Redis教程(2)

本文涉及的产品
Redis 开源版,标准版 2GB
推荐场景:
搭建游戏排行榜
云数据库 Tair(兼容Redis),内存型 2GB
简介: 你好看官,里面请!今天笔者讲的是Redis教程(2)。不懂或者觉得我写的有问题可以在评论区留言,我看到会及时回复。 注意:本文仅用于学习参考,不可用于商业用途。

Redis教程(2)

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上一小节我们一起学习了 Redis 的数据结构、各种特性以及 Redis 的各种应用场景。按照老规矩,这一节我们就要开始动手实战了。在实战之前,你需要在你的机器上按照好 Redis。

安装 Redis

如果你用的是 Mac,那么你只需要通过下面的命令即可安装好 Redis:

brew install redis

如果你用的是 Windows,那么你可以去 GitHub 上下载 Windows 版本的 Redis 进行安装(非官方版本)。或者安装虚拟机,在虚拟机中跑一个 Linux 然后按照 Redis 官网上面的方法去安装。

最新版的 Windows 10 中集成了一个 Linux 子系统,据说可以在里面跑 Redis,有兴趣研究的可以戳教程,自行折腾。

通过以下命令来启动并登录 Redis:

# 启动
redis-server
# 登录
redis-cli

然后,可以通过 PING 命令来测试一下:

127.0.0.1:6379> ping
PONG
127.0.0.1:6379>

如上面所示返回一个 PONG,则说明 Redis 一切正常,可以使用了。

2. 动手

环境准备好以后,下面我们就开始动手实践了。首先我们需要将 Redis 集成到我们的工程之中,下面我们一起一步步操作吧。

2.1 集成

按照 Spring Boot 一贯的风格,添加一个新功能的时候,我们首先要做的就是引入对应的 Starter 依赖。

添加依赖

在 pom.xml 文件中添加如下依赖:

<dependency>
  <groupId>org.springframework.boot</groupId>
  <artifactId>spring-boot-starter-data-redis</artifactId>
  <exclusions>
    <exclusion>
      <groupId>io.lettuce</groupId>
      <artifactId>lettuce-core</artifactId>
    </exclusion>
  </exclusions>
</dependency>
<dependency>
  <groupId>redis.clients</groupId>
  <artifactId>jedis</artifactId>
</dependency>

lettuce 是 Spring Boot 默认的 Redis 客户端,我们将它的依赖移除,换成我们最常用的 Jedis 依赖。

添加配置

添加完依赖以后,我们还需要添加一些 Redis 的相关配置,以便我们的工程可以找到我们刚刚安装的 Redis。具体配置如下:

spring:
  ......
  redis:
    host: localhost
    port: 6379
    timeout: 1000
    jedis:
      pool:
        min-idle: 5
        max-active: 10
        max-idle: 10
        max-wait: 2000

配置很简单,理解起来没什么难度,就不一一讲解了。其实不写上面的配置,接下来的程序也可以正常执行,你知道为什么吗?

2.2 Hello Redis

经过上面的配置,Redis 已经准备就绪了。万事俱备,就差代码了,下面我们就搞一个 Redis 的 Hello World 来看看效果吧。

// 配置 StringRedisTemplate
@Bean
public StringRedisTemplate stringRedisTemplate(RedisConnectionFactory redisConnectionFactory) {
  StringRedisTemplate stringRedisTemplate = new StringRedisTemplate(redisConnectionFactory);
  return stringRedisTemplate;
}
@Autowired
private StringRedisTemplate stringRedisTemplate;
@GetMapping("/hello")
public String hello() {
  // 向 Redis 中添加一个 key 为 hello,Value 为 world 的记录
    stringRedisTemplate.opsForValue().set("hello","world");
    // 获取 Redis 中 key 为 hello 的值
    return stringRedisTemplate.opsForValue().get("hello");
}

