Redis简介、安装、数据类型、简单案例

01/ nosql介绍

 
NoSQL：一类新出现的数据库(not only sql)，它的特点：
1、  不支持SQL语法
2、  存储结构跟传统关系型数据库中的那种关系表完全不同，nosql中存储的数据都是KV形式
3、  NoSQL的世界中没有一种通用的语言，每种nosql数据库都有自己的api和语法，以及擅长的业务场景
4、  NoSQL中的产品种类相当多：
a)        Mongodb  文档型nosql数据库，擅长做CMS系统（内容管理系统）
b)        Redis        内存数据库，数据结构服务器，号称瑞士军刀（精巧），只要你有足够的想象力，它可以还给你无限惊喜
c)        Hbase  hadoop生态系统中原生的一种nosql数据库，重量级的分布式nosql数据库，用于海量数据的场景
d)        Cassandra  hadoop生态系统中原生的一种分布式nosql数据库，后起之秀
 
NoSQL和SQL数据库的比较：
1、适用场景不同：sql数据库适合用于关系特别复杂的数据查询场景，nosql反之
2、“事务”特性的支持：sql对事务的支持非常完善，而nosql基本不支持事务
3、两者在不断地取长补短，呈现融合趋势
 

02/ redis介绍

2.1 简述

Redis是一个高性能的kv对缓存和内存数据库(存的不像mysql那样的表)
Redis的存储结构就是key-value，形式如下：



注： redis中的value内部可以支持各种数据结构类型，比如可以存入一个普通的string，还可以存list，set，hashmap，sortedSet（有序的set）
 

2.2 redis应用场景

A、用来做缓存(ehcache/memcached)——redis的所有数据是放在内存中的（内存数据库）
B、可以在某些特定应用场景下替代传统数据库——比如社交类的应用
C、在一些大型系统中，巧妙地实现一些特定的功能：session共享、购物车
只要你有丰富的想象力，redis可以用在可以给你无限的惊喜…….
 

2.3 redis的特性

1、redis数据访问速度快（数据在内存中）
2、redis有数据持久化机制（持久化机制有两种：1、定期将内存数据dump到磁盘；2、aof(append only file)持久化机制——用记日志的方式记录每一条数据更新操作，一旦出现灾难事件，可以通过日志重放来恢复整个数据库）
3、redis支持集群模式（容量可以线性扩展）
4、redis相比其他缓存工具（ehcach/memcached），有一个鲜明的优势：支持丰富的数据结构
 

03/ 安装redis

3.1 获取源码包

1、先去官网（http://redis.io/download ）下载一个源码工程（redis官网版本只支持linux/微软开源事业部维护了一个windows版本）
2、把安装包上传到服务器，解压缩
 

3.2 编译源码

1、切换到解压出来的源码工程目录中  
cd redis-2.6.16
2、用make命令来对redis的c语言源码工程进行编译
3、编译完成之后，用make  install命令进行安装

[root@notrue-centos redis-2.6.16]# make  PREFIX=/usr/local/redis  install

安装成功的显示：



 

3.3 启动redis服务

1、进入redis的bin目录

 

2、准备配置文件

Redis服务在启动的时候可以指定配置文件，那，我们可以从redis的源码目录中拷贝一份配置文件模板到redis的安装目录，修改后使用

[root@notrue-centos redis-2.6.16]# cp /root/redis-2.6.16/redis.conf /usr/local/redis/

 

3、启动redis服务

并指定使用的配置文件



 

4、启动成功的显示

 

5、启动为后台服务

上述启动方法，会让redis服务进程运行在console前台，最好应该放到后台运行，可将启动命令改为如下方式：
1/方式一

[root@notrue-centos redis]# nohup bin/redis-server ./redis.conf 1>/dev/null 2>&1 &

Nohup：控制台关闭或闲置超时，也不退出
1>/dev/null ： 把程序的“1”——标准输出，重定向到文件/dev/null
2>&1      ： 把程序的“2”——错误输出，重定向到“1”所去的文件
&        :   把程序放到后台运行            
 
 
2/方式二
修改配置文件，
vi redis.conf
修改其中一个配置



保存文件后再用普通命令启动，也可以启动为后台模式
[root@notrue-centos redis]#bin/redis-server  ./redis.conf
 

