Spring Data 教程 - Redis

1. Redis简介

Redis（Remote Dictionary Server )，即远程字典服务，是一个开源的使用ANSI C语言编写、支持网络、可基于内存亦可持久化的日志型、Key-Value 数据库，并提供多种语言的API。Redis 是一个高性能的key-value数据库。 redis的出现，在部分场合可以对关系数据库起到很好的补充作用。它提供了Java，C/C++，C#，PHP，JavaScript，Perl，Object-C，Python，Ruby，Erlang等客户端，使用很方便。

Redis支持主从同步。数据可以从主服务器向任意数量的从服务器上同步，从服务器可以是关联其他从服务器的主服务器。这使得Redis可执行单层树复制。存盘可以有意无意的对数据进行写操作。由于完全实现了发布/订阅机制，使得从数据库在任何地方同步树时，可订阅一个频道并接收主服务器完整的消息发布记录。同步对读取操作的可扩展性和数据冗余很有帮助。

redis的key都是字符串String类型，它的value是多样化的，如下图：

2. Redis的五种数据类型

2.1 字符串对象(String)

字符串对象的模型：

redis底层提供了三种不同的数据结构实现字符串对象，根据不同的数据自动选择合适的数据结构。这里的字符串对象并不是指的纯粹的字符串，数字也是可以的。

• int：当数据是long类型的整数字符串时，底层使用long类型的整数实现。这个值会直接存储在字符串对象的ptr属性中，同时OBJECT ENCODING为int。

• raw：当数据为长度大于44字节的字符串时，底层使用简单动态字符串实现，说到这里就不得不提下redis的简单随机字符串（Simple Dynamic String，SDS），SDS有三个属性，free，len和buf。free存的是还剩多少空间，len存的是目前字符串长度，不包含结尾的空字符。buf是一个list，存放真实字符串数据，包含free和空字符。针对SDS本文不做详细介绍，欢迎点击SDS了解。

• embstr：当数据为长度小于44字节的字符串时，底层使用embstr编码的简单动态字符串实现。相比于raw，embstr内存分配只需要一次就可完成，分配的是一块连续的内存空间。

2.2 列表对象(List)

列表对象的模型：

redis中的列表对象经常被用作消息队列使用，底层采用ziplist和linkedlist实现。大家使用的时候当作链表使用就可以了。

• ziplist

  列表对象使用ziplist编码需要满足两个要求，一是所有字符串长度都小于设定值值64字节（可以在配置文件中修改list-max-ziplist-value字段改变）。二是所存元素数量小于设定值512个（可以在配置文件中修改list-max-ziplist-entries字段改变）。ziplist类似与python中的list，占用一段连续的内存地址，由此减小指针内存占用。

  

  zlbytes:占内存总数

  zltail:到尾部的偏移量

  zllen:内部节点数

  node:节点

  zlend:尾部标识

  previous_entry_length:前一节点的长度

  encoding:数据类型

  content:真实数据

  遍历的时候会根据zlbytes和zltail直接找到尾部节点nodeN，然后根据每个节点的previous_entry_length反向遍历。增加和删除节点会导致其他节点连锁更新，因为每个节点都存储了前一节点的长度。

• linkedlist

  linkedlist有三个属性，head，tail和len。head指向链表的头部，tail指向链表的尾部，len为链表的长度。

  

2.3 哈希类型对象(Hash)

哈希类型对象的模型：

redis的value类型hash类型，其实就是map类型，就是在值的位置放一个map类型的数据。大家想详细了解一下，可以参考一下这篇文章：https://www.jianshu.com/p/658365f0abfc 。

2.4 集合对象(Set)

集合对象类型的模型：

Set类型的value保证每个值都不重复。

redis中的集合对象底层有两种实现方式，分别有整数集合和hashtable。当所有元素都是整数且元素数小于512（可在配置文件中set-max-intset-entries字段配置）时采用整数集合实现，其余情况都采用hashtable实现。hashtable请移驾上文链接查阅，接下来介绍整数集合intset。intset有三个属性，encoding：记录数字的类型，有int16，int32和int64等，length：记录集合的长度，content：存储具体数据。具体结构如下图：

2.5 有序集合对象

有序集合对象(zset)和集合对象(set)没有很大区别，仅仅是多了一个分数(score)用来排序。

redis中的有序集合底层采用ziplist和skiplist跳表实现，当所有字符串长度都小于设定值值64字节（可以在配置文件中修改list-max-ziplist-value字段改变），并且所存元素数量小于设定值512个（可以在配置文件中修改list-max-ziplist-entries字段改变）使用ziplist实现，其他情况均使用skiplist实现，跳跃表的实现原理这里偷个懒，给大家推荐一篇写的非常好的博客，点击查看跳跃表原理。

