Redis使用 java Redis使用简单吗?

一. 首先，我们先了解一下Redis

1.Redis 简介

Redis 是完全开源免费的，遵守BSD协议，是一个高性能的key-value数据库。
Redis 与其他 key - value 缓存产品有以下三个特点：

• Redis支持数据的持久化，可以将内存中的数据保存在磁盘中，重启的时候可以再次加载进行使用。
• Redis不仅仅支持简单的key-value类型的数据，同时还提供list，set，zset，hash等数据结构的存储。
• Redis支持数据的备份，即master-slave模式的数据备份。

2.Redis 优势

• 性能极高 – Redis能读的速度是110000次/s,写的速度是81000次/s 。
• 丰富的数据类型 – Redis支持二进制案例的 Strings, Lists, Hashes, Sets 及 Ordered Sets 数据类型操作。
• 原子 – Redis的所有操作都是原子性的，同时Redis还支持对几个操作全并后的原子性执行。
• 丰富的特性 – Redis还支持 publish/subscribe, 通知, key 过期等等特性。

3.Redis与其他key-value存储有什么不同？

• Redis有着更为复杂的数据结构并且提供对他们的原子性操作，这是一个不同于其他数据库的进化路径。Redis的数据类型都是基于基本数据结构的同时对程序员透明，无需进行额外的抽象。
• Redis运行在内存中但是可以持久化到磁盘，所以在对不同数据集进行高速读写时需要权衡内存，因为数据量不能大于硬件内存。在内存数据库方面的另一个优点是，相比在磁盘上相同的复杂的数据结构，在内存中操作起来非常简单，这样Redis可以做很多内部复杂性很强的事情。同时，在磁盘格式方面他们是紧凑的以追加的方式产生的，因为他们并不需要进行随机访问。

二. Redis的安装

1.Redis的安装

Redis是c语言开发的。
安装redis需要c语言的编译环境。如果没有gcc需要在线安装。yum install gcc-c++
在线下载redis：

wget http://download.redis.io/releases/redis-3.0.2.tar.gz

安装步骤：
第一步：redis的源码包上传到linux系统。
第二步：解压缩redis。
第三步：编译。进入redis源码目录。make
第四步：安装。make install PREFIX=/usr/local/redis
PREFIX参数指定redis的安装目录。一般软件安装到/usr/local目录下

2.Redis的启动

redis的启动分两种：
前端启动：在redis的安装目录下直接启动redis-server

[root@localhost bin]# ./redis-server

后台启动：
把/root/redis-3.0.0/redis.conf复到/usr/local/redis/bin目录下

[root@localhost redis-3.0.0]# cp redis.conf /usr/local/redis/bin/

修改配置文件：

将daemonize no 改为 yes，表示允许后端启动

[root@localhost bin]# ./redis-server redis.conf

启动完成，查看redis进程：

[root@localhost bin]# ps aux|grep redis

3.连接Redis

[root@localhost bin]# ./redis-cli

默认连接localhost运行在6379端口的redis服务。
指定连接：

[root@localhost bin]# ./redis-cli -h 192.168.25.153 -p 6379

-h：连接的服务器的地址
-p：服务的端口号

关闭redis：

[root@localhost bin]# ./redis-cli shutdown

三.Redis结构介绍

1.Redis五种数据类型

String：key-value

Redis中所有的数据都是字符串。命令不区分大小写，key是区分大小写的。Redis是单线程的。Redis中不适合保存内容大的数据，因为大的数据处理会影响后面数据的存取速度。

