Linux、Windows下Redis的安裝即Redis的基本使用詳解

2022-09-30 14:02:13

前言

什麼是Redis

Redis是一個基於記憶體的key-value結構資料庫。Redis 是網際網路技術領域使用最為廣泛的儲存中介軟體，它是「Remote Dictionary Service」的首字母縮寫，也就是「遠端字典服務」。

基於記憶體儲存，讀寫效能高

適合儲存熱點資料（熱點商品、資訊、新聞）

企業應用廣泛

使用Redis能做什麼

資料快取
訊息佇列
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Redis入門

Redis簡介

Redis is an open source (BSD licensed), in-memory data structure store, used as a database, cache, and message broker. 翻譯為：Redis是一個開源的記憶體中的資料結構儲存系統，它可以用作：資料庫、快取和訊息中介軟體。

官網：https://redis.io

Redis是用C語言開發的一個開源的高效能鍵值對(key-value)資料庫，官方提供的資料是可以達到100000+的QPS（每秒內查詢次數）。它儲存的value型別比較豐富，也被稱為結構化的NoSql資料庫。

NoSql（Not Only SQL），不僅僅是SQL，泛指非關係型資料庫。NoSql資料庫並不是要取代關係型資料庫，而是關係型資料庫的補充。

關係型資料庫(RDBMS)：

Mysql
Oracle
DB2
SQLServer

非關係型資料庫(NoSql)：

Redis
Mongo db
MemCached

Redis下載與安裝

Redis下載

Redis安裝包分為windows版和Linux版：

Windows版下載地址：https://github.com/microsoftarchive/redis/releases

Linux版下載地址： https://download.redis.io/releases/

下載後得到下面安裝包：

Redis安裝

1）在Linux中安裝Redis

在Linux系統安裝Redis步驟：

將Redis安裝包上傳到Linux
解壓安裝包，命令：tar -zxvf redis-4.0.0.tar.gz -C /usr/local
安裝Redis的依賴環境gcc，命令：yum install gcc-c++
進入/usr/local/redis-4.0.0，進行編譯，命令：make
進入redis的src目錄進行安裝，命令：make install

安裝後重點檔案說明：

/usr/local/redis-4.0.0/src/redis-server：Redis服務啟動指令碼

/usr/local/redis-4.0.0/src/redis-cli：Redis使用者端指令碼

/usr/local/redis-4.0.0/redis.conf：Redis組態檔

2）在Windows中安裝Redis

Redis的Windows版屬於可攜式軟體，直接解壓即可使用，解壓後目錄結構如下：

Redis服務啟動與停止

1）Linux系統中啟動和停止Redis

執行Redis服務啟動指令碼檔案redis-server：

通過啟動紀錄檔可以看到，Redis預設埠號為6379。

Ctrl + C停止Redis服務

通過redis-cli可以連線到原生的Redis服務，預設情況下不需要認證即可連線成功。

退出使用者端可以輸入exit或者quit命令。

2）Windows系統中啟動和停止Redis

Windows系統中啟動Redis，直接雙擊redis-server.exe即可啟動Redis服務，redis服務預設埠號為6379

Ctrl + C停止Redis服務

雙擊redis-cli.exe即可啟動Redis使用者端，預設連線的是原生的Redis服務，而且不需要認證即可連線成功。

退出使用者端可以輸入exit或者quit命令。

Redis組態檔

前面我們已經啟動了Redis服務，預設情況下Redis啟動後是在前臺執行，而且使用者端不需要密碼就可以連線到Redis服務。如果我們希望Redis服務啟動後是在後臺執行，同時希望使用者端認證通過後才能連線到Redis服務，應該如果做呢？

此時就需要修改Redis的組態檔：

Linux系統中Redis組態檔：REDIS_HOME/redis.conf
Windows系統中Redis組態檔：REDIS_HOME/redis.windows.conf

