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Redis

一、Redis介绍

redis是什么

1.基于内存的K/V存储中间键
- 它是利用 Key 做索引来实现数据的存储、修改、查询和删除功能。
2.NoSQL 键值对数据库

Remote Dictionary Server,远程词典服务，是一个基于内存的键值对NoSQL数据库

Redis 不仅仅是数据库，它还能作为消息队列等等。

关系型 SQL 和 NoSQL 的对比

🚴应用场景是关键🚴

Redis 特征

支持多种数据结构
单线程，每个命令的执行具备原子性，中途不会执行其他命令（指命令处理始终是单线程的，自 6.x 起改为多线程接受网络请求）
高性能、低延时（基于内存、IO 多路复用、良好编码）
支持数据持久化
支持主从、分片集群
支持多语言客户端

二、Redis 安装

建议 Linux 下安装，直接到官网安装即可，注意安装后更改 redis.conf 文件，设置 bind ip、requirepass 密码等参数。

Linux版本为CentOS 7.

1.单机安装Redis

1.1.安装Redis依赖

Redis是基于C语言编写的，因此首先需要安装Redis所需要的gcc依赖：

yum install -y gcc tcl

1.2.上传安装包并解压

然后将课前资料提供的Redis安装包上传到虚拟机的任意目录：

例如，我放到了/usr/local/src 目录：

解压缩：

tar -xzf redis-6.2.6.tar.gz

解压后：

进入redis目录：

cd redis-6.2.6

运行编译命令：

make && make install

如果没有出错，应该就安装成功了。

默认的安装路径是在 /usr/local/bin目录下：

该目录以及默认配置到环境变量，因此可以在任意目录下运行这些命令。其中：

redis-cli：是redis提供的命令行客户端
redis-server：是redis的服务端启动脚本
redis-sentinel：是redis的哨兵启动脚本

1.3.启动

redis的启动方式有很多种，例如：

默认启动
指定配置启动
开机自启

1.3.1.默认启动

安装完成后，在任意目录输入redis-server命令即可启动Redis：

redis-server

这种启动属于前台启动，会阻塞整个会话窗口，窗口关闭或者按下CTRL + C则Redis停止。不推荐使用。

1.3.2.指定配置启动

如果要让Redis以后台方式启动，则必须修改Redis配置文件，就在我们之前解压的redis安装包下（/usr/local/src/redis-6.2.6），名字叫redis.conf：

我们先将这个配置文件备份一份：

cp redis.conf redis.conf.bck

然后修改redis.conf文件中的一些配置：

properties

# 允许访问的地址，默认是127.0.0.1，会导致只能在本地访问。修改为0.0.0.0则可以在任意IP访问，生产环境不要设置为0.0.0.0
bind 0.0.0.0
# 守护进程，修改为yes后即可后台运行
daemonize yes 
# 密码，设置后访问Redis必须输入密码
requirepass 123321

Redis的其它常见配置：

properties

# 监听的端口
port 6379
# 工作目录，默认是当前目录，也就是运行redis-server时的命令，日志、持久化等文件会保存在这个目录
dir .
# 数据库数量，设置为1，代表只使用1个库，默认有16个库，编号0~15
databases 1
# 设置redis能够使用的最大内存
maxmemory 512mb
# 日志文件，默认为空，不记录日志，可以指定日志文件名
logfile "redis.log"

启动Redis：

# 进入redis安装目录 
cd /usr/local/src/redis-6.2.6
# 启动
redis-server redis.conf

停止服务：

# 利用redis-cli来执行 shutdown 命令，即可停止 Redis 服务，
# 因为之前配置了密码，因此需要通过 -u 来指定密码
redis-cli -u 123321 shutdown

1.3.3.开机自启

我们也可以通过配置来实现开机自启。

首先，新建一个系统服务文件：

vi /etc/systemd/system/redis.service

内容如下：

conf

[Unit]
Description=redis-server
After=network.target

[Service]
Type=forking
ExecStart=/usr/local/bin/redis-server /usr/local/src/redis-6.2.6/redis.conf
PrivateTmp=true

[Install]
WantedBy=multi-user.target

然后重载系统服务：

systemctl daemon-reload

现在，我们可以用下面这组命令来操作redis了：

# 启动
systemctl start redis
# 停止
systemctl stop redis
# 重启
systemctl restart redis
# 查看状态
systemctl status redis

执行下面的命令，可以让redis开机自启：

systemctl enable redis

2.Redis客户端

安装完成Redis，我们就可以操作Redis，实现数据的CRUD了。这需要用到Redis客户端，包括：

命令行客户端
图形化桌面客户端
编程客户端

2.1.Redis命令行客户端

Redis安装完成后就自带了命令行客户端：redis-cli，使用方式如下：

redis-cli [options] [commonds]