基础命令：
set，get 设置和取出一个Key的Value值
incr：整数原子加一（生成id）
decr：整数原子减一
append：追加一个值到Key上

Hash：key-fields-values

相当于一个key对于一个map，map中还有key-value。

使用hash对key进行归类。
基础命令：
Hset：向hash中添加内容
Hget：从hash中取内容

String和Hash一般用来做缓存，使用次数较多。

List：有顺序可重复

基础命令：

192.168.73.0:6379> lpush list1 a b c d
(integer) 4
192.168.73.0:6379> lrange list1 0 -1
1) "d"
2) "c"
3) "b"
4) "a"
192.168.73.0:6379> rpush list1 1 2 3 4
(integer) 8
192.168.73.0:6379> lrange list1 0 -1
1) "d"
2) "c"
3) "b"
4) "a"
5) "1"
6) "2"
7) "3"
8) "4"
192.168.73.0:6379> 
192.168.73.0:6379> lpop list1 
"d"
192.168.73.0:6379> lrange list1 0 -1
1) "c"
2) "b"
3) "a"
4) "1"
5) "2"
6) "3"
7) "4"
192.168.73.0:6379> rpop list1
"4"
192.168.73.0:6379> lrange list1 0 -1
1) "c"
2) "b"
3) "a"
4) "1"
5) "2"
6) "3"
192.168.73.0:6379>

Set：元素无顺序，不能重复

基础命令：

192.168.73.0:6379> sadd set1 a b c c c d
(integer) 4
192.168.73.0:6379> smembers set1
1) "b"
2) "c"
3) "d"
4) "a"
192.168.73.0:6379> srem set1 a
(integer) 1
192.168.73.0:6379> smembers set1
1) "b"
2) "c"
3) "d"
192.168.73.0:6379>

SortedSet（zset）：有顺序，不能重复

基础命令：

192.168.73.0:6379> zadd zset1 2 a 5 b 1 c 6 d
(integer) 4
192.168.73.0:6379> zrange zset1 0 -1
1) "c"
2) "a"
3) "b"
4) "d"
192.168.73.0:6379> zrem zset1 a
(integer) 1
192.168.73.0:6379> zrange zset1 0 -1
1) "c"
2) "b"
3) "d"
192.168.73.0:6379> zrevrange zset1 0 -1
1) "d"
2) "b"
3) "c"
192.168.73.0:6379> zrange zset1 0 -1 withscores
1) "c"
2) "1"
3) "b"
4) "5"
5) "d"
6) "6"
192.168.73.0:6379> zrevrange zset1 0 -1 withscores
1) "d"
2) "6"
3) "b"
4) "5"
5) "c"
6) "1"
192.168.73.0:6379>

还有Redis key的几个命令，一起写上

expire key second：设置key的过期时间
ttl key：查看key的有效期
persist key：清除key的过期时间。Key持久化。

192.168.73.0:6379> expire Hello 100
(integer) 1
192.168.73.0:6379> ttl Hello
(integer) 77

2.Redis的持久化方案

Redis的所有数据都是保存到内存中的。
Rdb：快照形式，定期把内存中当前时刻的数据保存到磁盘。Redis默认支持的持久化方案。
aof形式：append only file。把所有对redis数据库操作的命令，增删改操作的命令。保存到文件中。数据库恢复时把所有的命令执行一遍即可。

在redis.conf配置文件中配置。

Rdb形式的配置：

Aof形式的配置：

两种持久化方案同时开启，都可用来恢复数据库。

Redis基础介绍完毕，下面我们说一下Redis集群。

四.Redis集群

1.Redis集群的结构

redis-cluster架构图

redis-cluster投票:容错

架构细节:
(1)所有的redis节点彼此互联(PING-PONG机制),内部使用二进制协议优化传输速度和带宽.
(2)节点的fail是通过集群中超过半数的节点检测失效时才生效.
(3)客户端与redis节点直连,不需要中间proxy层.客户端不需要连接集群所有节点,连接集群中任何一个可用节点即可
(4)redis-cluster把所有的物理节点映射到[0-16383]slot上,cluster 负责维护node<->slot<->value
Redis槽：Redis 集群中内置了 16384 个哈希槽，当需要在 Redis 集群中放置一个 key-value 时，redis 先对 key 使用 crc16 算法算出一个结果，然后把结果对 16384 求余数，这样每个 key 都会对应一个编号在 0-16383 之间的哈希槽，redis 会根据节点数量大致均等的将哈希槽映射到不同的节点。