通過修改Redis組態檔可以進行如下設定：

1）設定Redis服務後臺執行

將組態檔中的daemonize設定項改為yes，預設值為no。

注意：Windows版的Redis不支援後臺執行。

2）設定Redis服務密碼

將組態檔中的 # requirepass foobared 設定項取消註釋，預設為註釋狀態。foobared為密碼，可以根據情況自己指定。

3）設定允許使用者端遠端連線Redis服務

Redis服務預設只能使用者端本地連線，不允許使用者端遠端連線。將組態檔中的 bind 127.0.0.1 設定項註釋掉。

解釋說明：

Redis組態檔中 # 表示註釋

Redis組態檔中的設定項前面不能有空格，需要頂格寫

daemonize：用來指定redis是否要用守護執行緒的方式啟動，設定成yes時，代表開啟守護行程模式。在該模式下，redis會在後臺執行

requirepass：設定Redis的連線密碼

bind：如果指定了bind，則說明只允許來自指定網路卡的Redis請求。如果沒有指定，就說明可以接受來自任意一個網路卡的Redis請求。

注意：修改組態檔後需要重啟Redis服務設定才能生效，並且啟動Redis服務時需要顯示的指定組態檔：

1）Linux中啟動Redis服務

# 進入Redis安裝目錄
cd /usr/local/redis-4.0.0
# 啟動Redis服務，指定使用的組態檔
./src/redis-server ./redis.conf

2）Windows中啟動Redis服務

由於Redis組態檔中開啟了認證校驗，即使用者端連線時需要提供密碼，此時使用者端連線方式變為：

解釋說明：

-h：指定連線的Redis服務的ip地址

-p：指定連線的Redis服務的埠號

-a：指定連線的Redis服務的密碼

Redis資料型別

Redis儲存的是key-value結構的資料，其中key是字串型別，value有5種常用的資料型別：

字串 string
雜湊 hash
列表 list
集合 set
有序集合 sorted set / zset

Redis 5種常用資料型別

解釋說明：

字串(string)：普通字串，常用

雜湊(hash)：適合儲存物件

列表(list)：按照插入順序排序，可以有重複元素

集合(set)：無序集合，沒有重複元素

有序集合(sorted set / zset)：集合中每個元素關聯一個分數（score），根據分數升序排序，沒有重複元素

Redis常用命令

字串string操作命令

Redis 中字串型別常用命令：

SET key value 設定指定key的值
GET key 獲取指定key的值
SETEX key seconds value 設定指定key的值，並將 key 的過期時間設為 seconds 秒
SETNX key value 只有在 key 不存在時設定 key 的值

更多命令可以參考Redis中文網：https://www.redis.net.cn

雜湊hash操作命令

Redis hash 是一個string型別的 field 和 value 的對映表，hash特別適合用於儲存物件，常用命令：

HSET key field value 將雜湊表 key 中的欄位 field 的值設為 value
HGET key field 獲取儲存在雜湊表中指定欄位的值
HDEL key field 刪除儲存在雜湊表中的指定欄位
HKEYS key 獲取雜湊表中所有欄位
HVALS key 獲取雜湊表中所有值
HGETALL key 獲取在雜湊表中指定 key 的所有欄位和值

列表list操作命令

Redis 列表是簡單的字串列表，按照插入順序排序，常用命令：

LPUSH key value1 [value2] 將一個或多個值插入到列表頭部
LRANGE key start stop 獲取列表指定範圍內的元素
RPOP key 移除並獲取列表最後一個元素
LLEN key 獲取列表長度
BRPOP key1 [key2 ] timeout 移出並獲取列表的最後一個元素，如果列表沒有元素會阻塞列表直到等待超時或發現可彈出元素為止

