第19周JavaWeb编程实战-MyBatis实现OA系统 3.Redis入门

2024-10-14 14:56:04

Redis 学习笔记

1. Redis 简介

什么是 Redis？

Redis 是一个基于内存的 NoSQL 数据库，专门用于处理高并发和分布式项目中常见的性能瓶颈问题。
NoSQL：全称为 “Not Only SQL”。与传统关系型数据库不同，NoSQL 数据库通常无需表结构、外键关系等复杂设计，数据以键值对形式存储，适合大规模、高性能的分布式环境。

Redis 的由来

Redis 的开发者是意大利人 Salvatore Sanfilippo。他在创建网站过程中，发现传统数据库（如 MySQL 和 Oracle）的硬盘存储带来性能瓶颈，决定开发基于内存的数据库来解决这个问题，进而诞生了 Redis。
Redis Labs：Salvatore 在开发 Redis 后成立了 Redis Labs，目前为全球超过 8000 家公司提供 Redis 解决方案。

Redis 的核心特性

基于内存：Redis 将数据存储在内存中，极大提升了读取速度和性能，特别适用于高并发场景。
高性能：相比传统的关系型数据库，Redis 的数据检索速度可以提升 10 倍甚至更多。
持久化：虽然 Redis 是基于内存存储，但它也支持将数据持久化到磁盘，确保在重启或当机后数据不丢失。

什么是 NoSQL？

Not Only SQL：NoSQL 数据库不局限于 SQL 的关系型数据结构，通常采用键值对（Key-Value）形式存储数据。
与关系型数据库的区别：
- 关系型数据库的典型特征是表结构、主键、外键以及复杂的表关系（如一对一、一对多、多对多）。
- 关系型数据库在处理大规模数据或分布式数据扩展时效率较低，而 NoSQL 数据库可以有效应对这些挑战。
- NoSQL 数据库适合处理非结构化数据，具有高可扩展性和灵活性。

Redis 的数据存储方式

Redis 的数据是以 键值对（Key-Value） 形式存储的，这类似于编程语言中的 Map 或 HashMap，每个键（Key）对应一个值（Value）。
键值对的存储方式使得 Redis 在查询时具有极高的效率，特别是在需要快速数据读取和写入的场景。

内存数据库的优势

速度快：由于数据存储在内存中，Redis 的数据处理速度比传统的硬盘存储数据库快得多。适用于处理大量并发请求的场景，如电商网站、社交媒体等。
高并发处理：在电商场景中，通过将商品数据从传统数据库如 MySQL 中提取并缓存在 Redis 中，可以大大提升数据的检索速度，避免传统硬盘存储的瓶颈。

Redis 的持久化功能

尽管 Redis 是基于内存的数据库，但它支持将内存数据定期或实时持久化到磁盘中，防止数据丢失。
RDB（快照）和 AOF（追加日志）是 Redis 的两种持久化机制，分别用于定期存储和记录每个操作。

Redis 在现代互联网中的作用

随着硬件价格的下降，内存的普及，Redis 等基于内存的数据库开始被广泛应用。特别是近年来，互联网行业对高并发处理的需求越来越大，Redis 作为缓存解决方案备受青睐。

2.Redis 核心特性

2. 1. 速度快

Redis 最显著的特点是极高的速度。在峰值情况下，Redis 每秒可以处理 十万次操作。即使在常规场景下，Redis 每秒处理 两三万次操作 也是可以保证的。这种速度远远超过传统的关系型数据库（如 MySQL、Oracle），因为 Redis 是基于内存操作，读写速度非常快。

2. 2. 多语言支持

Redis 拥有广泛的开发语言支持。无论是常见的 Java、C#、Python 等开发语言，还是其他主流开发工具，Redis 都有良好的兼容性和交互工具。同时，由于 Redis 是开源的，开发者甚至可以为特定需求自定义 Redis 交互工具。

2. 3. 持久化机制

Redis 提供了两种持久化机制，确保数据在 Redis 失去服务后不丢失：
- RDB (Redis DataBase)：基于全量备份的持久化方案。
- AOF (Append Only File)：基于日志更新的持久化方案，通过记录每次操作来持久化数据。

2. 4. 多种数据结构支持

Redis 支持丰富的数据类型和结构，如：
- 字符串 (String)：最基本的数据类型。
- 列表 (List)：类似于数组的数据结构。
- 哈希 (Hash)：键值对的映射集合。
- 集合 (Set)：无序且唯一的集合。
- 有序集合 (Sorted Set)：带有排序的集合结构。
这些数据结构帮助开发者灵活地处理各种类型的数据需求。

