【Redis二三事】一套超详细的Redis学习教程（步骤图片+实操）---第一集

本文主要是介绍【Redis二三事】一套超详细的Redis学习教程（步骤图片+实操）---第一集，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

⭐️写在前面

这里是温文艾尔の学习之路

🍅文章整理自：黑马程序员-Redis

🙏作者水平欠佳，如果发现任何错误，欢迎批评指正

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🍅文章发布日期：2021.12.16

👋Redis学习之路！

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👋一套超详细的Redis学习教程（图片+实操）—第二集

在这里插入图片描述

文章目录

👋1 NoSql简介
👋2 Redis简介
👋2.1 Redis的应用
🎉2.2 Redis的下载与安装
🎉2.2.1 Linux环境下安装Redis
2.2.1.1 切换启动方式
🌹2.2.2 windows环境下安装Redis
👋2.2.1 redis核心文件
👋3 Redis的五大数据类型
👋3.1 String
👋3.1.1 String 类型数据的基本操作
👋3.1.2 String类型数据的扩展操作
业务场景：
解决方案
👋string作为数值操作
业务场景：
解决方案：
👋3.1.3 string类型数据操作的注意事项
👋3.1.4 综合案例
解决方案：
👋3.2 hash
👋3.2.1 hash类型简介
👋3.2.2 hash类型数据的基本操作
👋3.2.3 hash类型数据扩展操作
👋3.2.4 hash类型数据操作的注意事项
👋3.3 list
👋3.3.1 list类型数据基本操作
👋3.3.2 list类型数据扩展操作
业务场景1
👋3.3.3 list类型数据操作注意事项
👋3.4 set
👋3.4.1 set类型数据的基本操作
👋3.4.2 set类型数据的扩展操作
业务场景1
业务分析
解决方案
业务场景2
解决方案
👋3.4.3 set类型数据操作的注意事项
业务场景1
解决方案
👋3.5 sorted_set
👋3.5.1 sorted_set类型数据的基本操作
注意
其他操作
👋3.5.2 sorted_set 业务场景
业务场景1
业务分析
解决方案
👋3.5.3 sorted_set类型数据操作的注意事项
👋4 Redis通用命令
👋4.1 key通用指令
👋4.2 数据库通用指令
解决方案
👋4.2.1 数据库通用操作
👋5 Jedis
👋5.1 Jedis简介
👋5.2 Jedis书写Hello World
👋5.3 Jedis常规操作演示
案例
案例：需求分析
代码实现
6.4 Jedis简易工具类

👋1 NoSql简介

即Not-Only SQL（泛指非关系型的数据库），作为关系型数据库的补充

作用

应对基于海量用户和海量数据前提下的数据处理问题

特征

可扩容，可伸缩
大数据量下高性能
灵活的数据模型
高可用

常见的Nosql数据库

Redis
memcache
HBase
MongoDB

👋2 Redis简介

Redis是Nosql的一种具体体现

概念：

Redis（REmote Dlctionary Server）是用C语言开发的一个开源的高性能键值对（key-value）数据库

特征

数据间没有必然的关联关系
内部采用单线程机制进行工作
高性能。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
多数据类型支持

  - 字符串类型	string- 列表类型        list- 散列集合        hash- 集合类型        set- 有序集合类型 sorted_set