集合set操作命令

Redis set 是string型別的無序集合。集合成員是唯一的，這就意味著集合中不能出現重複的資料，常用命令：

SADD key member1 [member2] 向集合新增一個或多個成員
SMEMBERS key 返回集合中的所有成員
SCARD key 獲取集合的成員數
SINTER key1 [key2] 返回給定所有集合的交集
SUNION key1 [key2] 返回所有給定集合的並集
SDIFF key1 [key2] 返回給定所有集合的差集
SREM key member1 [member2] 移除集合中一個或多個成員

有序集合sorted set操作命令

Redis sorted set 有序集合是 string 型別元素的集合，且不允許重複的成員。每個元素都會關聯一個double型別的分數(score) 。redis正是通過分數來為集合中的成員進行從小到大排序。有序集合的成員是唯一的，但分數卻可以重複。

常用命令：

ZADD key score1 member1 [score2 member2] 向有序集合新增一個或多個成員，或者更新已存在成員的分數
ZRANGE key start stop [WITHSCORES] 通過索引區間返回有序集合中指定區間內的成員
ZINCRBY key increment member 有序集合中對指定成員的分數加上增量 increment
ZREM key member [member ...] 移除有序集合中的一個或多個成員

通用命令

Redis中的通用命令，主要是針對key進行操作的相關命令：

KEYS pattern 查詢所有符合給定模式( pattern)的 key
EXISTS key 檢查給定 key 是否存在
TYPE key 返回 key 所儲存的值的型別
TTL key 返回給定 key 的剩餘生存時間(TTL, time to live)，以秒為單位
DEL key 該命令用於在 key 存在是刪除 key

在Java中操作Redis

前面我們講解了Redis的常用命令，這些命令是我們操作Redis的基礎，那麼我們在java程式中應該如何操作Redis呢？這就需要使用Redis的Java使用者端，就如同我們使用JDBC操作MySQL資料庫一樣。

Redis 的 Java 使用者端很多，官方推薦的有三種：

Jedis
Lettuce
Redisson

Spring 對 Redis 使用者端進行了整合，提供了 Spring Data Redis，在Spring Boot專案中還提供了對應的Starter，即 spring-boot-starter-data-redis。

Jedis

Jedis 是 Redis 的 Java 版本的使用者端實現。

maven座標：

<dependency>
	<groupId>redis.clients</groupId>
	<artifactId>jedis</artifactId>
	<version>2.8.0</version>
</dependency>

使用 Jedis 操作 Redis 的步驟：

獲取連線
執行操作
關閉連線

範例程式碼：

package com.execise.test;

import org.junit.Test;
import redis.clients.jedis.Jedis;
import java.util.Set;

/**
 * 使用Jedis操作Redis
 */
public class JedisTest {

    @Test
    public void testRedis(){
        //1 獲取連線
        Jedis jedis = new Jedis("localhost",6379);
        
        //2 執行具體的操作
        jedis.set("username","xiaoming");

        String value = jedis.get("username");
        System.out.println(value);

        //jedis.del("username");

        jedis.hset("myhash","addr","bj");
        String hValue = jedis.hget("myhash", "addr");
        System.out.println(hValue);

        Set<String> keys = jedis.keys("*");
        for (String key : keys) {
            System.out.println(key);
        }

        //3 關閉連線
        jedis.close();
    }
}

Spring Data Redis

Spring Data Redis 是 Spring 的一部分，提供了在 Spring 應用中通過簡單的設定就可以存取 Redis 服務，對 Redis 底層開發包進行了高度封裝。在 Spring 專案中，可以使用Spring Data Redis來簡化 Redis 操作。

網址：https://spring.io/projects/spring-data-redis

maven座標：

<dependency>
	<groupId>org.springframework.data</groupId>
	<artifactId>spring-data-redis</artifactId>
	<version>2.4.8</version>
</dependency>

Spring Boot提供了對應的Starter，maven座標：

<dependency>
	<groupId>org.springframework.boot</groupId>
	<artifactId>spring-boot-starter-data-redis</artifactId>
</dependency>

