redis知识总结（基础篇，可复习，可学习）

超、凢脫俗 2023-09-29 12:23 6阅读 0赞

最近redis差不多看完了，前面学的也忘了好多，所以正好写篇博客复习复习。此篇介绍的是redis的基础篇，回头还会持续更新，**同时希望这篇能帮到各位大佬**。  
**如果此篇拙作有什么写的不准确或者有什么不对的地方，还请诸佬不吝赐教。在此先感谢各位大佬的支持了**。  
![在这里插入图片描述][b5408c7f5e2f462ca981e375d22bfdd3.gif_pic_center]

#### 文章目录 ####

*  redis是什么
 *  SQL和NoSQL的区别
 *  NoSQL和SQL的对比
 *  redis特征
 *  redis通用指令
 *  redis五种数据结构类型
 *   *  String常见命令
     *  Hash类型
     *  list类型
     *  set类型
     *  SortedSet
 *  redis的JAVA客户端
 *  SpringDataRedis
 *   *  快速入门

## redis是什么 ##

![在这里插入图片描述][b450eab8d9294714b383c30c098f1e47.gif_pic_center]

redis是一个C语言编写的key-value存储系统，同时是一个非常快速的开源非关系型数据库，它存储了五种不同类型值的键映射，包括**string(字符串)**、**list(链表)**、**set(集合)**、**zset(sorted set --有序集合)和hash（哈希类型）**。  
这些数据类型**都支持push/pop**、**add/remove及取交集并集和差集及更丰富的操作**，而且这些操作都是**原子性**的。在此基础上，redis支持各种不同方式的排序。  
为了保证效率，**数据都是缓存在内存中**。redis会周期性的把更新的数据写入磁盘或者把修改操作写入追加的记录文件，并且在此基础上实现了master-slave(主从)同步。  
redis是非关系型数据库（NoSQl）  
![在这里插入图片描述][d25541c7b4b643ccab657b30e046e000.gif_pic_center]

## SQL和NoSQL的区别 ##

1.**sql是结构化的，nosql是非结构化的**  
sql  
![在这里插入图片描述][f51b4dd3c73e4914b5f05aa93e1cd3e3.png_pic_center]  
nosql  
![在这里插入图片描述][711941b2d1024813a35dab4eb0439a9e.png_pic_center]  
2.**sql是关联的，而nosql是无关联的**  
sql支持外键  
![在这里插入图片描述][2046ff9288d04d948bbf39f3b809952c.png_pic_center]  
而nosql是无关联的  
![在这里插入图片描述][9a54494ed54a4385853681a8a427588c.png_pic_center]  
3.sql支持查询，nosql非sql查询

sql

select id,name from student where id = "张三" ;

非sql  
redis: get user : 1

4.**sql支持事务，nosql一般不支持ACID事务，它实现最终一致性**  
![在这里插入图片描述][a819dd6be7bf4d0e93d5be7210bd03c3.gif_pic_center]

## NoSQL和SQL的对比 ##

1.使用成本  
NoSQL：NoSQL **使用简单，易搭建**，大部分是开源软件，比较廉价，任何人都可以使用。

关系型数据库：相对于NoSQL，关系型数据库通常需要安装部署，开源的比较少，**使用成本比较昂贵**。尤其是 Oracle 数据库，需要花费大量资金购买，使用成本比较高。  
2. 存储形式  
NoSQL：NoSQL 具有丰富的存储形式，如 **key-value（键值对）形式、图结构形式、文档形式、列簇形式**等，因此，它可以存储各种类型的数据。

关系型数据库：关系型数据库是采用关系型数据模型来组织的，它是行列表结构，**通过行与列的二元形式表示出来，数据之间有很强的关联性**。它采用二维表结构的形式对数据进行持久存储。  
3. 查询速度  
NoSQL：NoSQL **将数据存储在系统的缓存中**，**不需要经过 SQL 层的解析**，因此查询效率很高。

关系型数据库：关系型数据库将数据存储在系统的硬盘中，**在查询的时候需要经过 SQL 层的解析，然后读入内存，实现查询，因此查询效率较低**。  
4. 扩展性  
NoSQL：NoSQL 去掉了传统关系型数据库表与字段之间的关系，实现了真正意义上的扩展。它采用键值对的形式存储数据，**消除了数据之间的耦合性，因此易扩展**。