启动我们的工程,访问 RedisController 中的 hello 接口,可以看到接口返回了字符串 world

然后我们再去 Redis 中验证一下,在命令行中通过 get 命令来看一看 key 为 hello 的值:

127.0.0.1:6379> get hello
"world"
127.0.0.1:6379>

OK,验证成功。

3. 详解

在上面的例子中,有两个东西,我们需要了解一下:StringRedisTemplate 和 ValueOperations(opsForValue() 方法返回的对象类型)。下面我们一起来看一下这两个家伙吧。

3.1 Template

Spring 将操作 Redis 的 API 封装成了 Template,我们使用最多的就是上面例子中的那个 StringRedisTemplate,还有一个是 RedisTemplate。StringRedisTemplate 用于 Key 和 Value 都是字符串的情况,这也是我们平时使用最多的场景。字符串的好处在于简单并且对人类比较友好(不需要任何转换就能看懂,不像二进制的数据那样,这一点在排查问题的时候尤为突出),而 RedisTemplate 则是一个相对通用的 API,不仅可以处理字符串的情况,还可以处理自定义对象等复杂类型。RedisTemplate 默认是采用 JDK 的序列化方式来转换对象的,当然我们还可以根据需要自定义序列化的方式。

Redis 允许 Key 和 Value 是任意二进制形式,但最好还是使用字符串作为 Key-Value 的形式,这样容易通过 Redis 客户端查看和管理(便于排查问题)。JSON 方式也是一种不错的方式,可以将 Value 序列化成 JSON 字符串。

public class StringRedisTemplate extends RedisTemplate<String, String> {
   public StringRedisTemplate() {
      setKeySerializer(RedisSerializer.string());
      setValueSerializer(RedisSerializer.string());
      setHashKeySerializer(RedisSerializer.string());
      setHashValueSerializer(RedisSerializer.string());
   }
   ......
}

通过查看 StringRedisTemplate 的源码可以知道,它继承了 RedisTemplate ,然后在构造方法中将序列化策略全部设置成了字符串类型。

3.2 opsFor

上面的例子中除了 StringRedisTemplate 类以外,还有一个 opsForValue() 方法,该方法返回一个 ValueOperations 对象。除了 opsForValue() 以外,还有另外五个方法:opsForHash()、opsForList()、opsForSet()、opsForZSet()、opsForGeo(),分别返回以下对象:ValueOperations、HashOperations、ListOperations、SetOperations、ZSetOperations、GeoOperations。

从名字就可以看出这些对象分别对应了 Redis 的几种数据结构,而它们的功能就是对这些不同的数据结构进行各种操作。

例如上面例子中的:

stringRedisTemplate.opsForValue().set("hello","world");
return stringRedisTemplate.opsForValue().get("hello");

其实就相当于在 Redis 进行如下操作:

127.0.0.1:6379> set hello world
127.0.0.1:6379> get hello

3.3 绑定 Key 操作

上面的例子中每进行一次操作,就需要传一次 key,在对同一个 key 进行较少操作的情况下,这样做没什么。但是如果需要对同一个 key 进行多次操作,这样就显得麻烦了。为了解决这个问题,Spring 为我们提供了 boundxxxOps() 方法,对应返回 BoundxxxOperations 类型的对象。

我们基于上面的例子使用 bound 的方式改进一下,看看效果:

BoundValueOperations<String, String> boundValueOps = stringRedisTemplate.boundValueOps("hello");
boundValueOps.set("world");
boundValueOps.get();

很简单,其实就是对于同一个 key 多次操作的一种优化。让代码写起来更加简洁一些。跟 opsForxxx() 方法(xxxOperations 对象)一样,boundxxxOps() 方法(BoundxxxOperations 对象)也提供了对应 Redis 各种数据结构的方法(对象),具体见下表:

