redis的數據類型 · 小機的專屬后端開發筆記本

# Redis的數據類型 ## 一、Redis的安裝可以直接去[中文官網](http://www.redis.net.cn/)中直接下載安裝，進入這個網站，[點擊下載](http://www.redis.cn/download.html)，下載穩定版的即可。將該tar包下載后加壓到一個沒有中文字符路徑的空文件夾中，即可直接使用，不用進行額外的配置。本地使用方式如下： 1. 打開redis-server.exe：這是一個redis的服務器端，相當于mysql軟件 2. 打開redis-cli.ext:這是一個redis的客戶端，可以供我們在本地操作redis數據庫，類似與圖形化界面，當然這里是使用命令行的方式操作redis數據庫的。例如：在redis-cli客戶端中保存鍵為“name",值為”zhangsan"的一條數據，并獲取該數據（相當于name=zhangsan） ![](https://img.kancloud.cn/c1/be/c1be7d60e15776533295884108fa72ed_1067x145.png)   ## 二、Redis的數據類型 Redis底層是由C語言編寫的，redis里面內置的數據結構即是用C語言的結構體實現的。有五種基礎的數據類型，在redis6之后新增了三種。 > 值得說明的是這里的數據結構指的是值的類型，redis的鍵都是有字符串構成的。 ### 2.1 數據類型分類 1. string：字符串類型； 2. hash：哈希類型，相當于map類型，值也是以鍵值對的形式存在的； 3. list：列表類型，可以支持重復性的數據； 4. set：集合類型，與list的區別是不支持重復性的數據； 5. sortedset：有序集合類型，在不支持重復的同時還保證數據是有序的。 6. Bitmaps：位圖 7. HyperLogLog： 8. Geographic： #### string * 存儲數據： > set key value * 取出數據： > get key * 刪除鍵： > del key ~~~ ?127.0.0.1:6379> set username zhangsan // 設置username的值為zhangsan ?127.0.0.1:6379> get username //取出username對應的值 ?"zhangsan" ?127.0.0.1:6379> del username //username的值將會被刪除 ~~~   #### hash類型 * 存儲數據： > hset key field value 即創建一個類型為hash，其鍵為key，里面有個字段為field，值為value，相當于{"key": {"filed":value}} * 取出數據： > hget key field 獲取字段field中的值 * 取出hash中鍵值key的所有的字段數據： > hgetall key 將會獲取鍵值對，field=value * 刪除字段： > hdel key field 刪除鍵key的字段field ~~~ ?127.0.0.1:6379> hset person name zhangsan ?127.0.0.1:6379> hset person age 21 ?// 即相當于創建了：person = {"name":"張三", "age":21} ?127.0.0.1:6379> hget person name ?"zhangsan" ?127.0.0.1:6379> hgetall person ?"name" ?"zhangsan" ?"age" ?21 ?127.0.0.1:6379> hdel person name // 刪除字段name ~~~   #### list類型可以選擇將一個元素添加到頭部還是到尾部，很像一個雙端隊列結構 * 存儲數據： > lpush key value //將數據從左邊添加到列表中 > rpush key value //將數據從右邊添加到列表中 * 取出數據： > lrange key start end 將start到end范圍的索引的數據取出，從0開始，-1表示后一個元素 * 移除數據： > lpop key //刪除列表中最左邊的元素，并將元素返回 > rpop key //刪除列表中最右邊的元素，并將元素返回 ~~~ ?127.0.0.1:6379>lpush userlist zhangsan ?127.0.0.1:6379>rpush userlist lisi ?127.0.0.1:6379>lrange userlist 0 -1 //取出列表中所有的元素 ?"zhangsan" ?"lisi" ?127.0.0.1:6379>lpop userlist ?"zhangsan" ?127.0.0.1:6379>rpop userlist ?"lisi" ~~~   #### set類型與list類型類似，但是不會添加重復數據 * 存儲數據： > sadd key value * 獲取數據： > smembers key 取出所有的值 * 刪除數據： > srem key value ~~~ ?127.0.0.1:6379>sadd myset a //給myset中添加"a" ?127.0.0.1:6379>sadd myset b ?127.0.0.1:6379>smembers myset ?"a" ?"b" ?127.0.0.1:6379>srem myset a //刪除a的值 ~~~   #### sortedset類型有序集合類型，不允許重復數據，存儲數據時要為每個值設置一個double類型的score（分數）用來排序 * 存儲數據： > zadd key score value * 取出數據： > zrange key start end \[withscores\] 可選的withscores表示是否要將分數一起展示出來，起始索引下標為0，-1表示最后一個元素 * 刪除數據： > zrem key value ~~~ ?127.0.0.1:6379> zadd mysort 60 zhangsan //值zhangsan的score為60 ?