Spring Data Redis中提供了一個高度封裝的類：RedisTemplate，針對 Jedis 使用者端中大量api進行了歸類封裝,將同一型別操作封裝為operation介面，具體分類如下：

ValueOperations：簡單K-V操作
SetOperations：set型別資料操作
ZSetOperations：zset型別資料操作
HashOperations：針對hash型別的資料操作
ListOperations：針對list型別的資料操作

使用方式

環境搭建

第一步：建立maven專案springdataredis_demo，設定pom.xml檔案

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0"
         xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
         xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
    <modelVersion>4.0.0</modelVersion>
    <parent>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId>
        <version>2.4.5</version>
        <relativePath/>
    </parent>
    <groupId>com.execise</groupId>
    <artifactId>springdataredis_demo</artifactId>
    <version>1.0-SNAPSHOT</version>
    <properties>
        <java.version>1.8</java.version>
    </properties>
    <dependencies>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>
            <scope>test</scope>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>junit</groupId>
            <artifactId>junit</artifactId>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-data-redis</artifactId>
        </dependency>
    </dependencies>
    <build>
        <plugins>
            <plugin>
                <groupId>org.springframework.boot</groupId>
                <artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId>
                <version>2.4.5</version>
            </plugin>
        </plugins>
    </build>
</project>

第二步：編寫啟動類

package com.execise;

import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;

@SpringBootApplication
public class App {

    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(App.class,args);
    }
}

第三步：設定application.yml

spring:
  application:
    name: springdataredis_demo
  #Redis相關設定
  redis:
    host: localhost
    port: 6379
    #password: 123456
    database: 0 #操作的是0號資料庫
    jedis:
      #Redis連線池設定
      pool:
        max-active: 8 #最大連線數
        max-wait: 1ms #連線池最大阻塞等待時間
        max-idle: 4 #連線池中的最大空閒連線
        min-idle: 0 #連線池中的最小空閒連線

解釋說明：

spring.redis.database：指定使用Redis的哪個資料庫，Redis服務啟動後預設有16個資料庫，編號分別是從0到15。

可以通過修改Redis組態檔來指定資料庫的數量。

第四步：提供設定類

package com.execise.config;

import org.springframework.cache.annotation.CachingConfigurerSupport;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import org.springframework.data.redis.connection.RedisConnectionFactory;
import org.springframework.data.redis.core.RedisTemplate;
import org.springframework.data.redis.serializer.StringRedisSerializer;

/**
 * Redis設定類
 */
@Configuration
public class RedisConfig extends CachingConfigurerSupport {
    @Bean
    public RedisTemplate<Object, Object> redisTemplate(RedisConnectionFactory connectionFactory) {

        RedisTemplate<Object, Object> redisTemplate = new RedisTemplate<>();

        //預設的Key序列化器為：JdkSerializationRedisSerializer
        redisTemplate.setKeySerializer(new StringRedisSerializer());
        redisTemplate.setHashKeySerializer(new StringRedisSerializer());
        redisTemplate.setConnectionFactory(connectionFactory);

        return redisTemplate;
    }
}

解釋說明：

當前設定類不是必須的，因為 Spring Boot 框架會自動裝配 RedisTemplate 物件，但是預設的key序列化器為JdkSerializationRedisSerializer，導致我們存到Redis中後的資料和原始資料有差別

第五步：提供測試類

package com.execise.test;

import org.junit.runner.RunWith;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.boot.test.context.SpringBootTest;
import org.springframework.test.context.junit4.SpringRunner;

@SpringBootTest
@RunWith(SpringRunner.class)
public class SpringDataRedisTest {

    @Autowired
    private RedisTemplate redisTemplate;
    
}

操作字串型別資料

/**
 * 操作String型別資料
*/
@Test
public void testString(){
    //存值
    redisTemplate.opsForValue().set("city123","beijing");

    //取值
    String value = (String) redisTemplate.opsForValue().get("city123");
    System.out.println(value);

