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1 Redis 入门
1.1 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。所谓的 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。
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服务启动与停止（Windows）
1.2.1 服务启动命令
redis-server.exe redis.windows.confRedis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。
1.2.2 客户端连接命令
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）
1.2.3 修改Redis配置文件
设置Redis服务密码，修改redis.windows.conf 文件，添加 requirepass 123456
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。此时，-h 和 -p 参数可省略不写。
redis-cli.exe -h localhost -p 6379 -a 123456 1.2.4 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。
2. Redis数据类型
2.1 五种常用数据类型介绍
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
各种数据类型特点
- 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
3. Redis常用命令
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
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 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：
# 将一个或多个值插入到列表头部 LPUSH key value1 [value2] # 获取列表指定范围内的元素 LRANGE key start stop # 移除并获取列表最后一个元素 RPOP key LLEN key # 获取列表长度 # 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 BRPOP key1 [key2 ] timeout 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 SMEMBERS key #返回集合中的所有成员 SCARD key #获取集合的成员数 SINTER key1 [key2] #返回给定所有集合的交集 SUNION key1 [key2] #返回所有给定集合的并集 SREM key member1 [member2] #移除集合中一个或多个成员 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。常用命令：
ZADD key score1 member1 [score2 member2] #向有序集合添加一个或多个成员 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 ZINCRBY key increment member #有序集合中对指定成员的分数加上增量 increment ZREM key member [member ...] #移除有序集合中的一个或多个成员 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 2 Spring Data Redis使用方式
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。
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
2.1 导入依赖（maven 坐标）
<dependency> <groupId>org.springframework.boot</groupId> <artifactId>spring-boot-starter-data-redis</artifactId> </dependency> 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
2.2 配置数据源
在application.yml中添加 redis 的相关配置（确保已安装 redis）
redis: host: localhost port: 6379 password: 123456 database: 10 # 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 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。
添加数据后，记得使用select 10选择到配置使用的数据库中，方可查看到添加的数据。
2.3 编写配置类
@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; } } 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，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。
@Bean注解用于告诉Spring容器，被注解的方法将返回一个对象，该对象要注册为Spring应用上下文中的bean。当Spring容器启动时，它会查找所有带有@Bean注解的方法，并调用这些方法，将返回的实例注册到Spring容器中，以便在需要时能够自动装配（autowire）这些bean。
疑问：为什么要在模版配置方法前面添加@Bean注解？
- 配置RedisTemplate：
RedisTemplate是Spring Data Redis提供的一个高级抽象，用于简化Redis数据的访问。通过@Bean注解，你能够自定义RedisTemplate的配置，比如设置连接工厂、序列化器等，然后将这个配置好的RedisTemplate实例注册到Spring容器中。这样，在Spring应用的其他部分，你就可以通过自动装配（如使用@Autowired注解）来使用这个配置好的RedisTemplate实例了。- 解耦：将
RedisTemplate的配置和使用解耦。你不需要在每个需要使用Redis的地方都手动创建和配置RedisTemplate。相反，你只需要在配置类中配置一次，然后在需要的地方通过Spring的依赖注入机制来使用它。- 可重用性：由于
RedisTemplate是作为一个bean注册在Spring容器中的，因此它是可重用的。你可以在应用的多个部分中注入同一个RedisTemplate实例，而不需要为每个使用场景都创建一个新的实例。- 易于测试：通过将
RedisTemplate的配置和创建逻辑封装在配置类中，并使用@Bean注解来注册它，你可以更容易地编写针对使用RedisTemplate的代码的单元测试。你可以使用Spring的测试支持来模拟或替换RedisTemplate，以便在测试环境中运行你的代码，而无需连接到实际的Redis服务器。- 支持多种配置：如果你的应用需要多种配置的
RedisTemplate实例（例如，用于不同的Redis数据库或具有不同序列化设置的实例），你可以通过在同一配置类中定义多个带有@Bean注解的方法来轻松实现这一点。Spring容器将能够区分这些不同的bean，并在需要时将它们注入到正确的位置。
2.4 测试 redis 连接和操作
可以通过一个 main 方法测试，这里介绍单元测试方式：
@SpringBootTest public class SpringDataRedisTest { @Autowired private RedisTemplate redisTemplate; @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(); } } 运行后，提示测试成功即可！
2.5 使用 Java 操作 Redis
主要分为以下几种操作：
- 操作字符串类型
- 操作集合数据类型
- 操作列表数据类型
- 操作哈希数据类型
- 操作有序集合数据类型
- 通用的操作命令