持久化支持。可以进行数据灾难恢复

👋2.1 Redis的应用

🎉2.2 Redis的下载与安装

🎉2.2.1 Linux环境下安装Redis

有外网的情况下可执行如下命令

wget http://download.redis.io/releases/redis-4.0.0.tar.gz

List item

执行对压缩包解压的命令

tar -xvf redis-4.0.0.tar.gz

cd redis-4.0.0/

安装 redis

make install

显示下面这张图则代表安装成功
在这里插入图片描述

cd src
redis-server

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复制一个会话，执行redis-cli即可操作redis

在这里插入图片描述

切换端口启动redis服务，执行以下命令

redis-server --port <端口号>

同样启动redis-cli也需要切换端口，执行命令 redis-cli -p <端口号>

在这里插入图片描述

2.2.1.1 切换启动方式

我们在开发可以按照不同方式启动redis，切换启动方式

查看redis的conf文件

使用cat命令过滤注释与空白并把文件内容转移到我们自己的redis-6379.conf中对其进行修改

cat redis.conf | grep -v "#" |grep -v "^$" > redis-6379.conf

进入redis-6379.conf修改文件

vim redis 6379.conf

在这里插入图片描述
修改为以下形式

下面我们使用配置文件启动

查看是否启动

> 将redis-6379.conf移动到我们自己创建的conf文件里
> 
> 将redis-6379.conf文件复制

在这里插入图片描述
修改端口及日志文件名称即可

在这里插入图片描述
启动两个服务

🌹启动成功

🌹2.2.2 windows环境下安装Redis

在学习的初级阶段我们先在windows上安装redis，后续再在linux上进行安装

安装链接：
redis安装
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👋2.2.1 redis核心文件

- redis-server.exe 服务器启动命令
- redis-cli.exe 命令行客户端
- redis.windows.conf redis核心配置文件
- redis-benchmark.exe 性能测试工具
- redis-check-aof.exe AOF文件修复工具
- redis-check-dump.exe RDB文件检查工具（快照持久化文件）

启动redis：redis-server
启动命令行：redis-cli

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👋3 Redis的五大数据类型

redis数据存储格式

redis自身是一个Map，其中所有的数据都是采用key：value的形式存储
数据类型指的是存储的数据的类型，也就是value部分的类型，key部分永远都是字符串

我们可以和java中的对象类比着看待
在这里插入图片描述

👋3.1 String

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👋3.1.1 String 类型数据的基本操作

添加/修改数据
- set key value
获取数据
- get key
删除数据
- del key

在这里插入图片描述

添加/修改多个数据
- mset key1 value1 key2 value2 …
获取多个数据
- mget key1 key2…
获取数据字符个数
- strlen key
追加信息到原始信息后部（如果原始信息存在就追加，否则新建）
- append key value

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单数据操作与多数据操作的选择之惑

首先我们需要明白一条指令的执行过程
在这里插入图片描述

set指令发送需要时间
redis执行需要时间
处理完毕返回需要消耗时间

单指令执行3条指令消耗的时间：3x发送+3x处理+3x返回多指令执行3条指令的执行过程：1x发送+3x处理+1x返回

在数据量较少时，单指令与多指令并没有多少差别
但是一旦数据量上涨，多指令消耗的时间远远少于单指令

👋3.1.2 String类型数据的扩展操作

业务场景：

大型企业级应用中，分表操作是基本操作，使用多张表存储同类型数据，但是对应id必须保证统一性，不能重复。Oracle数据库具有sequence设定，可以解决该问题，但是MYSQL数据库并不具有类似的机制那么如何解决？

在这里插入图片描述

解决方案

设置数值数据增加指定范围的值
- incr key
- incrby key increment
- incrbyfloat key increment
设置数值数据减少指定范围的值
- decr key
- decrby key increment

在这里插入图片描述

👋string作为数值操作

string在redis内部存储默认就是一个字符串，当遇到增减类操作incr，decr时会转成数值型进行计算。
redis所有操作都是**原子性**的，采用单线程处理所有业务，命令是一个一个执行的，因此无需考虑并发带来的数据影响
注意：胺树脂进行操作的数据，如果原始数据不能转成数值，或超越了redis数值上限范围，将报错。9223372036854775807（java中long型数据最大值，long.MAX_VALUE）

业务场景：

在这里插入图片描述
我们为投票的人设置news_id，并为他设置投票倒数时长，时长一到，id擦掉

解决方案：

设置数据具有指定的生命周期
setex key seconds value
psetex key milliseconds value
如果在时间之内又重新设置数据的生命周期，则之前的设置作废，按照新的生命周期来

我们得到结论 redis控制数据的生命周期，通过数据是否失效控制业务行为，适用于所有具有时效性限定控制的操作

👋3.1.3 string类型数据操作的注意事项

- 数据操作不成功的反馈与数据正常操作之间的差异- 表示运行结果是否成功- （integer）0->false 失败- （integer）1->true 成功- 表示运行结果值- （integer）3->3      3个- （integer）1->1      1个
- 数据未获取到- （nil）等同于null
- 数据最大存储量- 512MB
- 数值计算最大范围（java中的long的最大值）- 9223372036854775807