关系型数据库：由于关系型数据库采用关系型数据模型来存储数据，**数据与数据之间的关联性较强，存在耦合性，因此不易扩展**。尤其是存在多表连接（join）查询机制的限制，使得扩展很难实现。  
5. 是否支持 ACID 特性  
ACID 特性是指数据库事务的执行要素，包括原子性、一致性、隔离性、持久性。

NoSQL：NoSQL **一般不支持 ACID 特性，它实现最终一致性**。

关系型数据库：**关系型数据库支持 ACID 特性**，具有严格的数据一致性。  
6. 是否支持 SQL 语句  
NoSQL：SQL 语句在 NoSQL 中是不被支持的，NoSQL 没有声明性查询语言，且没有预定义的模式。

关系型数据库：关系型数据库支持 SQL 语句，也支持复杂查询。**SQL 是结构化查询语言、数据操纵语言、数据定义语言**。

NoSQL 数据与传统关系型数据库是互补的关系，对方的劣势就是自己的优势，反之亦然。  
![在这里插入图片描述][0d2d0c3ca9444cc7a41c34f7838d0c18.gif_pic_center]

## redis特征 ##

1.  键值(key-value)型，value支持多种不同数据结构，功能丰富
2.  单线程，每个命令具备原子性
3.  低延迟，速度快(基于内存、1O多路复用、良好的编码)。
4.  支持数据持久化
5.  支持主从集群、分片集群
6.  支持多语言客户端

## redis通用指令 ##

KEYS：查看符合模板的所有key，不建议在生产环境设备上使用  
DEL：删除一个指定的key  
EXISTS：判断key是否存在  
EXPIRE：给一个key设置有效期，有效期到期时该key会被自动删除  
TTL：查看一个KEY的剩余有效期  
![在这里插入图片描述][5364918b7d3a4d0f99dc3118fcb69aca.png_pic_center]

> **当查看key的有效期为-2时表示此key已被永久移除**  
> **当查看key的有效期为-1时表示此key永久有效**

![在这里插入图片描述][3d462ad963c54b34a41bea7e241c5461.gif_pic_center]

## redis五种数据结构类型 ##

String数据类型、List 数据类型、Hash数据类型（散列类型）、set数据类型（无序集合）、Sorted Set数据类型 (zset、有序集合)。  
**1.String类型**  
String是 redis 最基本的类型，最大能存储 512MB 的数据，String类型是二进制安全的，即可以存储任何数据、比如数字、图片、序列化对象等。**String类型的三种格式：字符串，int ，float。**  
![在这里插入图片描述][cf6d19e566794a17a6d38aa151eaff31.png_pic_center]

### String常见命令 ###

SET：添加或者修改已经存在的一个String类型的键值对  
GET：根据key获取String类型的value  
MSET：**批量添加**多个String类型的键值对  
MGET：根据多个key获取多个String类型的value  
INCR：让一个整型的key自增1  
INCRBY：让一个整型的key自增并指定步长，例如：incrby num 2让num值自增2  
INCRBYFLOAT：让一个浮点类型的数字自增并指定步长  
**SETNX：添加一个String类型的键值对，前提是这个key不存在，否则不执行**  
**SETEX:添加一个String类型的键值对，并且指定有效期**  
![在这里插入图片描述][7ec76a5a10234b4bbd2282efe06e6b9d.png_pic_center]  
![在这里插入图片描述][b8136beaddee45dd8ea028cb0eae4815.png_pic_center]  
![在这里插入图片描述][27aacf4ea25b4b7fb05cd4bfa66b553a.gif_pic_center]

### Hash类型 ###

Hash数据类型（散列类型)，**hash用于存储对象**。可以采用这样的命名方式：对象类别和ID构成键名，使用字段表示对象的属性，而字段值则存储属性值。。每一个Hash可以存储4294967295个键值对。  
![在这里插入图片描述][cd61626fb8cf4c1b8cda4807619eac04.png_pic_center]

