

pfadd 

pfadd <key>< element> [element ...]   

添加指定元素到 HyperLogLog 中

将所有元素添加到指定HyperLogLog数据结构中。如果执行命令后HLL估计的近似基数发生变化，则返回1，否则返回0。

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pfcount

pfcount<key> [key ...]

 计算HLL的近似基数，可以计算多个HLL，比如用HLL存储每天的UV，计算一周的UV可以使用7天的UV合并计算即可

在这里插入图片描述

pfmerge

pfmerge<destkey><sourcekey> [sourcekey ...] 

 将一个或多个HLL合并后的结果存储在另一个HLL中，比如每月活跃用户可以使用每天的活跃用户来合并计算可得

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3、Geospatial

Redis 3.2 中增加了对GEO类型的支持。GEO，Geographic，地理信息的缩写。该类型，就是元素的2维坐标，在地图上就是经纬度。redis基于该类型，
提供了经纬度设置，查询，范围查询，距离查询，经纬度Hash等常见操作。

geoadd

geoadd<key>< longitude><latitude><member> [longitude latitude member...]   

添加地理位置（经度，纬度，名称）

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两极无法直接添加，一般会下载城市数据，直接通过 Java 程序一次性导入。
有效的经度从 -180 度到 180 度。有效的纬度从 -85.05112878 度到 85.05112878 度。
当坐标位置超出指定范围时，该命令将会返回一个错误。
已经添加的数据，是无法再次往里面添加的。

geopos  <key><member> [member...]  

获得指定地区的坐标值

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单位：
m 表示单位为米[默认值]。
km 表示单位为千米。
mi 表示单位为英里。
ft 表示单位为英尺。
如果用户没有显式地指定单位参数，那么 GEODIST 默认使用米作为单位

georadius<key>< longitude><latitude>radius  m|km|ft|mi   

以给定的经纬度为中心，找出某一半径内的元素

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五、Jedis使用

1、Jedis连接准备

jedis所需jar包

<dependency>
	<groupId>redis.clients</groupId>
	<artifactId>jedis</artifactId>
	<version>3.2.0</version>
</dependency>

连接Redis注意事项

禁用Linux的防火墙：Linux(CentOS7)里执行命令
systemctl stop/disable firewalld.service   
redis.conf中注释掉bind 127.0.0.1 ,然后 protected-mode 设置no

2、jedis连接测试

public class jedis_redisDemo {
    public static void main(String[] args) {
        Jedis jedis=new Jedis("你的host名",6379);
        String value=jedis.ping();
        System.out.println(value);
    }
}

在这里插入图片描述

3、Jedis测试相关类型

简单操作

   //操作key
    @Test
    public void demo1() {
        Jedis jedis = new Jedis("47.115.33.204", 6379);

        //添加
        jedis.set("name", "tom");
        String name = jedis.get("name");
        System.out.println(name);

        //设置多个key-value
        jedis.mset("k1","v1","k2","123");
        List<String> mget=jedis.mget("k1","k2");
        System.out.println(mget);
        //String a=jedis.get("k2");
        //System.out.println(Integer.valueOf(a)+1);
        //System.out.println(Integer.valueOf(jedis.get("k2")).getClass().getName());

        Set<String> keys = jedis.keys("*");
        for (String key : keys)
            System.out.println(key);
    }

    //操作list
    @Test
    public void demo2(){
        Jedis jedis = new Jedis("47.115.33.204", 6379);
        jedis.lpush("key1","asd","adsq","asdsqqw");
        List<String> list1=jedis.lrange("key1",0,-1);
        System.out.println(list1);
    }

    //操作Set
    public void demo3(){
        Jedis jedis = new Jedis("47.115.33.204", 6379);
        jedis.sadd("name","asdsa","asdasd","adsdad");
        Set<String> names=jedis.smembers("name");
        System.out.println(names);
    }

    //操作hash
    @Test
    public void demo4(){
        Jedis jedis = new Jedis("47.115.33.204", 6379);
        jedis.hset("users","age","30");
        String hget = jedis.hget("users", "age");
        System.out.println(hget);
    }