其中常见的options有：

-h 127.0.0.1：指定要连接的redis节点的IP地址，默认是127.0.0.1
-p 6379：指定要连接的redis节点的端口，默认是6379
-a 123321：指定redis的访问密码

其中的commonds就是Redis的操作命令，例如：

ping：与redis服务端做心跳测试，服务端正常会返回pong

不指定commond时，会进入redis-cli的交互控制台：

三、Redis 连接方式

redis-cli
GUI
多语言 SDK

四、Redis常用命令

Redis 的命令根据数据结构分为多个组。

1）redis 官网命令集：https://redis.io/commands/，中文版：http://www.redis.cn/commands.html

2）redis-cli help 命令查看，help [command] 可以查看某个具体命令、help @xxx 可以查看某个分组下的命令

通用命令

set key value
get key
keys pattern 模糊搜索多个 key。性能较差，生产环境（尤其是主节点）不建议使用
del key...
exists key 判断 key 是否存在
expire key 设置过期时间
ttl key 查询剩余存活时间，未设置过期时间则为 -1

Redis基本数据结构

String类型

支持存储字符串，数字，浮点数（实际存储都是字节数组）：

Key	Value
msg	hello world
num	10
score	92.5

单 key 的 value 最大不能超过 512 M！

实际使用时，通常用冒号连接多个词来拼接 key，比如 [项目名]:[业务名]:[类名]:[id]。在某些 GUI 工具中，会自动根据冒号来划分层级，浏览更方便。

哈希类型

值是一个 Hash 结构（类似 Java 的 HashMap）：

常用命令：

其实就是在String命令的基础上增加了“H”首字母

List类型

理解为 Java 的 LinkedList 双向链表，特点是有序、插入删除快、但查找性能一般：

常见命令如下：

有点像一个双端队列

Set类型

集合，类似于 Java 中的 HashSet，特点是单 set 内元素不能重复、查找性能高。

常见命令如下：

分为单集合命令和多集合命令（交并差集）

SortedSet类型

有序集合，在 set 的基础上给每个元素多存了一个分数，类似于 value 类型为整型的 HashMap。

特点是有序、查找性能高，适合用于排行榜、统计 TopN。

常见命令如下：

和 set 结构的命令很像

注意：所有的排名默认都是升序，如果要降序则在命令的Z后面添加REV即可

Redis 客户端

主流客户端

可以在 Redis 官网查看所有客户端以及推荐的客户端：https://redis.io/docs/clients

对于 Java，主要推荐以下 3 种：

其中，Jedis 的命令和原生 redis 命令行的命令一致，学习成本最低（注意它是线程不安全的，通常配合连接池使用）；Lettuce 和

Spring 兼容最好（Spring Data Redis 默认集成）、基于 Netty 性能最高；Redisson 提供了和 Java 集合用法一致的分布式集合，适

用于更复杂的业务场景。

Spring Data Redis

Spring Data 整合封装了一系列数据访问的操作，Spring Data Redis 则是封装了对 Jedis、Lettuce 这两个 Redis 客户端的操作，提

供了统一的 RedisTemplate 来操作 Redis。

RedisTemplate 针对不同的 Redis 数据结构提供了不同的 API，划分更明确：

注意，要在 Spring Data Redis 中使用 Lettuce 线程池的话，要额外引入 apache commons-pool2 依赖。

RedisTemplate 序列化

RedisTemplate 默认使用 JDK 原生序列化器，可读性差、内存占用大，因此可以用以下两种方式来改变序列化机制：

1、自定义 RedisTemplate，指定 key 和 value 的序列化器

缺点：

内存占用大
需要配置

2、使用自带的 StringRedisTemplate，key 和 value 都默认使用 String 序列化器，仅支持写入 String 类型的 key 和 value。因此

需要自己将对象序列化成 String 来写入 Redis，从 Redis 读出数据时也要手动反序列化。

SpringBoot整合SpringDateRedis快速入门

1.引入依赖

xml

<dependency>
 <!--Redis依赖 -->
 <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-data-redis</artifactId>
    <version>3.1.5</version>

<!--连接池依赖 -->
    <groupId>org.apache.commons</groupId>
    <artifactId>commons-pool2</artifactId>
    <version>2.8.0</version>
</dependency>

2.配置文件

yaml

spring:
	redis:
		host: 192.168.1.1
		port: 6379
		password: 123321
		lettuce:
			pool:
				max-active: 8 #最大连接
				max-idle: 8	#最大空闲连接
				min-idle: 0  #最小空闲连接
				max-wait: 100 #连接等待时间

3.自动装配(RedisTemple)注入RedisTemplate

YAML

@Autowired
private RedisTemplate redisTemplate;