👋3.1.4 综合案例

主页高频访问信息显示控制，例如新浪微博大V主页显示粉丝数与微博数量

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解决方案：

在redis中为大V用户设定用户信息，以用户主键和属性值作为key，后台设定定时刷新策略即可

表名+主键名+主键值+属性名来作为它的key

在redis中以json格式存储大V用户信息，定时刷新（也可以使用hash类型）

在这里插入图片描述

redis应用于各种结构型和非结构型高热度数据访问加速

👋3.2 hash

在这里插入图片描述

👋3.2.1 hash类型简介

新的存储需求：对一系列存储的数据进行编组，方便管理，典型应用存储对象信息
需要的存储结构：一个存储空间保存多个键值对数据
hash类型：底层使用哈希表结构实现数据存储

在这里插入图片描述

👋3.2.2 hash类型数据的基本操作

添加/修改数据
- hset key field value
获取数据
- hget key field
- hgetall key
删除数据
- hdel key field1 [field2]
添加/修改多个数据
- hmset key field1 value1 field2 value2
获取多个数据
- hmget key field1 field2
获取哈希表中字段的数量
- hlen key
获取哈希表中是否存在指定的字段
- hexists key field

在这里插入图片描述

👋3.2.3 hash类型数据扩展操作

获取哈希表中所有字段名或字段值
- hkeys key
- hvals key
设置指定字段的数值数据增加指定范围的值
- hincrby key field increment
- hincrbyfloat key field increment

👋3.2.4 hash类型数据操作的注意事项

- 1.hash类型下的value只能存储字符串，不允许存储其他数据类型，不存在嵌套现象。如果数据未获取到，对应的值为（nil）
- 2.每个hash可以存储2^23-1个键值对
- 3.hash类型十分贴近对象的数据存储形式，并且可以灵活添加对象属性。但hash设计初衷不是为了存储大量对象而设计的，切记不可滥用，更不可以将hash作为对象列表使用
- 4.hgetall操作可以获取全部属性，如果内部field过多，遍历整体数据效率就会很低，有可能成为数据访问瓶颈

hsetnx key field value

如果当前value存在则不会修改，当前value不存在则进行修改

👋3.3 list

类比java中的linkedlist

list类型
在这里插入图片描述

👋3.3.1 list类型数据基本操作

添加/修改数据
- lpush key value1 [value2]… （从左边进）
- rpush key value1 [value2]…（从右边进）
获取数据
- lrange key start stop（不知道多少个数据时stop设置为-1，负数代表倒数第一个元素）
- lindex key index
- llen key
获取并移除数据
- lpop key
- rpop key
移除指定数据
- lrem key count value

在这里插入图片描述

👋3.3.2 list类型数据扩展操作

在规定时间内获取并移除数据（现在列表里没有不代表将来没有）

blpop key1 [key2] timeout
brpop key1[key2] timeout

业务场景1

微信朋友圈点赞，要求按照点赞顺序显示点赞好友信息
在这里插入图片描述

其中count代表删除几个列表中的指定元素，例如删除3个a

由此可以看出

redis应用于具有操作先后顺序的数据控制

👋3.3.3 list类型数据操作注意事项

list中保存的数据都是string类型的，数据总容量是有限的，最多2^32-1个元素
list具有索引的概念，但是操作数据时通常以队列的形式进行入队出队操作，或以栈的形式进行入栈出栈操作
获取全部数据操作结束索引设置为-1
list可以对数据进行分页操作，通常第1页的信息来自于list，第2页及更多的信息通过数据库的形式加载

业务场景1
在这里插入图片描述
解决方案

每台服务器上的信息都由redis进行统计，保证了信息时间按顺序进行展示

在这里插入图片描述

由此我们可见redis应用于最新消息的展示

👋3.4 set

类比java中的set

新的存储要求：存储大量的数据，在查询方面提供更高的效率
需要的存储结构：能够保存大量的数据，高效的内部存储机制，便于查询
set类型：与hash存储结构完全相同，仅存储键，不存储值（nil），并且值是不允许重复的

为什么不用list的原因： list内部的数据结构是链表，查询慢，增删快，虽然能存取大量数据，但是读取效率低下

set在存储空间中的分布
在这里插入图片描述

👋3.4.1 set类型数据的基本操作

添加数据
- sadd key member1 [member2]
获取全部数据
- smembers key
删除数据
- srem key member1 [member2]
获取集合数据总量
- scard key
判断集合中是否包含指定数据
- sismember key member