3. Redis的安装

可以去官网或者中文网下载Redis。redis的windows版本现在已经不更新了，所以我们安装redis的6.0.3版本，这个版本支持的东西很多，在此次教程中，我们只对redis的五种数据类型做解释和学习。

官网：https://redis.io/

中文网：https://www.redis.net.cn/

本教程安装的redis版本为6.0.3版本，redis使用C语言编写的，CentOS7的gcc自带版本为4.8.5，而redis6.0+需要的gcc版本为5.3及以上，所以需要升级gcc版本。

下载Linux版本的tar.gz包，解压以后进入解压产生的包：

cd redis-6.0.3

发现没有bin目录，这里需要通过make进行安装。

# 先检查gcc的环境 
gcc -v 
# 查看gcc版本 
yum -y install centos-release-scl 
# 升级到9.1版本 
yum -y install devtoolset-9-gcc devtoolset-9-gcc- c++ devtoolset-9-binutils 

scl enable devtoolset-9 bash 
#以上为临时启用，如果要长期使用gcc 9.1的话： 
echo "source /opt/rh/devtoolset-9/enable" >>/etc/profile 
# 进入redis解压文件 
make 
# 6.0的坑，gcc版本 9.0 以上
# 等待完毕

执行完make操作之后，就可以在redis目录看到src目录了。进入src目录后就可以看到redis-server和redis-cli。

这里建议将Redis的配置文件复制，保留一份原生的配置文件。

redis的配置大家可以在网上搜一下常用的配置，在这里给大家推荐一个常用的配置，比较详细：

https://blog.csdn.net/ymrfzr/article/details/51362125

到这里redis就可以启动并且正常访问了。

注意：一定要将redis的IP地址绑定注释掉，允许所有的IP地址访问，不然我们从Windows访问就访问不了。

注释掉下面的这一行：

同时关闭Redis的服务保护模式，将protected-mode设置为no。如下：

4. Spring Boot 整合 Redis

• 4.1 搭建工程，引入依赖

  搭建工程的操作我这里就不在写出来了。直接上pom.xml：

  <!--springboot父工程-->
  <parent>
      <groupId>org.springframework.boot</groupId>
      <artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId>
      <version>2.2.2.RELEASE</version>
      <relativePath/> <!-- lookup parent from repository -->
  </parent>
  
  <dependencies>
      <!--springboot-web组件-->
      <dependency>
          <groupId>org.springframework.boot</groupId>
          <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
          <version>2.2.2.RELEASE</version>
      </dependency>
      <!--redis整合springboot组件-->
      <dependency>
          <groupId>org.springframework.boot</groupId>
          <artifactId>spring-boot-starter-data-redis</artifactId>
          <version>2.3.0.RELEASE</version>
      </dependency>
      <!--lombok组件-->
      <dependency>
          <groupId>org.projectlombok</groupId>
          <artifactId>lombok</artifactId>
          <version>1.18.10</version>
      </dependency>
  </dependencies>

• 4.2 redis的配置

  项目的配置文件，application.yml：

  butterflytri:
    host: 127.0.0.1
  server:
    port: 8080 # 应用端口
    servlet:
      context-path: /butterflytri # 应用映射
  spring:
    application:
      name: redis # 应用名称
    redis:
      host: ${butterflytri.host} # redis地址
      port: 6379 # redis端口，默认是6379
      timeout: 10000 # 连接超时时间（ms）
      database: 0 # redis默认情况下有16个分片，这里配置具体使用的分片，默认是0
      jedis: # 使用连接redis的工具-jedis
        pool:
          max-active: 8 # 连接池最大连接数（使用负值表示没有限制） 默认 8
          max-wait: -1 # 连接池最大阻塞等待时间（使用负值表示没有限制） 默认 -1
          max-idle: 8 # 连接池中的最大空闲连接 默认 8
          min-idle: 0 # 连接池中的最小空闲连接 默认 0

  另外还有额外的配置类RedisConfig.java：

  package com.butterflytri.config;
  
  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.GenericJackson2JsonRedisSerializer;
  import org.springframework.data.redis.serializer.RedisSerializer;
  import org.springframework.data.redis.serializer.StringRedisSerializer;
  
  /**
   * @author: WJF
   * @date: 2020/5/24
   * @description: RedisConfig
   */
  
  @Configuration
  public class RedisConfig {
  
      /**
       * redis键值对的值的序列化方式：通用方式
       * @return RedisSerializer
       */
      private RedisSerializer redisValueSerializer() {
          return new GenericJackson2JsonRedisSerializer();
      }
  