4.编写测试

java

public class RedisTest{
	@Autowired
	private RedisTemplate redisTemplate;
    
    @Test
    void tsetString(){
        //插入一条string类型的数据类型
        redisTemplate.onForValue().set("name","李四");
        
        //读取一条string类型数据
        Object name = redisTemplate.onForValue().get("name");
        System.out.println("name=" + name);
    }
}

RedisTemplate 序列化

RedisTemplate 默认使用 JDK 原生序列化器，可读性差、内存占用大，因此可以用以下两种方式来改变序列化机制：

1、自定义 RedisTemplate，指定 key 和 value 的序列化器

缺点：

内存占用大
需要配置

2、使用自带的 StringRedisTemplate，key 和 value 都默认使用 String 序列化器，仅支持写入 String 类型的 key 和 value。因此

需要自己将对象序列化成 String 来写入 Redis，从 Redis 读出数据时也要手动反序列化。

RedisTemplate序列化方式

RedisTemplate可以接受任意Object作为值写入Redis，只不过写入之前会把Object序列化为字节形式，默认是采用JDK序列化，得到的加过事一堆乱码

缺点：

可读性差
内存占用较大

依赖是自动引入的，如果使用springmvc就是自动引入的

1.redisconfig配置文件：

创建RedisTemplate对象
设置连接工厂
创建json序列化工具
设置key的序列化
设置value的序列化
返回

java

@Bean(name = "template")
    public RedisTemplate<String, Object> template(RedisConnectionFactory factory) {
        // 创建RedisTemplate<String, Object>对象
        RedisTemplate<String, Object> template = new RedisTemplate<>();
        // 配置连接工厂
        template.setConnectionFactory(factory);
        // 定义Jackson2JsonRedisSerializer序列化对象
        Jackson2JsonRedisSerializer<Object> jacksonSeial = new Jackson2JsonRedisSerializer<>(Object.class);
        ObjectMapper om = new ObjectMapper();
        // 指定要序列化的域，field,get和set,以及修饰符范围，ANY是都有包括private和public
        om.setVisibility(PropertyAccessor.ALL, JsonAutoDetect.Visibility.ANY);
        // 指定序列化输入的类型，类必须是非final修饰的，final修饰的类，比如String,Integer等会报异常
        om.enableDefaultTyping(ObjectMapper.DefaultTyping.NON_FINAL);
        jacksonSeial.setObjectMapper(om);
        StringRedisSerializer stringSerial = new StringRedisSerializer();
        // redis key 序列化方式使用stringSerial
        template.setKeySerializer(stringSerial);
        // redis hash key 序列化方式使用stringSerial
        template.setHashKeySerializer(stringSerial);
        
        // redis value 序列化方式使用jackson
        template.setValueSerializer(jacksonSeial);
        // redis hash value 序列化方式使用jackson
        template.setHashValueSerializer(jacksonSeial);
        
        template.afterPropertiesSet();
        return template;
    }

2.如果不是mvc框架，则需要引入jackson依赖

xml

<dependency>
    <!--Jackson依赖-->
<groupId>com.fasterxml.jackson.core</groupId>
    <artifactId>jacakson-databind</artifactId>
</dependency>

3.使用方式

java

@Autowired
private RedisTemplate<String, Object> template;
public void test002() {
   ValueOperations<String, Object> redisString = template.opsForValue();
   // SET key value: 设置指定 key 的值
   redisString.set("strKey1", "hello spring boot redis");
   // GET key: 获取指定 key 的值
   String value = (String) redisString.get("strKey1");
   System.out.println(value);

   //存取的时候保存user，取json
   redisString.set("strKey2", new User("ID10086", "theName", 11));
    //获取结果的时候帮我们将json反序列化成了一个对象
   User user = (User) redisString.get("strKey2");
   System.out.println(user);
}

4.json序列化方式的缺点 🌓

夹带了user类的字节码，会带来额外的内存

解决方式：

为了节省空间我们并不会使用json序列化器来处理value,而是统一使用String序列化器，要求只能存储String类型的key和value,当需要存储java对象的时候手动完成对象的序列化和反序列化

6.使用时不需要再进行配置，spring默认提供了一个StringRedisTemplate类，他的kae和value 的序列化方式默认是String,省去了我们定义Redistemplate

java

@Autowired
private StringRedisTemplate stringRedisTemplate;
// JSON工具
private static final 0bjectMapper mapper = new ObjectMapper();
@Test
void testStringTemplate()throws JsonProcessingException {
    // 准备对象
    User user = new User("虎哥"，18);
    // 手动序列化
	String json = mapper.writeValueAsString(user);
	// 写入一条数据到redis
	stringRedisTemplate.opsForValue().set("user:200"，json);
	// 读取数据
	String jsonval = stringRedisTemplate.opsForValue().get("user:200");
	//反序列化
	User user1 = mapper.readValue(jsonval,User.class);
	System.out.println("user1=" + user1);
           }