方法 对象 描述
boundValueOps BoundValueOperations Value 相关操作,如 set、get、append、incr 等
boundHashOps BoundHashOperations Hash 相关操作,如 hset、hget、hkeys 等
boundListOps BoundListOperations List 相关操作,如 lpush 、rpush、lpop、rpop 等
boundSetOps BoundSetOperations Set 相关操作,如 sadd、spop 等
boundZSetOps BoundZSetOperations Sorted Set 相关操作,如 zadd、zcount 等
boundGeoOps BoundGeoOperations Geo ,地理信息相关操作,如 geoadd、geopos 等

3.4 序列化策略

在讲 Template 的时候,我们提到了序列化策略,并且我们知道 RedisTemplate 默认使用的 JDK 的序列化方式。我们来看一下 RedisTemplate 的源码:

public class RedisTemplate<K, V> extends RedisAccessor implements RedisOperations<K, V>, BeanClassLoaderAware {
  ......
  @Override
  public void afterPropertiesSet() {
    super.afterPropertiesSet();
    boolean defaultUsed = false;
    if (defaultSerializer == null) {
      defaultSerializer = new JdkSerializationRedisSerializer(
          classLoader != null ? classLoader : this.getClass().getClassLoader());
    }
    if (enableDefaultSerializer) {
      if (keySerializer == null) {
        keySerializer = defaultSerializer;
        defaultUsed = true;
      }
      if (valueSerializer == null) {
        valueSerializer = defaultSerializer;
        defaultUsed = true;
      }
      if (hashKeySerializer == null) {
        hashKeySerializer = defaultSerializer;
        defaultUsed = true;
      }
      if (hashValueSerializer == null) {
        hashValueSerializer = defaultSerializer;
        defaultUsed = true;
      }
    }
  ......
}

可以看到在 afterPropertiesSet() 方法中,如果没有指定序列化策略时,默认会把所有 key 和 value 的的序列化策略全部设置成 JDK 的方式。该方法会在容器启动时(Spring Boot 执行自动配置时)被调用。

所有的序列化策略都实现了 RedisSerializer 接口,我们再来看一下这个接口的源码:

public interface RedisSerializer<T> {
  // 序列化
  @Nullable
  byte[] serialize(@Nullable T t) throws SerializationException;
  // 反序列化
  @Nullable
  T deserialize(@Nullable byte[] bytes) throws SerializationException;
  ......
}

这个接口定义了两个核心方法,一个是 serialize() 用来将对象转成字节数组(也就是序列化的过程);另一个便是 deserialize() 用来将字节数组转成对象(也就是反序列化的过程)。

接下来我们看一下使用 JDK 的序列化策略以后,在 Redis 中 key 和 value 是什么样的,使用 RedisTemplate 向 Redis 中添加一个记录:

redisTemplate.opsForValue().set("key","value");

然后我们在命令行执行 get key 来获取一下,看看什么效果:

127.0.0.1:6379> get key
(nil)

结果我们发现并没有 “key” 这个键,但是我们明明已经设置了,那么我们执行一下 keys 命令,看看现在 Redis 中有什么 key:

127.0.0.1:6379> keys *
1) "\xac\xed\x00\x05t\x00\x03key"

我们看到了一串好像乱码的东西,那么我们获取一下这个“乱码” key 的 value 看看会出现什么:

127.0.0.1:6379> get "\xac\xed\x00\x05t\x00\x03key"
"\xac\xed\x00\x05t\x00\x05value"

OK,获取到的 value 跟 key 长得差不多,这一“乱码”就是 JDK 化后的结果,内容包含两部分:

  • 前面的“乱码”是对象的描述信息
  • 后面可以看懂的内容是对象的实际内容

4. 总结

OK,这一小节中我们一起动手实战了 Spring Boot 中整合 Redis,并且一起做了几个小的实验。还一起看了一些关键类的源码。例子中我们只对简单的字符串进行了实验,希望你课下会继续探索其他类型,看看有哪些异同,还可以试试如何通过 RedisTemplate 删除 key,或者给 key 设置过期时间等等。有很多好玩的玩法在等着你,不要偷懒哦。

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