2.Redis集群的搭建

edis集群中至少应该有三个节点。要保证集群的高可用，需要每个节点有一个备份机。
Redis集群至少需要6台服务器。
搭建伪分布式。可以使用一台服务器运行6个redis实例。需要修改redis的端口号7001-7006

1、使用ruby脚本搭建集群。需要ruby的运行环境。
安装ruby

yum install ruby
yum install rubygems

2、安装ruby脚本运行使用的包。

[root@localhost ~]# gem install redis-3.0.0.gem 
Successfully installed redis-3.0.0
1 gem installed
Installing ri documentation for redis-3.0.0...
Installing RDoc documentation for redis-3.0.0...
[root@localhost ~]# 

[root@localhost ~]# cd redis-3.0.0/src
[root@localhost src]# ll *.rb
-rwxrwxr-x. 1 root root 48141 Apr  1  2015 redis-trib.rb

3.修改Redis的配置文件

需要将Redis的集群权限打开

然后分别修改每个Redis的实例端口
Port分别为7001-7006

4..启动每个redis实例。

5.使用ruby脚本搭建集群。

./redis-trib.rb create --replicas 1 192.168.73.0:7001 192.168.73.0:7002 192.168.73.0:7003 192.168.73.0:7004 192.168.73.0:7005 192.168.73.0:7006

搭建成功界面：

[root@localhost redis-cluster]# ./redis-trib.rb create --replicas 1 192.168.73.0:7001 192.168.73.0:7002 192.168.73.0:7003 192.168.73.0:7004 192.168.73.0:7005  192.168.73.0:7006
>>> Creating cluster
Connecting to node 192.168.73.0:7001: OK
Connecting to node 192.168.73.0:7002: OK
Connecting to node 192.168.73.0:7003: OK
Connecting to node 192.168.73.0:7004: OK
Connecting to node 192.168.73.0:7005: OK
Connecting to node 192.168.73.0:7006: OK
>>> Performing hash slots allocation on 6 nodes...
Using 3 masters:
192.168.73.0:7001
192.168.73.0:7002
192.168.73.0:7003
Adding replica 192.168.73.0:7004 to 192.168.73.0:7001
Adding replica 192.168.73.0:7005 to 192.168.73.0:7002
Adding replica 192.168.73.0:7006 to 192.168.73.0:7003

手动创建关闭集群的脚本：

[root@localhost redis-cluster]# vim shutdow-all.sh
redis01/redis-cli -p 7001 shutdown
redis01/redis-cli -p 7002 shutdown
redis01/redis-cli -p 7003 shutdown
redis01/redis-cli -p 7004 shutdown
redis01/redis-cli -p 7005 shutdown
redis01/redis-cli -p 7006 shutdown
[root@localhost redis-cluster]# chmod u+x shutdow-all.sh

6.测试连接集群

Redis-cli连接集群。

[root@localhost redis-cluster]# redis01/redis-cli -p 7002 -c

-c：代表连接的是redis集群

五.java环境下使用Redis

1.Redis客户端Jedis使用

首先，添加Redis的客户端Jedis依赖的jar包到工程中

<!-- Redis客户端 -->
            <dependency>
                <groupId>redis.clients</groupId>
                <artifactId>jedis</artifactId>
            </dependency>

连接单机版，使用JedisPool连接池

第一步：创建一个JedisPool对象。需要指定服务端的ip及端口。
第二步：从JedisPool中获得Jedis对象。
第三步：使用Jedis操作redis服务器。
第四步：操作完毕后关闭jedis对象，连接池回收资源。
第五步：关闭JedisPool对象。

@Test
    public void testJedisPool() throws Exception {
        // 第一步：创建一个JedisPool对象。需要指定服务端的ip及端口。
        JedisPool jedisPool = new JedisPool("192.168.73.0", 6379);
        // 第二步：从JedisPool中获得Jedis对象。
        Jedis jedis = jedisPool.getResource();
        // 第三步：使用Jedis操作redis服务器。
        jedis.set("jedis", "test");
        String result = jedis.get("jedis");
        System.out.println(result);
        // 第四步：操作完毕后关闭jedis对象，连接池回收资源。
        jedis.close();
        // 第五步：关闭JedisPool对象。
        jedisPool.close();