      /**
       * redis键值对的健的序列化方式：所有的健都是字符串
       * @return RedisSerializer
       */
      private RedisSerializer redisKeySerializer() {
          return new StringRedisSerializer();
      }
  
      @Bean("redisTemplate")
      public RedisTemplate redisTemplate(RedisConnectionFactory redisConnectionFactory) {
          RedisTemplate<String, Object> redisTemplate = new RedisTemplate<>();
          redisTemplate.setConnectionFactory(redisConnectionFactory);
          redisTemplate.setKeySerializer(redisKeySerializer());
          redisTemplate.setValueSerializer(redisValueSerializer());
          return redisTemplate;
      }
  
  }

• 4.3 redisTemplate的使用

  对value类型的值的CRUD：

  ValueServiceImpl.java：

  package com.butterflytri.service.impl;
  
  import com.butterflytri.service.ValueService;
  import org.springframework.data.redis.core.RedisTemplate;
  import org.springframework.stereotype.Service;
  
  import javax.annotation.Resource;
  
  /**
   * @author: WJF
   * @date: 2020/5/27
   * @description: ValueServiceImpl
   */
  @Service
  public class ValueServiceImpl implements ValueService {
  
      @Resource
      private RedisTemplate<String, Object> redisTemplate;
  
      @Override
      public void addValue(String key, Object value) {
          redisTemplate.opsForValue().set(key,value);
      }
  
      @Override
      public Object get(String key) {
          return redisTemplate.opsForValue().get(key);
      }
  
      @Override
      public Object update(String key, Object newValue) {
          return redisTemplate.opsForValue().getAndSet(key,newValue);
      }
  
      @Override
      public void delete(String key) {
          redisTemplate.delete(key);
      }
  }

  对List类型的值的CRUD：

  这里我加了枚举类型用来控制增加的位置，因为List类型对应的是链表。

  ListServiceImpl.java：

  package com.butterflytri.service.impl;
  
  import com.butterflytri.enums.OpsType;
  import com.butterflytri.service.ListService;
  import org.springframework.data.redis.core.RedisTemplate;
  import org.springframework.stereotype.Service;
  
  import javax.annotation.Resource;
  import java.util.List;
  
  /**
   * @author: WJF
   * @date: 2020/5/28
   * @description: ListServiceImpl
   */
  @Service
  public class ListServiceImpl implements ListService {
  
      @Resource
      private RedisTemplate<String, Object> redisTemplate;
  
      @Override
      public void addList(String key, List<Object> list, OpsType type) {
          switch (type) {
              case RIGHT:
                  redisTemplate.opsForList().rightPushAll(key, list);
                  break;
              case LEFT:
                  redisTemplate.opsForList().leftPushAll(key, list);
                  break;
              default:
                  throw new RuntimeException("type不能为null");
          }
      }
  
      @Override
      public void add(String redisKey, Object value, OpsType type) {
          switch (type) {
              case RIGHT:
                  redisTemplate.opsForList().rightPush(redisKey, value);
                  break;
              case LEFT:
                  redisTemplate.opsForList().leftPush(redisKey, value);
                  break;
              default:
                  throw new RuntimeException("type不能为null");
          }
      }
  
      @Override
      public List<Object> get(String key) {
          return redisTemplate.opsForList().range(key, 0, -1);
      }
  
      @Override
      public Object update(String key, Object value, Integer index) {
          Object obj = redisTemplate.opsForList().index(key, index);
          redisTemplate.opsForList().set(key,index,value);
          return obj;
      }
  
      @Override
      public void delete(String key) {
          redisTemplate.delete(key);
      }
  
      @Override
      public void deleteValue(String redisKey, OpsType type) {
          switch (type) {
              case RIGHT:
                  redisTemplate.opsForList().rightPop(redisKey);
                  break;
              case LEFT:
                  redisTemplate.opsForList().leftPop(redisKey);
                  break;
              default:
                  throw new RuntimeException("type不能为null");
          }
      }
  }

  对Hash类型的值的CRUD:

  hash类型是我们使用最常用的类型。

  HashServiceImpl.java:

  package com.butterflytri.service.impl;
  
  import com.butterflytri.service.HashService;
  import org.springframework.data.redis.core.RedisTemplate;
  import org.springframework.stereotype.Service;
  
  import javax.annotation.Resource;
  import java.util.Map;
  