/** * 操作字符串类型的数据 */ @Test public void testString() { // 设置键值对 redisTemplate.opsForValue().set("name", "小明"); // 获取对应key的值 String city = (String) redisTemplate.opsForValue().get("name"); System.out.println(city); // 添加String类型的数据，同时设置过期时间 redisTemplate.opsForValue().set("code", "1234", 3, TimeUnit.MINUTES); // 在某个key不存在是设置值 redisTemplate.opsForValue().setIfAbsent("lock", "1"); redisTemplate.opsForValue().setIfAbsent("lock", "2"); } /** * 操作集合类型的数据 */ @Test public void testSet() { SetOperations setOperations = redisTemplate.opsForSet(); // 添加元素 set1不存在创建并添加，存在直接添加 setOperations.add("set1", "a", "b", "c"); setOperations.add("set2", "a", "c", "f"); // 获取set1中的所有成员 Set member = setOperations.members("set1"); System.out.println(member); // 统计元素数量 Long size = setOperations.size("set1"); System.out.println(size); // 计算交集 Set intersect = setOperations.intersect("set1", "set2"); System.out.println(intersect); // 计算并集 Set union = setOperations.union("set1", "set2"); System.out.println(union); // 移除局部元素 setOperations.remove("set1", "a", "b"); } /** * 操作列表类型的数据 */ @Test public void testList() { ListOperations listOperations = redisTemplate.opsForList(); // 将对多个值从左到右插入到list中 listOperations.leftPushAll("mylist", "a", "b", "c"); // 将多个值从左到右插入到list中（头部插入） listOperations.leftPush("mylist", "d"); // 获取从0到-1的所有元素（即全部元素） List muList = listOperations.range("mylist", 0, -1); System.out.println(muList); // 从list的右边移除并返回最后一个元素 listOperations.rightPop("mylist"); // 统计元素数量 Long size = listOperations.size("mylist"); System.out.println(size); } /** * 操作哈希类型的数据 */ @Test public void testHash() { HashOperations hashOperations = redisTemplate.opsForHash(); // 添加一个hash字段并赋值==对象和属性的关系 hashOperations.put("100", "name", "tom"); hashOperations.put("100", "age", "20"); // 获取字段中某个元素 String name = (String) hashOperations.get("100", "name"); System.out.println(name); // 获取所有的字段名 Set keys = hashOperations.keys("100"); System.out.println(keys); // 获取所有的字段值 List values = hashOperations.values("100"); System.out.println(values); // 删除字段age hashOperations.delete("100", "age"); } /** * 操作有序集合类型的数据 */ @Test public void testZset() { ZSetOperations zSetOperations = redisTemplate.opsForZSet(); // 像zset中添加元素并设置其分数 zSetOperations.add("zset1", "a", 10); zSetOperations.add("zset1", "b", 12); zSetOperations.add("zset1", "c", 9); // 按照分数高低获取zset中的所有元素 Set zset1 = zSetOperations.range("zset1", 0, -1); System.out.println(zset1); // 将zset1中的c分数改为10 zSetOperations.incrementScore("zset1", "c", 10); // 移除两个元素 zSetOperations.remove("zset1", "a", "b"); } /** * 通用命令操作 */ @Test public void testCommon() { // 获取所有键 * 通配符 Set keys = redisTemplate.keys("*"); System.out.println(keys); // 检查是否存在某个键 key = ？ Boolean name = redisTemplate.hasKey("name"); Boolean set1 = redisTemplate.hasKey("set1"); // 遍历keys集合获取每个keys的类型 DataType是枚举了redis的list\string\set\zset\hash等类型 for (Object key : keys) { DataType type = redisTemplate.type(key); System.out.println(type.name()); } // 删除某个键关联的数据 redisTemplate.delete("mylist"); } 运行之后配合 redis 可视化工具可以看到以上代码添加的数据，一定要先切换到数据库号为 10 的 redis 数据库方可查看到相关数据。
控制台查看效果：
可视化工具查看效果：
2.6 五种常见数据类型的一般使用场景
字符串（String）
适用场景：
- 缓存：将常用的数据（如用户信息、页面内容等）存储在 Redis 的 String 类型中，以减轻数据库的压力，提高访问速度。
- 计数器：利用 Redis 的自增（INCR）和自减（DECR）操作，可以很方便地实现计数功能，如网站的访问次数、点赞数等。
- 分布式锁：基于 String 类型的特性，可以实现分布式锁，保证在分布式系统中的数据一致性和并发控制。
哈希（Hash）
适用场景：
- 对象属性存储：将对象的各个属性存储在 Hash 类型中，每个字段对应一个属性，方便快速查找和更新用户信息、商品信息等。
- 缓存对象：对于一些复杂的对象，可以将其序列化后存储在 Hash 类型中，避免多次数据库查询。
- 配置信息：使用 Hash 类型来存储配置信息，如数据库连接参数、日志级别等，方便快速读取和更新。
列表（List）
适用场景：
- 消息队列：List 类型可以实现简单的消息队列，将消息依次插入到列表的一端，消费者从另一端取出消息，实现异步处理和解耦。
- 动态数据流：如社交平台中的朋友圈，可以使用 List 存储用户的动态内容，新的动态插入到列表头部，用户读取动态时从头部获取最新内容。
集合（Set）
适用场景：
- 标签系统：在开发博客系统或商品系统时，可以使用 Set 存储每篇文章或商品的标签，方便根据标签进行分类和搜索。
- 共同好友：在社交应用中，可以利用 Set 存储用户的好友列表，通过求交集来找出共同的好友，实现共同兴趣的推荐。
- 黑名单管理：将需要屏蔽的用户或信息存储在 Set 中，方便快速查找和删除。
有序集合（Sorted Set）
适用场景：
- 排行榜：在游戏应用或社交应用中，可以使用 Sorted Set 存储用户的得分信息，根据分数排名，实现排行榜功能。
- 延时任务：将任务的执行时间作为分数，将任务存储在 Sorted Set 中，定时从集合中取出需要执行的任务。
- 热度排名：在新闻、视频等应用中，可以根据内容的点击量、观看时长等作为分数，使用 Sorted Set 进行热度排名。