04/ 客户端连接

1、  用redis自带的命令行客户端

[root@notrue-centos redis]# bin/redis-cli  -h  notrue-centos  -p  6379 redis notrue-centos:6379> ping PONG redis notrue-centos:6379>

bin/redis-cli  -a 密码  -h  notrue-centos  -p  6379
 
2、  或者用redis的api客户端连接
新建一个maven工程，导入jedis的maven依赖坐标

<dependency>     <groupId>redis.clients</groupId>     <artifactId>jedis</artifactId>     <version>2.7.2</version>     <type>jar</type>     <scope>compile</scope> </dependency>

 
然后写一个类用来测试服务器跟客户端的连通性：

public class RedisClientConnectionTest {          public static void main(String[] args) {                    // 构造一个redis的客户端对象                    Jedis jedis = new Jedis("pinshutang.zicp.net", 6379);                    String ping = jedis.ping();                    System.out.println(ping);          } }

 
 

05/ Redis的数据功能

5.1 String类型的数据

(常作为缓存使用)
 
1/插入和读取一条string类型的数据

redis notrue-centos:6379> set sessionid-0001 "zhangsan" OK redis notrue-centos:6379> get sessionid-0001 "zhangsan"

 
2/对string类型数据进行增减（前提是这条数据的value可以看成数字）

DECR key INCR key    DECRBY key decrement INCRBY key increment

 
3/一次性插入或者获取多条数据

MGET  key1  key2 MSET  key1  value1   key2  value2  …..

 
 
4/在插入一条string类型数据的同时为它指定一个存活期限

setex  bancao  10  weige ### bancao这条数据就只会存活10秒钟，过期会被redis自动清除

 
 
应用：将一个自定义的对象比如product存入redis
实现方式一：将对象序列化成byt
f985
e数组

/**           * 将对象缓存到redis的string结构数据中           * @throws Exception           *           */          @Test          public void testObjectCache() throws Exception{                                                ProductInfo p = new ProductInfo();                                                         p.setName("苏菲");                             p.setDescription("angelababy专用");                             p.setCatelog("unknow");                             p.setPrice(10.8);                               //将对象序列化成字节数组                                                         ByteArrayOutputStream ba = new ByteArrayOutputStream();                             ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(ba);                                                         //用对象序列化流来将p对象序列化，然后把序列化之后的二进制数据写到ba流中                             oos.writeObject(p);                                                         //将ba流转成byte数组                             byte[] pBytes = ba.toByteArray();                                                                                                                 //将对象序列化之后的byte数组存到redis的string结构数据中                             jedis.set("product:01".getBytes(), pBytes);                                                                            //根据key从redis中取出对象的byte数据                             byte[] pBytesResp = jedis.get("product:01".getBytes());                                                         //将byte数据反序列出对象                             ByteArrayInputStream bi = new ByteArrayInputStream(pBytesResp);                                                         ObjectInputStream oi = new ObjectInputStream(bi);                                                         //从对象读取流中读取出p对象                             ProductInfo pResp = (ProductInfo) oi.readObject();                                                         System.out.println(pResp);                                                        }

 
实现方式二：
将对象转成json字符串来存取

/**           * 将对象转成json字符串缓存到redis的string结构数据中           */          @Test          public void testObjectToJsonCache(){                                                          ProductInfo p = new ProductInfo();                                       p.setName("ABC");                    p.setDescription("刘亦菲专用");                    p.setCatelog("夜用型");                    p.setPrice(10.8);                      //利用gson将对象转成json串                    Gson gson = new Gson();                    String pJson = gson.toJson(p);                                       //将json串存入redis                    jedis.set("prodcut:02", pJson);                                                          //从redis中取出对象的json串                    String pJsonResp = jedis.get("prodcut:02");                                       //将返回的json解析成对象                    ProductInfo pResponse = gson.fromJson(pJsonResp, ProductInfo.class);                                       //显示对象的属性                    System.out.println(pResponse);                                                }

 
 

5.2 List数据结构

5.2.1 List图示

 
 

5.2.2 List功能演示

#从头部（左边）插入数据 redis>LPUSH  key  value1  value2  value3    #从尾部（右边）插入数据 redis>RPUSH  key  value1  value2  value3   #读取list中指定范围的values redis>LRANGE  key  start   end redis> lrange  task-queue  0  -1      读取整个list #从头部弹出一个元素 LPOP  key #从尾部弹出一个元素 RPOP  key #从一个list的尾部弹出一个元素插入到另一个list RPOPLPUSH   key1    key2     ## 这是一个原子性操作

 

5.2.3 List的应用案例demo

1 需求描述任务调度系统：
生产者不断产生任务，放入task-queue排队
消费者不断拿出任务来处理，同时放入一个tmp-queue暂存，如果任务处理成功，则清除tmp-queue，否则，将任务弹回task-queue