    //操作zset
    @Test
    public void demo5(){
        Jedis jedis = new Jedis("47.115.33.204", 6379);
        jedis.zadd("china",100,"shanghai");
        Set<String> china = jedis.zrange("china", 0, -1);
        System.out.println(china);
    }

六、 Redis与Springboot整合

1、在pom.xml文件中引入redis相关依赖

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

<!-- spring2.X集成redis所需common-pool2-->
<dependency>
	<groupId>org.apache.commons</groupId>
	<artifactId>commons-pool2</artifactId>
	<version>2.6.0</version>
</dependency>

2、application.properties配置redis配置

#Redis服务器地址
spring.redis.host=192.168.140.136
#Redis服务器连接端口
spring.redis.port=6379
#Redis数据库索引（默认为0）
spring.redis.database= 0
#连接超时时间（毫秒）
spring.redis.timeout=1800000
#连接池最大连接数（使用负值表示没有限制）
spring.redis.lettuce.pool.max-active=20
#最大阻塞等待时间(负数表示没限制)
spring.redis.lettuce.pool.max-wait=-1
#连接池中的最大空闲连接
spring.redis.lettuce.pool.max-idle=5
#连接池中的最小空闲连接
spring.redis.lettuce.pool.min-idle=0

3、添加redis配置类，固定写法

@EnableCaching
@Configuration
public class RedisConfig extends CachingConfigurerSupport {

    @Bean
    public RedisTemplate<String, Object> redisTemplate(RedisConnectionFactory factory) {
        RedisTemplate<String, Object> template = new RedisTemplate<>();
        RedisSerializer<String> redisSerializer = new StringRedisSerializer();
        Jackson2JsonRedisSerializer jackson2JsonRedisSerializer = new Jackson2JsonRedisSerializer(Object.class);
        ObjectMapper om = new ObjectMapper();
        om.setVisibility(PropertyAccessor.ALL, JsonAutoDetect.Visibility.ANY);
        om.enableDefaultTyping(ObjectMapper.DefaultTyping.NON_FINAL);
        jackson2JsonRedisSerializer.setObjectMapper(om);
        template.setConnectionFactory(factory);
//key序列化方式
        template.setKeySerializer(redisSerializer);
//value序列化
        template.setValueSerializer(jackson2JsonRedisSerializer);
//value hashmap序列化
        template.setHashValueSerializer(jackson2JsonRedisSerializer);
        return template;
    }

    @Bean
    public CacheManager cacheManager(RedisConnectionFactory factory) {
        RedisSerializer<String> redisSerializer = new StringRedisSerializer();
        Jackson2JsonRedisSerializer jackson2JsonRedisSerializer = new Jackson2JsonRedisSerializer(Object.class);
//解决查询缓存转换异常的问题
        ObjectMapper om = new ObjectMapper();
        om.setVisibility(PropertyAccessor.ALL, JsonAutoDetect.Visibility.ANY);
        om.enableDefaultTyping(ObjectMapper.DefaultTyping.NON_FINAL);
        jackson2JsonRedisSerializer.setObjectMapper(om);
// 配置序列化（解决乱码的问题）,过期时间600秒
        RedisCacheConfiguration config = RedisCacheConfiguration.defaultCacheConfig()
                .entryTtl(Duration.ofSeconds(600))
                .serializeKeysWith(RedisSerializationContext.SerializationPair.fromSerializer(redisSerializer))
                .serializeValuesWith(RedisSerializationContext.SerializationPair.fromSerializer(jackson2JsonRedisSerializer))
                .disableCachingNullValues();
        RedisCacheManager cacheManager = RedisCacheManager.builder(factory)
                .cacheDefaults(config)
                .build();
        return cacheManager;
    }
}

4、RedisTestController中添加测试方法

@RestController
@RequestMapping("/redisTest")
public class RedisTestController {
    @Autowired
    private RedisTemplate redisTemplate;

    @GetMapping
    public String testRedis() {
        //设置值到redis
        redisTemplate.opsForValue().set("name","lucy");
        //从redis获取值
        String name = (String)redisTemplate.opsForValue().get("name");
        return name;
    }
}

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