(integer) 1 ?127.0.0.1:6379> zadd mysort 50 lisi //值lisi的score為50 ?(integer)1 ?127.0.0.1:6379> zadd mysort 80 wangwu //值wangwu的score為80 ?(integer) 1 ?127.0.0.1:6379> zrange mysort 0 -1 ?1) "lisi" ?2) "zhangsan" ?3) "wangwu" ?127.0.0.1:6379> zrange mysort 0 -1 withscores ?1) "zhangsan" ?2) "60" ?3) "wangwu" ?4) "80" ?5) "lisi" ?6) "500" ?127.0.0.1:6379> zrem mysort lisi //刪除lisi的值 ?(integer) 1 ~~~   #### Bitmaps bitmaps（位圖）嚴格上講并不是新的一種數據類型，而是定義了字符串類型面向位的一組操作。通過在不同位上設置0或者1來存儲不同的狀態。 1. 創建位圖對象的命令 ~~~ ?localhost:6379>setbit key offset value ~~~ offset為偏移量，表示要將哪一位設置成0/1。 2. 獲取某一位的狀態命令 ~~~ ?localhost:6379>getbit key offset ~~~ offset為偏移量。返回值為0或者1。對沒有設置的位都會返回0。 3. 統計為1的個數 ~~~ ?localhost:6379>bitcount key ~~~ 或者是 ~~~ ?localhost:6379>bitcount key 0, 1 ~~~ 這樣可以獲取`字節`0和1中位為1的個數。 4. 兩個key之間進行邏輯運算 ~~~ ?localhost:6379>bitop operate destkey key1 key2 ~~~ operate可選類型為：and，or，xor等邏輯運算。 5. 找到第一指定為0或者1的位 ~~~ ?localhost:6379>bitpos key 0/1 [start] [end] ~~~ > 應用場景 1. 可以用在統計網站的日活躍用戶。 2. 各種實時分析，例如和對象ID相關的，可以將對象的ID的大小表示為第幾位，進而統計相關的信息。   #### HyperLogLog 是一種概率數據結構，用來統計一個集合中的基數。當數據的量特別大的時候，使用HyperLogLog就可以節省大量的內存，HyperLogLog使用的是固定的大小存儲基數，為12KB，可以統計2^64個數據。Redis中統計出來的結果可能與實際的有1%的偏差。 1. 創建： ~~~ ?localhost:6379>pfadd key value ~~~ 基數增加成功會返回1，否則返回0. 2. 統計基數數量： ~~~ ?localhost:6379>pfcount key ~~~ ![](https://img.kancloud.cn/ec/d8/ecd8155bff1ae6137cefea40f8dbe480_843x66.png) 集合{1，2，3， 4， 1， 1， 1， 1} 統計出來的基數就是4。 3. 合并兩個HyperLogLog類型 ~~~ ?localhost:6379>pfmerge key key1 key2 ~~~ > 應用場景 1. 統計網站的頁面訪問量。 2. 統計獨立訪客的數量。   #### Geographic 地圖的坐標類型，可以設置經緯度，查詢，范圍查詢的等操作。 1. 創建 ~~~ ?geoadd key 經度緯度地點 ~~~ 2. 獲取： ~~~ ?geopos key 地點 ~~~ 3. 獲取兩個地點的直線距離 ~~~ ?geodist key 地點1 地點2 顯示單位 ~~~ 顯示單位的可取值為： `km,m,mi(英里）,ft（英尺）`。 4. 獲取一定范圍內的數據： ~~~ georadius key 經度緯度半徑長度顯示單位 ~~~   ### 2.2 其他通用命令操作 * keys \* ：查詢所有鍵，可以使用正則表達式的方式 * type key：查詢該鍵的類型 * del key：刪除指定的鍵   ## 三、java操作Redis ~~~ java使用Jedis工具來操作redis數據庫。如果還沒有下載Jedis相關的jar的話，可以到<a href="https://jar-download.com/artifacts/redis.clients/jedis/3.3.0">這里下載</a>。或者如果是使用maven的話，可以在pom.xml配置如下引入相關依賴 ~~~ ~~~ <dependency> <groupId>redis.clients</groupId> <artifactId>jedis</artifactId> <version>2.8.1</version> </dependency> ~~~ （版本號可以選擇自己想要） ### 3.1使用方式 Jedis的使用非常簡便，只要創建對應的Jedis對象即可。 ~~~ Jedis jedis = new Jedis("localhost", 6379); //連接本地的Jedis數據庫，無參構造的話默認就是這兩個值注意要將本地的redis服務端打開 jedis.set("name", "zhangsan"); //設置一個字符串類型的數據 name=zhangsan jedis.get("name"); // zhangsan ~~~ jedis中對數據操作的那些方法的方法名是和上面將的redis中的命令是一致的，只是Jedis中命名是駝峰命名，有一些名稱可能要區分一下大小寫。例如 ~~~ jedis.hset("user", "name", "zhangsan"); //設置一個map數據 jedis.hset("user", "age", "22"); jedis.hget("user", "name"); jedis.hgetAll("user"); ~~~ 可見其使用方式和命名行的使用方式是類似的，只不過把數據當成參數進行傳遞，就不在這里過多贅述了。其他方法： ~~~ jedis.close(); //關閉連接jedis.setex(String key, int seconds, String value); //設置seconds秒數之后自動刪除該鍵值對 ~~~ ### 3.2 連接池與mysql類似的，redis也有一個數據連接池對象為JedisPool,下面創建一個redis數據庫連接的工具類，用于獲取JedisPool連接池和獲取Jedis連接對象。 ~~~ import redis.clients.jedis.Jedis; import redis.clients.jedis.JedisPool; import redis.clients.jedis.JedisPoolConfig; public final class JedisUtil { /** * JedisPool連接池對象 */ private static JedisPool jedisPool; static { JedisPoolConfig config = new JedisPoolConfig(); config.setMaxTotal(50); //最大連接數，設置為0表示沒有限制 config.setMaxIdle(10); //最大等待的連接數，設置為0表示沒有限制 jedisPool = new JedisPool(config, "localhost", 6379); } /** * 獲取Jedis連接對象 */ public static Jedis getJedis() { return jedisPool.getResource(); } /** * 關閉jedis連接 */ public static void close(Jedis jedis) { if (jedis != null) { jedis.close(); } } } ~~~ ### 3.3 與Spring Boot整合 1. 引入依賴 ~~~  <dependency> <groupId>org.springframework.boot</groupId> <artifactId>spring-boot-starter-data-redis</artifactId> </dependency>  <dependency> <groupId>org.apache.commons</groupId> <artifactId>commons-pool2</artifactId> </dependency> ~~~ 2. application.yml中配置屬性 ~~~ spring: # redis配置 redis: host: localhost port: 6379 database: 0 # 數據庫索引，默認為0 timeout: 1800000 # 連接超時時間 lettuce: pool: max-active: 20 # 連接池中的最大連接數，負值表示沒有限制 max-wait: 1 # 連接池中的最大等待數 max-idle: 5 # 連接池中的最大空閑數 min-idle: 0 # 連接池中的最小空閑數 ~~~ 3. 書寫Redis配置類 ~~~ @EnableCaching @Configuration public class RedisConfig extends CachingConfigurerSupport { @Bean public RedisTemplate<String, Object> redisTemplate(RedisConnectionFactory redisConnectionFactory) { RedisTemplate<String, Object> redisTemplate = new RedisTemplate<>(); RedisSerializer<String> redisSerializer = new StringRedisSerializer(); Jackson2JsonRedisSerializer jackson2JsonRedisSerializer = new Jackson2JsonRedisSerializer(Object.class); ObjectMapper