连接集群版，使用JedisCluster对象

第一步：使用JedisCluster对象。需要一个Set参数。Redis节点的列表。
第二步：直接使用JedisCluster对象操作redis。在系统中单例存在。
第三步：打印结果
第四步：系统关闭前，关闭JedisCluster对象。

@Test
public void testJedisCluster() throws Exception {
// 第一步：使用JedisCluster对象。需要一个Set参数。Redis节点的列表。
Set nodes = new HashSet<>();
nodes.add(new HostAndPort(“192.168.73.0”, 7001));
nodes.add(new HostAndPort(“192.168.73.0”, 7002));
nodes.add(new HostAndPort(“192.168.73.0”, 7003));
nodes.add(new HostAndPort(“192.168.73.0”, 7004));
nodes.add(new HostAndPort(“192.168.73.0”, 7005));
nodes.add(new HostAndPort(“192.168.73.0”, 7006));
JedisCluster jedisCluster = new JedisCluster(nodes);
// 第二步：直接使用JedisCluster对象操作redis。在系统中单例存在。
jedisCluster.set(“hello”, “100”);
String result = jedisCluster.get(“hello”);
// 第三步：打印结果
System.out.println(result);
// 第四步：系统关闭前，关闭JedisCluster对象。
jedisCluster.close();
}

2.向业务逻辑中添加缓存

接口封装

常用的操作redis的方法提取出一个接口，分别对应单机版和集群版创建两个实现类。

1.接口定义

public interface JedisClient {

    String set(String key, String value);
    String get(String key);
    Boolean exists(String key);
    Long expire(String key, int seconds);
    Long ttl(String key);
    Long incr(String key);
    Long hset(String key, String field, String value);
    String hget(String key, String field);
    Long hdel(String key, String... field);
}

2.单机版实现类（连接池）

public class JedisClientPool implements JedisClient {

@Autowired
private JedisPool jedisPool;

@Override
public String set(String key, String value) {
    Jedis jedis = jedisPool.getResource();
    String result = jedis.set(key, value);
    jedis.close();
    return result;
}

@Override
public String get(String key) {
    Jedis jedis = jedisPool.getResource();
    String result = jedis.get(key);
    jedis.close();
    return result;
}

@Override
public Boolean exists(String key) {
    Jedis jedis = jedisPool.getResource();
    Boolean result = jedis.exists(key);
    jedis.close();
    return result;
}

@Override
public Long expire(String key, int seconds) {
    Jedis jedis = jedisPool.getResource();
    Long result = jedis.expire(key, seconds);
    jedis.close();
    return result;
}

@Override
public Long ttl(String key) {
    Jedis jedis = jedisPool.getResource();
    Long result = jedis.ttl(key);
    jedis.close();
    return result;
}

@Override
public Long incr(String key) {
    Jedis jedis = jedisPool.getResource();
    Long result = jedis.incr(key);
    jedis.close();
    return result;
}

@Override
public Long hset(String key, String field, String value) {
    Jedis jedis = jedisPool.getResource();
    Long result = jedis.hset(key, field, value);
    jedis.close();
    return result;
}

@Override
public String hget(String key, String field) {
    Jedis jedis = jedisPool.getResource();
    String result = jedis.hget(key, field);
    jedis.close();
    return result;
}

@Override
public Long hdel(String key, String... field) {
    Jedis jedis = jedisPool.getResource();
    Long result = jedis.hdel(key, field);
    jedis.close();
    return result;
}

}

3.集群版实现类

public class JedisClientCluster implements JedisClient {

    @Autowired
    private JedisCluster jedisCluster;

    @Override
    public String set(String key, String value) {
        return jedisCluster.set(key, value);
    }

    @Override
    public String get(String key) {
        return jedisCluster.get(key);
    }

    @Override
    public Boolean exists(String key) {
        return jedisCluster.exists(key);
    }

    @Override
    public Long expire(String key, int seconds) {
        return jedisCluster.expire(key, seconds);
    }