👋3.4.2 set类型数据的扩展操作

业务场景1

每位用户首次使用今日头条时会设置3项爱好的内容，但是后期为了增加用户的活跃度，兴趣点。必须让用户对其他信息类别产生兴趣，增加客户留存度，如何实现？

业务分析

系统分析出各个分类的最新或最热点信息条目并组织成set集合
随机挑选其中部分信息
配合用户关注信息分类中的热点信息组织成展示的全信息集合

解决方案

随机获取集合中指定数量的数据
srandmember key [count]

随机获取集合中的某个数据并将该数据移出集合
spop key

由此可以得出

redis应用于随机推荐类信息检索，例如热点歌单推荐，热点新闻推荐，热卖旅游线路，应用app，大v推荐等

业务场景2

在这里插入图片描述
推荐共同关注的好友，提高用户留存率

解决方案

交、并、差集图示

在这里插入图片描述

求两个集合的交、并、差集

sinter key1 [key2]
sunion key1 [key2]

在这里插入图片描述

sdiff key1 [key2]

在这里插入图片描述
求两个集合的交、并、差集并存储到指定集合中

sinterstore destination key1 [key2]
sunionstore destination key1 [key2]
sdiffstore destination key1 [key2]

将指定数据从原始集合中移动到目标集合中

smove source destination member

在这里插入图片描述

由此我们可以得到

redis应用于同类信息的关联搜索、二度关联搜索、深度关联搜索

👋3.4.3 set类型数据操作的注意事项

set类型不允许数据重复，如果添加的数据在set中已经存在，将只保留一份
set虽然和hash的存储结构相同，但是无法启用hash中存储值的空间

业务场景1

集团公司共具有12000名员工，内部OA系统中具有700多个角色，3000多个业务操作，23000多种数据，每位员工具有一个或多个角色，如何快速进行业务操作的权限检验？

在这里插入图片描述
这里不考虑其他的，只是用redis作为校验，证明它可以做到这件事，真实开发会有其他框架完成

解决方案

在这里插入图片描述
校验思想1：

我们设定一个用户有两个角色，每个角色有2-3个不同权限，将用户权限通过sunionstore存储到 uid:007中，判断权限可以直接判断uid:007中是否存在，存在则有权限，不存在则无权限

在这里插入图片描述
校验思想2：

通过sismember 命令判断是否具有该权限

在这里插入图片描述

第一种思想是数据存储方提供数据，然后将校验的业务操作放到程序的业务层去进行第二种思想是直接把要校验的数据放在数据这一端校验，直接把结果给你第一种形式耦合度较低，分工明确，数据和业务分散开来，而第二种把业务校验的工作糅合到数据中去了
，对于redis，还是提供基础数据而非提供校验结果比较好

由此我们可以得出

redis应用于同类型不重复数据的合并操作

👋3.5 sorted_set

新的存储需求：数据排序有利于数据的有效展示，需要提供一种可以根据自身特征进行排序的方式
需要的存储结构：新的存储模型，可以保存可排序的数据
sorted_set类型：在set的存储结构基础上添加可排序字段

在这里插入图片描述
score便是数据的排序特征，我们根据他对数据进行排序

👋3.5.1 sorted_set类型数据的基本操作

添加数据
- zadd key score1 member1 [score2 member2]
获取全部数据
- zrange key start stop [WITHSCORES] （按从小到大的顺序展示）
- zrevrange key start stop [WITHSCORES] （按从大到小的顺序展示）
删除数据
- zrem key member [member …]

对上面操作的演示

按条件获取数据
- zrangebyscore key min max [WITHSCORES] [LIMIT]
- zrevrangebyscore key max min [WITHSCORES]
按条件删除数据
- zremrangebyrank key start stop （按索引删除）
- zremrangebyscore key min max （按范围删除）

查询成绩在50-90之间的数据

查询成绩在0-99之间的前两个数据

按范围删除

按索引删除

注意

min与max用于限定搜索查询的条件
start与stop用于限定查询范围，作用于索引，表示开始和结束索引
offset与count用于限定查询范围，作用于查询结果，表示开始位置和数据总量