objectMapper = new ObjectMapper(); objectMapper.setVisibility(PropertyAccessor.ALL, JsonAutoDetect.Visibility.ANY); objectMapper.enableDefaultTyping(ObjectMapper.DefaultTyping.NON_FINAL); jackson2JsonRedisSerializer.setObjectMapper(objectMapper); redisTemplate.setConnectionFactory(redisConnectionFactory); // 設置key的序列化方式 redisTemplate.setKeySerializer(redisSerializer); // 設置值的序列化方式 redisTemplate.setValueSerializer(redisSerializer); return redisTemplate; } @Bean public CacheManager cacheManager(RedisConnectionFactory redisConnectionFactory) { RedisSerializer<String> redisSerializer = new StringRedisSerializer(); Jackson2JsonRedisSerializer jackson2JsonRedisSerializer = new Jackson2JsonRedisSerializer(Object.class); // 解決查詢緩存轉換異常的問題 ObjectMapper objectMapper = new ObjectMapper(); objectMapper.setVisibility(PropertyAccessor.ALL, JsonAutoDetect.Visibility.ANY); objectMapper.enableDefaultTyping(ObjectMapper.DefaultTyping.NON_FINAL); jackson2JsonRedisSerializer.setObjectMapper(objectMapper); // 配置序列化，解決亂碼問題，過期時間設置為10分鐘 RedisCacheConfiguration configuration = RedisCacheConfiguration.defaultCacheConfig() .entryTtl(Duration.ofSeconds(600)) .serializeKeysWith(RedisSerializationContext.SerializationPair.fromSerializer(redisSerializer)) .disableCachingNullValues(); RedisCacheManager redisCacheManager = RedisCacheManager.builder(redisConnectionFactory) .cacheDefaults(configuration) .build(); return redisCacheManager; } } ~~~ `配置類的內容都差不多。` 4. 注入RedisTemplate對象 ~~~ @Autowried private RedisTemplate redisTemplate; ~~~ ## 四、概念補充 Redis(Remote Dictionary Server)，即遠程字典服務，是一款有**C語言開發**的，**高性能**的NOSQL系列的存儲**鍵值對**類型的數據庫。 NoSQL：not only sql，不僅僅是sql，指的是一種非關系型數據庫，區別于mysql這種關系型數據庫，能夠處理大規模的數據和高并發的場景。注意redis并不是用來替代關系型數據庫，是用來在某些特定的場合下能和關系型數據庫相互補充。例如，在一些需要頻繁從數據庫獲取相同的數據的場合中，在第一次讀取數據時，可以先將數據從mysql讀取，同時保存在redis數據庫中，之后再讀取時直接從redis數據庫中讀取。 ### 4.1常用的NoSQL系列的數據庫 **鍵值對系列** * 相關產品：Redis， Voldemort, Berkeley DB等 * 使用場景：內容緩存，主要用于處理大量數據的高訪問負載為題。 * 數據存儲類型：鍵值對，key-value，value是非結構化的。 **列存儲數據庫** * 相關產品：HBase，Riak，Cassandra * 使用場景：分布式的文件系統 * 數據存儲類型：以列簇式存儲，將一列數據放在一起 **文檔型數據庫** * 相關產品：MongoDB, CouchDB * 使用場景：web應用 * 數據存儲類型：一系列鍵值對，與key-value類似，但是value是結構化的。 **圖形數據庫** * 相關產品：Noe4J, InfoGrid, Infinite Graph * 使用場景：社交網絡 * 數據存儲類型：圖結構 ### 4.2 Redis的使用場景 1. 緩存：數據查詢，新聞內容，短連接，商品內容, 可以讓數據只從關系型數據庫中獲取一次，之后從緩存中獲取將會大大加快速度 2. 聊天室在線好友列表 3. 任務隊列，例如秒殺操作，搶購（12306） 4. 排行榜 5. 網站訪問統計 6. 數據過期處理，可以精確到毫秒值 7. 分布式集群架構中的session分離