redis

Redis

一、NOSQL数据库

1.1 NOSQL概述

​ NoSQL(not only sql)，泛指非关系型的数据库。随着互联网web2.0网站的兴起，传统的关系数据库 在处理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，出现 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 随着互联网的高速崛起，网站的用户群的增加，访问量的上升，传统数据库上都开始出现了性能瓶颈， web程序不再仅仅专注在功能上，同时也在追求性能。所以NOSQL数据库应运而上，具体表现为对如下 三高问题的解决：

• 对数据库高并发读写的需求
• 对海量数据的高效率存储和访问的需求
• 对数据库的高扩展性和高可用性的需求

1.2 NOSQL的特点

在大数据存取上具备关系型数据库无法比拟的性能优势，例如

• 易扩展

​ NoSQL数据库种类繁多，但是一个共同的特点都是去掉关系数据库的关系型特性。数据之间无关 系，这样就非常容易扩展。也无形 之间，在架构的层面上带来了可扩展的能力。

• 大数据量，高性能

​ NoSQL数据库都具有非常高的读写性能，尤其在大数据量下，同样表现优秀。这得益于它的无关系 性，数据库的结构简单。

• 灵活的数据模型

​ NoSQL无需事先为要存储的数据建立字段，随时可以存储自定义的数据格式。而在关系数据库里， 增删字段是一件非常麻烦的事 情。如果是非常大数据量的表，增加字段简直就是一个噩梦。这点在 大数据量的Web2.0时代尤其明显。

• 高可用

​ NoSQL在不太影响性能的情况，就可以方便的实现高可用的架构。比如Cassandra，HBase模型， 通过复制模型也能实现高可用。

1.3 主流NOSQL产品

• 键值存储数据库

​ 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。

1.4 关系型数据库与非关系型数据库对比

​ 非关系型数据库的优势：

​ 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。

​ 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。

​ 关系型数据库优势：

​ 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。

​ 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。

二、Redis概述

2.1 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：

• 字符串类型 String
• 散列类型 hash
• 列表类型 list
• 集合类型 set
• 有序集合 sortedset

2.2 redis应用场景

• 缓存（数据查询、商品库存等等）
• 任务队列。（商品秒杀、抢购、12306等等）
• 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

三、Redis的数据类型

3.1 Redis的5种数据类型

redis是一种高级的key-value的存储系统，其中value支持五种数据类型：

• 字符串类型（String）
• 哈希（hash）
• 字符串列表（list）
• 字符串集合（set）
• 有序字符串集合（sorted set）

关于key的定义，注意以下几点：

• key不要太长，最好不要超过1024个字节，这不仅会消耗内存还会降低查找效率
• key不要太短，如果太短会降低key的可读性
• 在项目中，key一般有一个统一的命名规范

3.2 字符串类型String

​ 字符串类型是Redis中最为基础的数据存储类型，它在Redis中是二进制安全的，这便意味着该类型存入 和获取的数据相同。在Redis中字符串类型的Value最多可以容纳的数据长度是512M。

• set key value

设定key持有指定的字符串value，如果该key存在则进行覆盖操作，总是返回OK

• get key

获取key的value，如果与该key关联的value不是String类型，redis将返回错误信息，因为get命令 只能用于获取String value；如果该key不存在，返回(nil)。

• del key

删除指定的key

• setnx key value

执行set操作 如果key不存在设置key和value,返回1 如果key存在不会覆盖,返回0

3.3 哈希类型hash

Redis中的Hash类型可以看成具有String Key和String Value的map容器。所以该类型非常适合于**存储值 对象**的信息。如Username、Password和Age等。如果Hash中包含很少的字段，那么该类型的数据也将 仅占用很少的磁盘空间。每一个Hash可以存储4294967295个键值对。

• hset key field value [field value …]

  为指定的key设定field/value对（键值对）。

• hget key field

  返回指定的key中的field的值

• hgetall key

  可以获取该键的所有数据

• hdel key field [field … ]

可以删除一个或多个字段，返回值是被删除的字段个数

3.4 列表类型list

在Redis中，List类型是按照插入顺序排序的字符串链表。和数据结构中的普通链表一样，我们可以在其 头部(left)和尾部(right)添加新的元素。在插入时，如果该键并不存在，Redis将为该键创建一个新的链 表。如果链表中所有的元素均被移除，那么该键也将会被从数据库中删除。List中可以包含的最大元素数 量是4294967295

• lpush key values[value1 value2…]