其他操作

获取集合数据总量
- zcard key
- zcount key min max
集合交、并操作
- zinterstore destination numkeys key [key …]
- zunionstore destination numkeys key [key …]

操作演示：

在这里插入图片描述

sorted_set集合交集操作演示

👋3.5.2 sorted_set 业务场景

业务场景1

票选广东十大杰出青年，各类综艺选秀海选投票

各类资源网站TOP10（电影，歌曲，文档，电商，游戏等）

聊天室活跃度统计

业务分析

为所有参与排名的资源建立排序依据

解决方案

获取数据对应的索引（排名）
- zrank key member
- zrevrank key member
score值获取与修改
- zscore key member
- zincrby key increment member

我们设置电影aa,bb,cc并对其票数进行排名，并对aa票数进行+1操作

在这里插入图片描述

👋3.5.3 sorted_set类型数据操作的注意事项

score保存的数据存储空间是64位，如果是整数范围是-9007199254740992~9007199254740992
score保存的数据也可以是一个双精度的double值，基于双精度浮点数的特征，可能会丢失精度，使用时候要慎重
sorted_set底层存储还是基于set结构的，因此数据不能重复，如果重复添加相同的数据，score值将被反复覆盖，保留最后一次修改的结果

由此可知

redis应用于基于时间顺序的数据操作，而不关注具体时间

👋4 Redis通用命令

👋4.1 key通用指令

key是一个字符串，通过key获取redis中保存的数据

删除指定key
- del key
获取key是否存在
- exists key
获取key的类型
- type key
为指定key设置有效期
- expire key seconds
- pexpire key milliseconds （和第1个区别在于可以设置毫秒级）
- expireat key timestamp
- pexpireat key milliseconds-timestamp
获取key的有效时间
- ttl key （如果一个key不存在，它的返回值为-2，如果key存在但是过了有效期，它的返回值为-1）
- pttl key
切换key从时效性转换为永久性
- persist key
查询key
- keys pattern
- 查询模式pattern规则

在这里插入图片描述

为key改名
- rename key newkey
- renamenx key newkey （如果新名称已存在则不修改）
对所有key排序
- sort （排list、set、sorted_set中的元素）
其他key通用操作
- help @generic

👋4.2 数据库通用指令

key的重复问题

key是由程序员定义的
redis在使用过程中，伴随着操作数据量的增加，会出现大量的数据以及对应的key
数据不区分种类，类别混杂在一起，极易出现重复或冲突

解决方案

redis为每个服务提供有16个数据库，编号从0到15
每个数据库之间的数据相互独立

在这里插入图片描述

👋4.2.1 数据库通用操作

切换数据库（不切换则默认使用0号数据库）
- select index
其他操作
- quit （退出当前数据库）
- ping （测试服务器是否连通）
- echo message （输出信息）
数据移动（将当前数据库的指定数据移动到目标数据库）
- move key db
数据清除
- dbsize （查看当前数据库有多少个key）
- flushdb （清除当前数据）
- flushall （清除所有数据）

👋5 Jedis

👋5.1 Jedis简介

Jedis是java语言与redis进行交互的工具，但是Jedis不是java语言连接redis的唯一渠道，其他渠道还有

SpringData Redis
Lettuce

👋5.2 Jedis书写Hello World

第一步：创建Maven工程

在这里插入图片描述
第二步：引入依赖

    <dependencies><dependency><groupId>redis.clients</groupId><artifactId>jedis</artifactId><version>2.9.0</version></dependency><dependency><groupId>junit</groupId><artifactId>junit</artifactId><version>4.12</version></dependency></dependencies>

第三步：输出helloworld

    @Testpublic void testJedis(){//连接redisJedis jedis = new Jedis("127.0.0.1", 6379);//操作redisjedis.set("name","helloworld");String name = jedis.get("name");System.out.println(name);//关闭连接jedis.close();}

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👋5.3 Jedis常规操作演示

1.测试list

    @Testpublic void testList(){//连接redisJedis jedis = new Jedis("127.0.0.1", 6379);//操作redisjedis.lpush("list1","a","b","c");jedis.rpush("list1","x");List<String> list1 = jedis.lrange("list1", 0, -1);for (String s : list1) {System.out.println(s);}//关闭连接jedis.close();}