    @Override
    public Long ttl(String key) {
        return jedisCluster.ttl(key);
    }

    @Override
    public Long incr(String key) {
        return jedisCluster.incr(key);
    }

    @Override
    public Long hset(String key, String field, String value) {
        return jedisCluster.hset(key, field, value);
    }

    @Override
    public String hget(String key, String field) {
        return jedisCluster.hget(key, field);
    }

    @Override
    public Long hdel(String key, String... field) {
        return jedisCluster.hdel(key, field);
    }
}

接下来，就是我们万能的spring对redis的整合配置

applicationContext-redis.xml

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
    xmlns:context="http://www.springframework.org/schema/context" xmlns:p="http://www.springframework.org/schema/p"
    xmlns:aop="http://www.springframework.org/schema/aop" xmlns:tx="http://www.springframework.org/schema/tx"
    xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
    xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans-4.2.xsd
    http://www.springframework.org/schema/context http://www.springframework.org/schema/context/spring-context-4.2.xsd
    http://www.springframework.org/schema/aop http://www.springframework.org/schema/aop/spring-aop-4.2.xsd http://www.springframework.org/schema/tx http://www.springframework.org/schema/tx/spring-tx-4.2.xsd
    http://www.springframework.org/schema/util http://www.springframework.org/schema/util/spring-util-4.2.xsd">
    <context:annotation-config />
    <!-- redis单机版 
    <bean id="jedisPool" class="redis.clients.jedis.JedisPool">
        <constructor-arg name="host" value="192.168.25.175"></constructor-arg>
        <constructor-arg name="port" value="6379"></constructor-arg>
    </bean>
    <bean id="jedisClientPool" class="com.jedis.JedisClientPool"></bean>
    -->
    <!-- redis集群版 -->
    <bean id="jedisCluster" class="redis.clients.jedis.JedisCluster">
        <constructor-arg>
            <set>
                <bean class="redis.clients.jedis.HostAndPort">
                    <constructor-arg name="host" value="192.168.25.175">
                    </constructor-arg>
                    <constructor-arg name="port" value="7001"></constructor-arg>
                </bean>
                <bean class="redis.clients.jedis.HostAndPort">
                    <constructor-arg name="host" value="192.168.25.175">
                    </constructor-arg>
                    <constructor-arg name="port" value="7002"></constructor-arg>
                </bean>
                <bean class="redis.clients.jedis.HostAndPort">
                    <constructor-arg name="host" value="192.168.25.175">
                    </constructor-arg>
                    <constructor-arg name="port" value="7003"></constructor-arg>
                </bean>
                <bean class="redis.clients.jedis.HostAndPort">
                    <constructor-arg name="host" value="192.168.25.175">
                    </constructor-arg>
                    <constructor-arg name="port" value="7004"></constructor-arg>
                </bean>
                <bean class="redis.clients.jedis.HostAndPort">
                    <constructor-arg name="host" value="192.168.25.175">
                    </constructor-arg>
                    <constructor-arg name="port" value="7005"></constructor-arg>
                </bean>
                <bean class="redis.clients.jedis.HostAndPort">
                    <constructor-arg name="host" value="192.168.25.175">
                    </constructor-arg>
                    <constructor-arg name="port" value="7006"></constructor-arg>
                </bean>
            </set>
        </constructor-arg>
    </bean>
    <bean id="jedisClientCluster" class="com.jedis.JedisClientCluster"></bean>
</beans>

使用时，只需用@AutoWired注解二者共同的接口JedisClient，即可实现单机版和集群版的切换。

@Test
    public void testJedisClient() throws Exception {
        //初始化Spring容器
        ApplicationContext applicationContext = new ClassPathXmlApplicationContext("classpath:spring/applicationContext-*.xml");
        //从容器中获得JedisClient对象
        JedisClient jedisClient = applicationContext.getBean(JedisClient.class);
        jedisClient.set("first", "100");
        String result = jedisClient.get("first");
        System.out.println(result);


    }

对Redis的介绍就此完毕，后面将对Solr等进行介绍，有错误之处，还望各位前辈多加斧正。