2. 5. 主从复制

主从复制是指多个 Redis 服务器之间保持数据同步的机制。通过主从复制，数据可以在多台 Redis 实例之间保持一致，这样即使某台 Redis 出现问题，其他服务器也能继续提供服务。

2. 6. 分布式与高可用

分布式：Redis 支持将数据分布到多台服务器上，这些服务器可以位于不同地域。例如，一台服务器位于广州，另一台服务器位于北京，程序可以根据地理位置就近访问 Redis，减少网络延迟。
高可用性：Redis 提供了 Sentinel 哨兵机制，用于监控集群中的 Redis 实例，自动发现出现故障的节点并进行切换，确保 Redis 服务的持续可用性，避免单点故障。

2. 7. 哨兵机制 (Sentinel)

Redis 的哨兵机制 (Sentinel) 提供了一种自动化的高可用解决方案，可以监控 Redis 实例并在出现问题时自动完成故障转移。哨兵可以监测主从关系中的主节点状态，如果主节点出现故障，它会自动将从节点提升为主节点，从而确保系统的稳定运行。

3.Redis Linux安装

参考官网

sudo apt-get install lsb-release curl gpg
curl -fsSL https://packages.redis.io/gpg | sudo gpg --dearmor -o /usr/share/keyrings/redis-archive-keyring.gpg
sudo chmod 644 /usr/share/keyrings/redis-archive-keyring.gpg
echo "deb [signed-by=/usr/share/keyrings/redis-archive-keyring.gpg] https://packages.redis.io/deb $(lsb_release -cs) main" | sudo tee /etc/apt/sources.list.d/redis.list
sudo apt-get update
sudo apt-get install redis

连接到 Redis
一旦 Redis 运行，您可以通过运行以下命令对其进行测试redis-cli：

redis-cli

使用以下命令测试连接ping：

127.0.0.1:6379> ping
PONG

sudo vim /etc/redis/redis.conf #找到6379更改默认端口
#找到databases可以更改数据库个数
#找到requirepass可以修改密码
#找到dir可以指定数据保存路径
redis-cli -p 6380 #找到更改的端口号

4. Redis 通用命令课程笔记

课程简介

本节课介绍了 Redis 中一些最常用的通用命令，这些命令涵盖了 Redis 数据库的选择、数据的设置和获取、数据库中的键管理、过期时间设置等方面。这些命令将在后续学习中反复用到。

Redis 通用命令

select
- 用于选择不同编号的数据库。
- Redis 默认有 16 个数据库（0-15）。
- 使用 select 命令选择指定编号的数据库：
```
select 0  # 选择0号数据库
select 1  # 选择1号数据库
```
set
- 设置键值对数据，格式为 set key value。
- 例如：
```
set name lily  # 设置 key=name, value=lily
```
get
- 获取指定键的值，格式为 get key。
- 例如：
```
get name  # 获取 key=name 对应的值
```
keys
- 列举当前数据库中所有匹配的键，使用通配符查询：
```
keys *     # 列出所有键
keys he*   # 列出以 he 开头的键
```

dbsize

返回当前数据库中键的总量：

dbsize  # 返回当前数据库中所有键的数量

exists
- 检查某个键是否存在，存在返回 1，不存在返回 0：
```
exists name  # 检查 key=name 是否存在
```
del
- 删除指定的键：
```
del name  # 删除 key=name
```
expire
- 设置键的过期时间（秒），过期后该键会被自动删除：
```
expire name 20  # 设置 key=name 的过期时间为20秒
```
ttl
- 查询某个键的剩余存活时间（秒），如果该键没有设置过期时间，则返回 -1：
```
ttl name  # 查询 key=name 的剩余过期时间
```

Redis 服务操作

启动 Redis 服务：
```
redis-server
```

连接 Redis 客户端：

redis-cli -p 6379  # 默认端口是6379

如果 Redis 设置了密码，连接后需要认证：
```
auth 12345  # 使用 auth 命令进行认证
```

注意事项

不同编号的数据库之间的数据互不影响。
使用 set 命令对同一个键多次赋值时，后面的值会覆盖前面的值。
keys * 虽然可以列出所有键，但如果数据库中的数据量非常大，不建议使用，因为效率较低。
使用 dbsize 查询数据总量是非常高效的，底层通过计数器实现，不需要遍历所有数据。