  /**
   * @author: WJF
   * @date: 2020/5/28
   * @description: HashServiceImpl
   */
  @Service
  public class HashServiceImpl implements HashService {
  
      @Resource
      private RedisTemplate<String, Object> redisTemplate;
  
      @Override
      public void addHashAll(String key, Map<String, Object> value) {
          redisTemplate.opsForHash().putAll(key, value);
      }
  
      @Override
      public void addHash(String redisKey, String key, Object value) {
          redisTemplate.opsForHash().put(redisKey, key, value);
      }
  
      @Override
      public Object get(String redisKey, String key) {
          return redisTemplate.opsForHash().get(redisKey, key);
      }
  
      @Override
      public Object update(String redisKey, String key, Object value) {
          Object obj = this.get(redisKey, key);
          this.delete(redisKey,key);
          redisTemplate.opsForHash().put(redisKey, key, value);
          return obj;
      }
  
      @Override
      public void delete(String redisKey, String key) {
          redisTemplate.opsForHash().delete(redisKey, key);
      }
  
      @Override
      public void deleteAll(String redisKey) {
          redisTemplate.delete(redisKey);
      }
  }

  对Set的值的CRUD：

  package com.butterflytri.service.impl;
  
  import com.butterflytri.service.SetService;
  import org.springframework.data.redis.core.RedisTemplate;
  import org.springframework.stereotype.Service;
  
  import javax.annotation.Resource;
  import java.util.Set;
  
  /**
   * @author: WJF
   * @date: 2020/5/28
   * @description: SetServiceImpl
   */
  @Service
  public class SetServiceImpl implements SetService {
  
      @Resource
      private RedisTemplate<String, Object> redisTemplate;
  
  
      @Override
      public void addAll(String key, Set<Object> set) {
          redisTemplate.opsForSet().add(key,set);
      }
  
      @Override
      public void add(String key, Object value) {
          redisTemplate.opsForSet().add(key,value);
      }
  
      @Override
      public Set<Object> findAll(String key) {
          return redisTemplate.opsForSet().members(key);
      }
  
      @Override
      public void deleteValue(String key, Object value) {
          redisTemplate.opsForSet().remove(key,value);
      }
  
      @Override
      public void delete(String key) {
          redisTemplate.delete(key);
      }
  }

  对ZSet类型的值的CRUD：

  package com.butterflytri.service.impl;
  
  import com.butterflytri.service.SortedSetService;
  import org.springframework.data.redis.core.RedisTemplate;
  import org.springframework.stereotype.Service;
  
  import javax.annotation.Resource;
  import java.util.LinkedHashSet;
  
  /**
   * @author: WJF
   * @date: 2020/5/28
   * @description: SortedSetServiceImpl
   */
  @Service
  public class SortedSetServiceImpl implements SortedSetService {
  
      @Resource
      private RedisTemplate<String, Object> redisTemplate;
  
      @Override
      public void add(String key, String value, Double score) {
          redisTemplate.opsForZSet().add(key, value, score);
      }
  
      @Override
      public LinkedHashSet<Object> findAll(String key) {
          return (LinkedHashSet<Object>) redisTemplate.opsForZSet().range(key,0,-1);
      }
  
      @Override
      public Long count(String key, Double scoreFrom, Double scoreTo) {
          return redisTemplate.opsForZSet().count(key,scoreFrom,scoreTo);
      }
  
      @Override
      public LinkedHashSet<Object> findByScore(String key, Double scoreFrom, Double scoreTo) {
          return (LinkedHashSet<Object>) redisTemplate.opsForZSet().rangeByScore(key,scoreFrom,scoreTo);
      }
  
      @Override
      public Long rank(String key, Object value) {
          return redisTemplate.opsForZSet().rank(key,value);
      }
  
      @Override
      public void remove(String key, String value) {
          redisTemplate.opsForZSet().remove(key,value);
      }
  
      @Override
      public void delete(String key) {
          redisTemplate.delete(key);
      }
  
  }

  redis的Java客户端有很多，在这里我们使用的是jedis，还有一个很好的Java语言的客户端叫lettuce，大家可以去了解一下，Spring从不重复造轮子，只会简化轮子的使用，redisTemplate就是一个超级简单的使用实现。到这里redis整合Spring Boot 就结束了。

5. 项目地址

本项目传送门：

• GitHub ---> spring-data-redis
• Gitee ---> spring-data-redis

此教程会一直更新下去，觉得博主写的可以的话，关注一下，也可以更方便下次来学习。

• 作者：Butterfly-Tri
• 出处：Butterfly-Tri个人博客
• 版权所有，欢迎保留原文链接进行转载??