在这里插入图片描述
2.测试hash

    @Testpublic void testHash(){//连接redisJedis jedis = new Jedis("127.0.0.1", 6379);//操作redisjedis.hset("hash1","a1","a1");jedis.hset("hash1","a2","a2");Map<String, String> hash1 =jedis.hgetAll("hash1");System.out.println(hash1);//关闭连接jedis.close();}

在这里插入图片描述

案例

在这里插入图片描述

案例：需求分析

在这里插入图片描述

代码实现

package com.wql;import redis.clients.jedis.Jedis;
import redis.clients.jedis.exceptions.JedisDataException;/*** Description* User:* Date:* Time:*/
public class service {private String id;private int num;public service(String id,int num){this.id = id;this.num = num;}//控制单元（控制business的调用）public void ss(){//连接redisJedis jedis = new Jedis("127.0.0.1", 6379);//业务操作String value = jedis.get("compid:"+id);try {if (value==null){jedis.setex("compid:"+id,5,Long.MAX_VALUE-num+"");}else {Long val = jedis.incr("compid:"+id);business(id,num-(Long.MAX_VALUE-val));}}catch (JedisDataException e){System.out.println("使用已经达到次数上限，请升级会员级别");return;}finally {//关闭jedisjedis.close();}}//业务操作public void business(String id,Long val){System.out.println("用户:"+id+"业务操作执行第"+val+"次");}
}class MyThread extends Thread{service sc;public MyThread(String id,int num){sc = new service(id,num);}@Overridepublic void run() {while (true){sc.ss();try {Thread.sleep(300L);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}}}
}class Main{public static void main(String[] args) {MyThread mt1 = new MyThread("1",10);MyThread mt2 = new MyThread("2",30);mt1.start();mt2.start();}
}

在这里插入图片描述

6.4 Jedis简易工具类

Jdeis本身已经提供了连接池JedisPool

JedisPool：Jedis提供的连接池技术
- poolConfig：连接池配置对象
- host:redis服务地址
- port:redis服务端口号

package com.wql.util;import redis.clients.jedis.Jedis;
import redis.clients.jedis.JedisPool;
import redis.clients.jedis.JedisPoolConfig;import java.util.ResourceBundle;/*** Description* User:* Date:* Time:*/
public class JedisUtils {private static JedisPool jp = null;private static String host;private static int port;private static int maxTotal;private static int maxIdle;static {ResourceBundle rb = ResourceBundle.getBundle("redis");host = rb.getString("redis.host");port = Integer.parseInt(rb.getString("redis.port"));maxTotal = Integer.parseInt(rb.getString("redis.maxTotal"));maxIdle = Integer.parseInt(rb.getString("redis.maxIdle"));JedisPoolConfig jpc = new JedisPoolConfig();jpc.setMaxTotal(maxTotal);jpc.setMaxIdle(maxIdle);jp = new JedisPool(jpc,host,port);}public static Jedis getJedis(){return jp.getResource();}public static void main(String[] args) {System.out.println(getJedis());}
}

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👋2 Redis简介

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👋3.1 String

👋3.1.1 String 类型数据的基本操作

👋3.1.2 String类型数据的扩展操作

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👋string作为数值操作

业务场景：

解决方案：

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👋3.1.4 综合案例

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👋3.2 hash

👋3.2.1 hash类型简介

👋3.2.2 hash类型数据的基本操作

👋3.2.3 hash类型数据扩展操作

👋3.2.4 hash类型数据操作的注意事项

👋3.3 list

👋3.3.1 list类型数据基本操作

👋3.3.2 list类型数据扩展操作

业务场景1

👋3.3.3 list类型数据操作注意事项

👋3.4 set

👋3.4.1 set类型数据的基本操作

👋3.4.2 set类型数据的扩展操作

业务场景1

业务分析

解决方案

业务场景2

解决方案

👋3.4.3 set类型数据操作的注意事项

业务场景1

解决方案

👋3.5 sorted_set

👋3.5.1 sorted_set类型数据的基本操作

注意

其他操作

👋3.5.2 sorted_set 业务场景

业务场景1

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👋4 Redis通用命令

👋4.1 key通用指令

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