Hash类型命令  
HSET key field value:添加或者修改hash类型key的field的值  
HGET key field:获取一个hash类型key的field的值  
HMSET：批量添加多个hash类型key的field的值  
HMGET：批量获取多个hash类型key的field的值  
HGETALL：获取一个hash类型的key中的所有的field和value  
HKEYS：获取一个hash类型的key中的所有的field  
HVALS：获取一个hash类型的key中的所有的value  
HINCRBY:让一个hash类型key的字段值自增并指定步长  
HSETNX：添加一个hash类型的key的field值，前提是这个field不存在，否则不执行  
![在这里插入图片描述][cacc7d8b8150467f89fa1fc7c7c36722.png_pic_center]  
![在这里插入图片描述][0615d7d8d10f454c8794d1d32ff93ea7.gif_pic_center]

### list类型 ###

list是一个链表结构，主要功能是push、pop、获取一个范围的所有值等等。操作中key理解为链表的名字。  
Redis中的List类型与Java中的LinkedList类似，可以看做是一个双向链表结构。**既可以支持正向检索和也可以支持反向检索**。  
特征也与LinkedList类似：  
**有序**  
**元素可以重复**  
**插入和删除快**  
**查询速度一般**  
常用来存储一个有序数据，例如：朋友圈点赞列表，评论列表等。  
**List的常见命令有：**  
LPUSH key element …:向列表左侧插入一个或多个元素  
LPOP key：移除并返回列表左侧的第一个元素，没有则返回nil  
RPUSH key element…:向列表右侧插入一个或多个元素  
RPOP key：移除并返回列表右侧的第一个元素  
LRANGE key star end:返回一段角标范围内的所有元素  
BLPOP和BRPOP：与LPOP和RPOP类似，只不过在没有元素时等待指定时间，而不是直接返回nil  
![在这里插入图片描述][1c237f37c7fa4f30890f9ca9de6d27c3.png_pic_center]  
如何利用List结构模拟一个栈？  
**入口和出口在同一边**  
如何利用List结构模拟一个队列？  
**入口和出口在不同边**  
如何利用List结构模拟一个阻塞队列?  
**入口和出口在不同边  
出队时采用BLPOP或BRPOP**

### set类型 ###

set是集合，和我们数学中的集合概念相似，对集合的操作有添加删除元素，有对多个集合求交并差等操作。操作中key理解为集合的名字。  
Redis的Set结构与Java中的HashSet类似，可以看做是一个value为null的HashMap。因为也是一个hash表，因此具备与HashSet类似的特征：  
**无序**  
**元素不可重复**  
**查找快**  
**支持交集、并集、差集等功能**

String的常见命令有：  
SADD key member…: 向set中添加一个或多个元素  
SREM key member …:移除set中的指定元素  
SCARD key：返回set中元素的个数  
SISMEMBER key member：判断一个元素是否存在于set中  
SMEMBERS：获取set中的所有元素  
SINTER key1 key2…:求key1与key2的交集  
SDIFF key1 key2…:求key1与key2的差集  
SUNION key1 key2 ：求key1和key2的并集  
![在这里插入图片描述][4e653b4c1be640ccad0e21f24ca6a0e8.png_pic_center]  
![在这里插入图片描述][48ad3dc326dc427a8324c0c81fb7b9ad.png_pic_center]

### SortedSet ###

Redis的SortedSet是一个**可排序的set集合**，与Java中的TreeSet有些类似，但底层数据结构却差别很大。SortedSet中的每一个元素都带有一个score属性，可以基于score属性对元素排序，底层的实现是一个跳表(SkipList)加hash表。  
SortedSet具备下列特性：  
**可排序**  
**元素不重复**  
**查询速度快**  
因为SortedSet的可排序特性，经常被用来实现排行榜这样的功能。

**SortedSet类型的常见命令**  
ZADD key score member:添加一个或多个元素到sorted set，如果已经存在则更新其score值  
ZREM key member：删除sorted set中的一个指定元素  
ZSCORE key member:获取sorted set中的指定元素的score值  
ZRANK key member：获取sorted set 中的指定元素的排名  
ZCARD key：获取sorted set中的元素个数  
ZCOUNT key min max：统计score值在给定范围内的所有元素的个数  
ZINCRBY key increment member:让sorted set中的指定元素自增，步长为指定的increment值  
ZRANGE key min max：按照score排序后，获取指定排名范围内的元素  
ZRANGEBYSCORE key min max：按照score排序后，获取指定score范围内的元素ZDIFF、ZINTER、ZUNION：求差集、交集、并集  
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  
![在这里插入图片描述][dfaf3b41c7db4d328cf5e011d000d234.png_pic_center]  
![在这里插入图片描述][e394b5ecc6b3468f8dccbeb5f4bf0a94.png_pic_center]