 
2 代码实现1/生产者
——模拟产生任务

public class TaskProducer {            // 获取一个redis的客户端连接对象          public static Jedis getRedisConnection(String host, int port) {                      Jedis jedis = new Jedis(host, port);                      return jedis;            }            public static void main(String[] args) {                      Jedis jedis = getRedisConnection("angelababy", 6379);                      Random random = new Random();                    // 生成任务                    while (true) {                               try {                                      // 生成任务的速度有一定的随机性，在1-2秒之间                                      Thread.sleep(random.nextInt(1000) + 1000);                                      // 生成一个任务                                      String taskid = UUID.randomUUID().toString();                                        // 往任务队列"task-queue"中插入，第一次插入时，"task-queue"还不存在                                      //但是lpush方法会在redis库中创建一条新的list数据                                      jedis.lpush("task-queue", taskid);                                      System.out.println("向任务队列中插入了一个新的任务: " + taskid);                               } catch (InterruptedException e) {                                      // TODO Auto-generated catch block                                      e.printStackTrace();                             }                      }            }   }

 
 
 
2/消费者
——模拟处理任务，并且管理暂存队列

public class TaskConsumer {            public static void main(String[] args) {                      Jedis jedis = new Jedis("angelababy", 6379);                    Random random = new Random();                      while (true) {                               try {                                      // 从task-queue中取一个任务，同时放入"tmp-queue"                                      String taskid = jedis.rpoplpush("task-queue", "tmp-queue");                                        // 模拟处理任务                                      Thread.sleep(1000);                                        // 模拟有成功又有失败的情况                                      int nextInt = random.nextInt(13);                                      if (nextInt % 7 == 0) { // 模拟失败的情况                                                  // 失败的情况下，需要将任务从"tmp-queue"弹回"task-queue"                                                jedis.rpoplpush("tmp-queue", "task-queue");                                                System.out.println("-------任务处理失败： " + taskid);                                        } else { // 模拟成功的情况                                                  // 成功的情况下，将任务从"tmp-queue"清除                                                jedis.rpop("tmp-queue");                                                System.out.println("任务处理成功： " + taskid);                                        }                               } catch (InterruptedException e) {                                      // TODO Auto-generated catch block                                      e.printStackTrace();                             }                      }            }   }

 
上述机制是一个简化版，真实版的任务调度系统会更加复杂，如下所示：
（增加了一个专门用来管理暂存队列的角色，以便就算消费者程序失败退出，那些处理失败的任务依然可以被弹回task-queue）

5.3 Hash数据结构

5.3.1 Hash图示

Redis中的Hashes类型可以看成具有StringKey和String Value的map容器



 

5.3.2 Hash功能演示

1、往redis库中插入一条hash类型的数据

redis> HSET  key  field  value

举例：

redis 127.0.0.1:6379> hset user001:zhangsan  iphone 6 (integer) 1 redis 127.0.0.1:6379> hset user001:zhangsan   xiaomi 7 (integer) 1 redis 127.0.0.1:6379> hset user001:zhangsan   meizu 8 (integer) 1

在redis库中就形成了这样一条数据：



 
2、从redis库中获取一条hash类型数据的value
取出一条hash类型数据中所有field-value对

redis 127.0.0.1:6379> hgetall user001:zhangsan 1) "iphone" 2) "6" 3) "xiaomi" 4) "7" 5) "meizu" 6) "8"

 
取出hash数据中所有fields

redis 127.0.0.1:6379> HKEYS user001:zhangsan 1) "iphone" 2) "xiaomi" 3) "meizu"

 
取出hash数据中所有的value

redis 127.0.0.1:6379> hvals user001:zhangsan 1) "6" 2) "7" 3) "8"

 
取出hash数据中一个指定field的值

redis 127.0.0.1:6379> hget user001:zhangsan xiaomi "8"

 
为hash数据中指定的一个field的值进行增减

redis 127.0.0.1:6379> HINCRBY user001:zhangsan xiaomi 1 (integer) 8

 
从hash数据中删除一个字段field及其值

redis 127.0.0.1:6379> hgetall user001:zhangsan 1) "iphone" 2) "6" 3) "xiaomi" 4) "7" 5) "meizu" 6) "8" redis 127.0.0.1:6379> HDEL user001:zhangsan iphone (integer) 1 redis 127.0.0.1:6379> hgetall user001:zhangsan 1) "xiaomi" 2) "7" 3) "meizu" 4) "8"

 
 