在指定的key所关联的list的头部(左侧)插入所有的values，如果该key不存在，该命令在插入的之前 创建一个与该key关联的空链表，之后再向该链表的头部插入数据。插入成功，返回当前元素的个 数。

• rpush key values[value1 value2…]

  在指定的key所关联的list的尾部(右侧)插入所有的values，如果该key不存在，该命令在插入的之前 创建一个与该key关联的空链表，之后再向该链表的头部插入数据。插入成功，返回元素的个数。

• lrange key startIndex endIndex

  Redis Lrange 返回列表中指定区间内的元素，区间以偏移量 START 和 END 指定。 其中 0 表示列 表的第一个元素， 1 表示列表的第二个元素，以此类推。 你也可以使用负数下标，以 -1 表示列表 的最后一个元素， -2 表示列表的倒数第二个元素…0表示第一个元素以此类推。

• lpop key

返回并删除指定的key关联的链表中的最左侧元素，即头部元素。如果该key不存在，返回nil；若 key存在，则返回链表的头部元素。

• rpop key

返回并删除指定的key关联的链表中的最右侧元素，即尾部元素。如果该key不存在，返回nil；若 key存在，则返回链表的尾部元素。

3.5 集合类型set

在Redis中，我们可以将Set类型看作为没有排序的字符集合，和List类型一样，我们也可以在该类型的数 据值上执行添加、删除或判断某一元素是否存在等操作。和List类型不同的是，Set集合中不允许出现重 复的元素。

• sadd key values[value1、value2…]

  向set中添加数据，如果该key的值已有则不会重复添加

• smembers key

  获取set中所有的成员

• srem key members[member1、member2…]

删除set中指定的成员

3.6 有序集合类型sortset

有序集合，元素为string类型，元素具有唯一性，每个元素都会关联一个double（双精度）类型的 score，表示权重，通过权重将元素从左到右排序。

• zadd key score member [score member …]

  向set中添加成员,每个成员都对应一个权重(分数)

• zrange key 起始索引 结束索引 [WITHSCORES]

  通过索引区间返回有序集合成指定区间内的成员

• zrevrange key start stop [WITHSCORES]

根据权重逆序输出

• zrem key value

  移除sortset中的成员

四. Redis的通用命令

keys pattern 获取所有与pattern匹配的key，返回所有与该key匹配的keys。*表示任意一个或多个字符，?表示 任意一个字符

del key1 key2… 删除指定的key

exists key 判断该key是否存在，1代表存在，0代表不存在

type key 获取指定key的类型。该命令将以字符串的格式返回。 返回的字符串为string、list、set、hash， 如果key不存在返回none

expire key second 设置key的过期时间,并查看剩余时间

五. Jedis的基本使用

5.1 jedis概述

Redis不仅是使用命令来操作，现在基本上主流的语言都有客户端支持，比如java、C、C#、C++、 php、Node.js、Go等。 在官方网站里列一些Java的客户端，有Jedis、Redisson、Jredis、JDBC Redis、等其中官方推荐使用Jedis和Redisson。java操作redis的第三方类库: jedis , 官方API

5.2 jedis的基本操作

引入依赖

5.3 jedis连接池（JedisPool）

jedis连接资源的创建与销毁是很消耗程序性能，所以jedis为我们提供了jedis的池化技术，jedisPool在 创建时初始化一些连接资源存储到连接池中，使用jedis连接资源时不需要创建，而是从连接池中获取一 个资源进行redis的操作，使用完毕后，不需要销毁该jedis连接资源，而是将该资源归还给连接池，供其 他请求使用。

六.Spring整合Redis

6.1 新建maven工程,引入相关依赖

6.2 redis.properties（配置redis端口，主机号，密码等等信息）

6.3 spring-redis.xml

1. 开启注解扫描
2. 加载properties配置文件
3. 配置jedisPoolConfig
4. 配置jedis连接工厂
5. 配置redis操作模板，通过模板来操作redis（RedisTemplate类）
   中…(img-66Bdugtu-1729653616256)]

六.Spring整合Redis

6.1 新建maven工程,引入相关依赖

6.2 redis.properties（配置redis端口，主机号，密码等等信息）

6.3 spring-redis.xml

1. 开启注解扫描
2. 加载properties配置文件
3. 配置jedisPoolConfig
4. 配置jedis连接工厂
5. 配置redis操作模板，通过模板来操作redis（RedisTemplate类）
6. 配置StringRedisSerializer类（使用String序列化器解决string和hash类型key出现乱码）