5. Redis 五种常用数据类型及字符串类型课程笔记

课程简介

本节课介绍了 Redis 中五种常用的数据类型，包括字符串、哈希、列表、集合和有序集合。我们重点学习了字符串类型，它是最常用、最基础的数据类型。

Redis 五种数据类型

字符串类型（String）
- Redis 中最常用的数据类型。
- 可以存储字符串和数字，支持最大 512MB 的数据长度。
哈希类型（Hash）
- 类似于字典，键值对的 value 本身是一个键值对结构。
列表类型（List）
- 类似于数组，可以存储多个有序的值。
集合类型（Set）
- 无序集合，元素不允许重复。
有序集合类型（ZSet）
- 有序集合，集合中的每个元素关联一个分数，元素按照分数排序。

字符串类型（String）

特点：
- 支持存储字符串或数字。
- 字符串是 Redis 中最常用的数据类型。
- 常用于存储简单的数据，如用户姓名、年龄等。

常用命令

SET：设置键值对

set key value

例如：

set name lily  # 设置 key=name, value=lily

GET：获取键的值

get key

例如：

get name  # 获取 key=name 的值

MSET：一次设置多个键值对

mset key1 value1 key2 value2 ...

例如：

mset name1 Kitty age1 20 birthday1 1999-01-12

MGET：一次获取多个键的值

mget key1 key2 ...

例如：

mget name1 age1 birthday1

INCR：将键对应的值自增1

incr key

例如：

incr age  # 将 age 的值自增1

DECR：将键对应的值自减1
```
decr key
```
DEL：删除键
```
del key
```
例如：
```
del name  # 删除 key=name
```

特殊用法

计数器：
- 可以通过 INCR 和 DECR 实现自增或自减操作，适用于计数场景。
- 例如：incr age 将年龄自增1。
批量操作：
- 通过 MSET 和 MGET 可以一次操作多个键值对，提高效率。

Redis 哈希键值类型课程笔记

哈希键值类型的特点

适用于存储结构化数据，例如用户信息、员工信息等。
可以通过一个 key 存储多个属性及其对应的值，类似于 Java 中的 Map。
适用于保存包含多个属性的对象，简化 Redis 的数据存储结构，提高可用性。

常用命令

HSET：设置哈希键的字段和值

hset key field value

例如：

hset emp:1 name "张三"
hset emp:1 age 35
hset emp:1 birthday "1983-04-03"
hset emp:1 height 178

HGET：获取哈希键指定字段的值

hget key field

例如：

hget emp:1 name  # 获取name字段的值

HGETALL：获取哈希键的所有字段和值

hgetall key

例如：

hgetall emp:1  # 获取一号员工所有属性和值

HMSET：一次设置多个字段和值

hmset key field1 value1 field2 value2 ...

例如：

hmset emp:2 name "Lisa" age 23 birthday "1990-05-03" height 165

HDEL：删除哈希键的某个字段

hdel key field

例如：

hdel emp:2 age  # 删除emp:2中的age字段

HLEN：获取哈希键的字段数量

hlen key

例如：

hlen emp:1  # 返回一号员工的属性数量

HEXISTS：判断哈希键的字段是否存在

hexists key field

例如：

hexists emp:1 name  # 判断name字段是否存在

Redis 列表类型课程笔记

列表类型特点

元素类型：列表中的每个元素必须是字符串。
有序性：按照插入顺序排序。
长度：列表的最大长度为 2^32 - 1，约 40 亿个元素。
常用场景：存储同一类型的数据集合，如学生信息列表、电脑设备列表等。

列表常用命令

RPUSH：从列表右侧插入元素

rpush key element1 element2 ...

例如：

rpush list_key C B A  # 在列表右侧依次插入 C、B、A

LPUSH：从列表左侧插入元素

lpush key element1 element2 ...

例如：

lpush list_key F E D  # 在列表左侧依次插入 F、E、D

RPOP：从列表右侧弹出元素

rpop key

例如：

rpop list_key  # 从列表右侧弹出一个元素

LPOP：从列表左侧弹出元素

lpop key

例如：

lpop list_key  # 从列表左侧弹出一个元素

LRANGE：获取列表中指定范围的元素

lrange key start stop

例如：

lrange list_key 0 -1  # 获取列表中的所有元素，-1 表示最后一个元素

Redis 集合类型（Set 和 ZSet）课程笔记

Set 和 ZSet 的特点

Set 集合特点

无序：Set 集合中的元素没有顺序。
唯一性：Set 集合中的元素都是唯一的，不能重复。
常见场景：Set 常用于需要快速判断元素是否存在的场景，例如标签管理、用户角色管理等。

ZSet 集合特点

有序：ZSet 集合中的元素通过设置的分数进行排序，默认按分数升序排列。
唯一性：和 Set 一样，ZSet 中的元素也是唯一的，但可以为每个元素设置一个分数。
常见场景：ZSet 常用于排行榜、带权重的元素存储等需要排序的场景。

Set 常用命令

SADD：向集合添加元素

sadd key element1 element2 ...