![在这里插入图片描述][86abc260ffb04fae89f040ceb0e31723.gif_pic_center]

## redis的JAVA客户端 ##

Redis的Java客户端很多，常用的有三种：**Jedis、Redisson和lettuce**。其中官方推荐使用**Jedis和Redisson**。 在企业中用的最多的就是Jedis。Jedis提供了完整Redis命令，而Redisson有更多分布式的容器实现。  
以下就以Jedis为例看看如何使用  
**1.导入依赖坐标**

<dependency>
    <groupId>redis.clients</groupId>
    ○<artifactId>jedis</artifactId>
    <version>3.7.0</version>
    </dependency>

**2.建立连接**

private Jedisjedis;
    @BeforeEach
    voidsetUp() {
        
    // 建立连接
    jedis = new Jedis("192.168.220.130 ",6379)；// 设置密码
    jedis.auth("123456");
    // 选择库
    jedis.select(0);
    }

**3.测试String**

@Test
    voidtestString(){
        
    //插入数据，方法名称就是redis命令名称，非常简单
    Stringresult = jedis.set("name"，"三");
    System.out.println("result=" + result);//获取数据
    String name = jedis.get("name");
    System.out.println("name= "+ name);
    }

**4.释放资源**

@AfterEach
    void tearDown() {
        
    //释放资源
    if(jedis != null) {
        
    jedis.close();
        }
    }

因此，Jedis使用的基本步骤：  
1.引入依赖  
2.创建Jedis对象，建立连接  
3.使用Jedis，方法名与Redis命令一致  
4.释放资源  
![在这里插入图片描述][5a98d88460654fa89b11e7b440739d98.gif_pic_center]

## SpringDataRedis ##

SpringData是Spring中数据操作的模块，包含对各种数据库的集成，其中对Redis的集成模块就叫做SpringDataRedis，官网地址：（https://spring.io/projects/spring-data-redis）  
它有以下几个作用：  
**提供了对不同Redis客户端的整合(Lettuce和Jedis)**  
**提供了RedisTemplate统一API来操作Redis**  
**支持Redis的发布订阅模型  
支持Redis哨兵和Redis集群**  
**支持基于Lettuce的响应式编程  
支持基于JDK、JSON、字符串、Spring对象的数据序列化及反序列化  
支持基于Redis的JDKCollection实现**

### 快速入门 ###

SpringDataRedis中提供了RedisTemplate工具类，其中封装了各种对Redis的操作。并且将不同数据类型的操作API封装到了不同的类型中：  
![在这里插入图片描述][032b65cfe8f148e19b9585a12d77176a.png_pic_center]

以springboot模板为例  
![在这里插入图片描述][2caf3ebb0d104bcd9dcd76720fcf203a.gif_pic_center]

1.引入依赖

<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.yml配置文件

spring:
     redis:
      host：192.168.220.130
      port：6379
      password：123456
      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.注入RedisTemplate

@Autowired
    private RedisTemplate redisTemplate;

4.编写测试

@SpringBootTest
    public class RedisTest {
        
    @Autowired
    private RedisTemplateredisTemplate;
    @Test
    voidtestString(){
        
    // 插入一条string类型数据
    redisTemplate.opsForValue().set("name"，"李四");//读取一条string型数据
    Object name = redisTemplate.opsForValue().get("name"); 
    System.out.println("name = " +name) ;
        }
    }

SpringDataRedis的使用步骤：  
1.引入spring-boot-starter-data-redis依赖  
2.在application.yml配置Redis信息  
3.注入RedisTemplate  
![在这里插入图片描述][8e66197c63874d6d96f653dcf2535293.gif_pic_center]

本篇文章到这里就结束了，回头还会有更深入的redis介绍，包括redis的集群，主从，分布式锁，分布式缓冲，击穿穿透雪崩等高频率面试题的相关知识。  
制作不易，感谢大佬支持  
**如果有什么不对的或需要改进的地方，还请大佬斧正。**  
再次谢谢各位小伙伴儿  
![在这里插入图片描述][a201598688f04a84bdee3310cbccf147.gif_pic_center]

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