RedisTemplate（Hash的使用方法）

java

@Test
void testHash() {
	stringRedisTemplate.opsForHash().put(key:"user:400".hashKey:"name",value:"虎哥");
    
    stringRedisTemplate.opsForHash().put( key: "user:400", hashKey: "age", value: "21");
    
    Map<Obiect,Obiect> entries = stringRedisTemplate.opsForHash().entries(key:"user:400");
    
    System.out.println("entries =" + entries);

五、Redis实战

1. 短信登录

基于session实现登录

1. 实现图解

六、Redis缓存异常方案

1. Redis异常问题

a、缓存雪崩

如果缓存集中在一段时间内失效，则用户就会大量访问数据库，这样数据库的访问量就会过大，甚至产生宕机。

b、缓存预热

在项目上线之前，现将一部分需要用到的数据从数据库中取出放入缓存中，这样一来，用户在登录使用时，就不会先从数据库拿数据了，直接在缓存中拿取数据

c、缓存穿透

用户在查询数据的时候，缓存中没有数据，当然数据库中也没有相应的数据，这样一来，每次都会查询两次，在缓存中找不到对应的Key和Value，还要在数据库中再查找一次

d、缓存降级

如果缓存失效或者缓存挂掉，则我们也不去访问数据库，直接访问存储在内存中的部分数据缓存，或者直接返回默认数据

e、缓存击穿

缓存中没有数据，但是数据库中有数据（通常是缓存过期），这是有大量的用户访问缓存，没有数据，又大量访问数据库

八、Redis工作的应用场景

图表的数据来源比较多，处理过程相对于复杂，导致接口响应慢，不符合客户的需求
自定义注解，把需要的信息存储到redis中
一些经常使用到的数据在项目启动的时候直接加载到redis中
验证码，token信息加载到redis中

对于缓存的一致性，直接先更新，再删除就能满足大部分场景

Redis ​

一、Redis介绍 ​

redis是什么 ​

关系型 SQL 和 NoSQL 的对比 ​

Redis 特征 ​

二、Redis 安装 ​

1.单机安装Redis ​

1.1.安装Redis依赖 ​

1.2.上传安装包并解压 ​

1.3.启动 ​

1.3.1.默认启动 ​

1.3.2.指定配置启动 ​

1.3.3.开机自启 ​

2.Redis客户端 ​

2.1.Redis命令行客户端 ​

三、Redis 连接方式 ​

四、Redis常用命令 ​

通用命令 ​

Redis基本数据结构 ​

String类型 ​

哈希类型 ​

List类型 ​

Set类型 ​

SortedSet类型 ​

Redis 客户端 ​

主流客户端 ​

Spring Data Redis ​

RedisTemplate 序列化 ​

SpringBoot整合SpringDateRedis快速入门 ​

1.引入依赖 ​

2.配置文件 ​

3.自动装配(RedisTemple)注入RedisTemplate ​

4.编写测试 ​

RedisTemplate 序列化 ​

RedisTemplate序列化方式 ​

RedisTemplate（Hash的使用方法） ​

五、Redis实战 ​

1. 短信登录 ​

基于session实现登录 ​

1. 实现图解 ​

六、Redis缓存异常方案 ​

1. Redis异常问题 ​

a、缓存雪崩 ​

b、缓存预热 ​

c、缓存穿透 ​

d、缓存降级 ​

e、缓存击穿 ​

八、Redis工作的应用场景 ​

Redis

一、Redis介绍

redis是什么

关系型 SQL 和 NoSQL 的对比

Redis 特征

二、Redis 安装

1.单机安装Redis

1.1.安装Redis依赖

1.2.上传安装包并解压

1.3.启动

1.3.1.默认启动

1.3.2.指定配置启动

1.3.3.开机自启

2.Redis客户端

2.1.Redis命令行客户端

三、Redis 连接方式

四、Redis常用命令

通用命令

Redis基本数据结构

String类型

哈希类型

List类型

Set类型

SortedSet类型

Redis 客户端

主流客户端

Spring Data Redis

RedisTemplate 序列化

SpringBoot整合SpringDateRedis快速入门

1.引入依赖

2.配置文件

3.自动装配(RedisTemple)注入RedisTemplate

4.编写测试

RedisTemplate 序列化

RedisTemplate序列化方式

RedisTemplate（Hash的使用方法）

五、Redis实战

1. 短信登录

基于session实现登录

1. 实现图解

六、Redis缓存异常方案

1. Redis异常问题

a、缓存雪崩

b、缓存预热

c、缓存穿透

d、缓存降级

e、缓存击穿

八、Redis工作的应用场景