例如：

sadd set1 A B C

SMEMBERS：获取集合中的所有元素

smembers key

例如：

smembers set1  # 获取集合 set1 的所有元素

SINTER：获取两个集合的交集

sinter key1 key2

例如：

sinter set1 set2  # 获取 set1 和 set2 的交集

SUNION：获取两个集合的并集

sunion key1 key2

例如：

sunion set1 set2  # 获取 set1 和 set2 的并集

SDIFF：获取两个集合的差集

sdiff key1 key2

例如：

sdiff set1 set2  # 获取 set1 中有但 set2 中没有的元素

ZSet 常用命令

ZADD：向有序集合添加元素及其分数

zadd key score1 element1 score2 element2 ...

例如：

zadd zset1 100 A 101 B 99 C

ZRANGE：按分数顺序获取有序集合中的元素

zrange key start stop [WITHSCORES]

例如：

zrange zset1 0 -1 WITHSCORES  # 获取 zset1 中的所有元素及其分数

ZRANGEBYSCORE：按分数范围获取有序集合中的元素

zrangebyscore key min max

例如：

zrangebyscore zset1 100 103  # 获取分数在100到103之间的元素

package com.imooc.jedis;

import com.alibaba.fastjson.JSON;
import redis.clients.jedis.Jedis;

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.Scanner;

public class CacheSample {
    public CacheSample(){
        Jedis jedis = new Jedis("47.98.151.127");
        try {
            List<Goods> goodsList = new ArrayList<Goods>();
            goodsList.add(new Goods(8818, "红富士苹果", "", 3.5f));
            goodsList.add(new Goods(8819, "进口脐橙", "", 5f));
            goodsList.add(new Goods(8820, "进口香蕉", "", 25f));
            jedis.select(3);
            for (Goods goods : goodsList) {
                String json = JSON.toJSONString(goods);
                System.out.println(json);
                String key = "goods:" + goods.getGoodsId();
                jedis.set(key , json);
            }
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }finally {
            jedis.close();
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        new CacheSample();
        System.out.printf("请输入要查询的商品编号：");
        String goodsId = new Scanner(System.in).next();
        Jedis jedis = new Jedis("47.98.151.127");
        try{
            jedis.select(3);
            String key = "goods:" + goodsId;
            if(jedis.exists(key)){
                String json = jedis.get(key);
                System.out.println(json);
                Goods g = JSON.parseObject(json, Goods.class);
                System.out.println(g.getGoodsName());
                System.out.println(g.getPrice());
            }else{
                System.out.println("您输入的商品编号不存在，请重新输入！");
            }
        }catch(Exception e){
            e.printStackTrace();
        }finally {
            jedis.close();
        }
    }
}

码农公寓

Redis 学习笔记

1. Redis 简介

什么是 Redis？

Redis 的由来

Redis 的核心特性

什么是 NoSQL？

Redis 的数据存储方式

内存数据库的优势

Redis 的持久化功能

Redis 在现代互联网中的作用

2.Redis 核心特性

2. 1. 速度快

2. 2. 多语言支持

2. 3. 持久化机制

2. 4. 多种数据结构支持

2. 5. 主从复制

2. 6. 分布式与高可用

2. 7. 哨兵机制 (Sentinel)

3.Redis Linux安装

4. Redis 通用命令课程笔记

课程简介

Redis 通用命令

Redis 服务操作

注意事项

5. Redis 五种常用数据类型及字符串类型课程笔记

课程简介

Redis 五种数据类型

字符串类型（String）

常用命令

特殊用法

Redis 哈希键值类型课程笔记

哈希键值类型的特点

常用命令

Redis 列表类型课程笔记

列表类型特点

列表常用命令

Redis 集合类型（Set 和 ZSet）课程笔记

Set 和 ZSet 的特点

Set 集合特点

ZSet 集合特点

Set 常用命令

ZSet 常用命令

相关文章