    //存值，同時設定過期時間
    redisTemplate.opsForValue().set("key1","value1",10l, TimeUnit.SECONDS);

    //存值，如果存在則不執行任何操作
    Boolean aBoolean = redisTemplate.opsForValue().setIfAbsent("city1234", "nanjing");
    System.out.println(aBoolean);
}

操作雜湊型別資料

/**
 * 操作Hash型別資料
*/
@Test
public void testHash(){
    HashOperations hashOperations = redisTemplate.opsForHash();

    //存值
    hashOperations.put("002","name","xiaoming");
    hashOperations.put("002","age","20");
    hashOperations.put("002","address","bj");

    //取值
    String age = (String) hashOperations.get("002", "age");
    System.out.println(age);

    //獲得hash結構中的所有欄位
    Set keys = hashOperations.keys("002");
    for (Object key : keys) {
        System.out.println(key);
    }

    //獲得hash結構中的所有值
    List values = hashOperations.values("002");
    for (Object value : values) {
        System.out.println(value);
    }
}

操作列表型別資料

/**
 * 操作List型別的資料
*/
@Test
public void testList(){
    ListOperations listOperations = redisTemplate.opsForList();

    //存值
    listOperations.leftPush("mylist","a");
    listOperations.leftPushAll("mylist","b","c","d");

    //取值
    List<String> mylist = listOperations.range("mylist", 0, -1);
    for (String value : mylist) {
        System.out.println(value);
    }

    //獲得列表長度 llen
    Long size = listOperations.size("mylist");
    int lSize = size.intValue();
    for (int i = 0; i < lSize; i++) {
        //出佇列
        String element = (String) listOperations.rightPop("mylist");
        System.out.println(element);
    }
}

操作集合型別資料

/**
 * 操作Set型別的資料
*/
@Test
public void testSet(){
    SetOperations setOperations = redisTemplate.opsForSet();

    //存值
    setOperations.add("myset","a","b","c","a");

    //取值
    Set<String> myset = setOperations.members("myset");
    for (String o : myset) {
        System.out.println(o);
    }

    //刪除成員
    setOperations.remove("myset","a","b");

    //取值
    myset = setOperations.members("myset");
    for (String o : myset) {
        System.out.println(o);
    }

}

操作有序集合型別資料

/**
 * 操作ZSet型別的資料
*/
@Test
public void testZset(){
    ZSetOperations zSetOperations = redisTemplate.opsForZSet();

    //存值
    zSetOperations.add("myZset","a",10.0);
    zSetOperations.add("myZset","b",11.0);
    zSetOperations.add("myZset","c",12.0);
    zSetOperations.add("myZset","a",13.0);

    //取值
    Set<String> myZset = zSetOperations.range("myZset", 0, -1);
    for (String s : myZset) {
        System.out.println(s);
    }

    //修改分數
    zSetOperations.incrementScore("myZset","b",20.0);

    //取值
    myZset = zSetOperations.range("myZset", 0, -1);
    for (String s : myZset) {
        System.out.println(s);
    }

    //刪除成員
    zSetOperations.remove("myZset","a","b");

    //取值
    myZset = zSetOperations.range("myZset", 0, -1);
    for (String s : myZset) {
        System.out.println(s);
    }
}

通用操作

/**
 * 通用操作，針對不同的資料型別都可以操作
*/
@Test
public void testCommon(){
    //獲取Redis中所有的key
    Set<String> keys = redisTemplate.keys("*");
    for (String key : keys) {
        System.out.println(key);
    }

    //判斷某個key是否存在
    Boolean uname = redisTemplate.hasKey("uname");
    System.out.println(uname);

    //刪除指定key
    redisTemplate.delete("myZset");

    //獲取指定key對應的value的資料型別
    DataType dataType = redisTemplate.type("myset");
    System.out.println(dataType.name());

}

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