5.4 Set数据结构功能

集合的特点：无序、无重复元素
1、  插入一条set数据

redis 127.0.0.1:6379> sadd frieds:zhangsan  bingbing baby fengjie furong ruhua tingting (integer) 6 redis 127.0.0.1:6379> scard frieds:zhangsan (integer) 6 redis 127.0.0.1:6379>

 
2、获取一条set数据的所有members

redis 127.0.0.1:6379> smembers frieds:zhangsan 1) "fengjie" 2) "baby" 3) "furong" 4) "bingbing" 5) "tingting" 6) "ruhua"

 
3、判断一个成员是否属于某条指定的set数据

redis 127.0.0.1:6379> sismember frieds:zhangsan liuyifei     #如果不是，则返回0 (integer) 0 redis 127.0.0.1:6379> sismember frieds:zhangsan baby       #如果是，则返回1 (integer) 1

 
4、求两个set数据的差集

#求差集 redis 127.0.0.1:6379> sdiff  frieds:zhangsan  friends:xiaotao 1) "furong" 2) "fengjie" 3) "ruhua" 4) "feifei" #求差集，并将结果存入到另一个set redis 127.0.0.1:6379> sdiffstore zhangsan-xiaotao frieds:zhangsan friends:xiaotao (integer) 4 #查看差集结果 redis 127.0.0.1:6379> smembers zhangsan-xiaotao 1) "furong" 2) "fengjie" 3) "ruhua" 4) "feifei"

 
5、  求交集，求并集

#求交集 redis 127.0.0.1:6379> sinterstore zhangsan:xiaotao frieds:zhangsan friends:xiaotao (integer) 2 redis 127.0.0.1:6379> smembers zhangsan:xiaotao 1) "bingbing" 2) "baby"   #求并集 redis 127.0.0.1:6379> sunion  frieds:zhangsan friends:xiaotao  1) "fengjie"  2) "tangwei"  3) "liuyifei"  4) "bingbing"  5) "ruhua"  6) "feifei"  7) "baby"  8) "songhuiqiao"  9) "furong" 10) "yangmi"

 
 
 
 
 

5.5 sortedSet（有序集合）数据结构

5.5.1 sortedSet图示

sortedset中存储的成员都有一个附带的分数值
而redis就可以根据分数来对成员进行各种排序（正序、倒序）
 
1、  sortedSet存储内容示意图：



 

5.5.2 SortedSet功能演示

1、往redis库中插入一条sortedset数据

redis 127.0.0.1:6379> zadd nansheng:yanzhi:bang  70 liudehua  90 huangbo  100 weixiaobao  250 yangwei  59 xiaotao (integer) 5

 
2、  从sortedset中查询有序结果

#正序结果 redis 127.0.0.1:6379> zrange nanshen:yanzhi:bang  0  4 1) "xiaotao" 2) "liudehua" 3) "huangbo" 4) "weixiaobao" 5) "yangwei" #倒序结果 redis 127.0.0.1:6379> zrevrange nanshen:yanzhi:bang 0 4 1) "yangwei" 2) "weixiaobao" 3) "huangbo" 4) "liudehua" 5) "xiaotao"

 
3、  查询某个成员的名次

#在正序榜中的名次 redis 127.0.0.1:6379> zrank nanshen:yanzhi:bang  xiaotao (integer) 0   #在倒序榜中的名次 redis 127.0.0.1:6379> zrevrank nanshen:yanzhi:bang xiaotao (integer) 4

 
4、修改成员的分数

redis 127.0.0.1:6379> zincrby nanshen:yanzhi:bang  300  xiaotao "359" redis 127.0.0.1:6379> zrevrank nanshen:yanzhi:bang xiaotao (integer) 0

 
 
 

06/ Redis应用案例（1）

案例：
Lol盒子英雄数据排行榜：
1、  在redis中需要一个榜单所对应的sortedset数据
2、  玩家每选择一个英雄打一场游戏，就对sortedset数据的相应的英雄分数+1
3、  Lol盒子上查看榜单时，就调用zrange来看榜单中的排序结果
 
 

07/ Redis应用案例（2）

实现步骤：
1、  每来一个用户创建购物车，就对购物车中的每一件商品在redis中插入一条以商品名称为key的sortedset，成员为同时出现在购物车中的其他商品，分数为1
2、  每新产生一个购物车，就对车中的商品更新redis中的sortedset，将同时出现的商品的分数增1
3、  推荐时，用户放入一件商品到购物车，则从这件商品对应的sortedset中查询分数最高的同现商品，推荐给该用户
 
 
设计思想如下，详见《代码》