Redis介绍及Jedis基础操作

1.Redis简介

Redis 是一个开源（BSD许可）的，内存中的数据结构存储系统，它可以用作数据库、缓存和消息中间件。 它支持多种类型的数据结构，如 字符串（strings）， 散列（hashes）， 列表（lists）， 集合（sets）， 有序集合（sorted sets） 与范围查询， bitmaps， hyperloglogs 和 地理空间（geospatial） 索引半径查询。 Redis 内置了 复制（replication），LUA脚本（Lua scripting）， LRU驱动事件（LRU eviction），事务（transactions） 和不同级别的 磁盘持久化（persistence）， 并通过 Redis哨兵（Sentinel）和自动 分区（Cluster）提供高可用性（high availability）。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：

1. 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。
2. 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。
3. Redis支持数据的备份，即master-slave模式的数据备份。

2.Redis优势

1. 性能极高 – Redis能读的速度是110000次/s,写的速度是81000次/s 。
2. 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。
3. 原子 – Redis的所有操作都是原子性的，意思就是要么成功执行要么失败完全不执行。单个操作是原子性的。多个操作也支持事务，即原子性，通过MULTI和EXEC指令包起来。
4. 丰富的特性 – Redis还支持 publish/subscribe, 通知, key 过期等等特性。
5. 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。

3.linux环境下安装Redis

1.下载地址：http://redis.io/download，下载最新版本的linux版本Redis。

2.本教程使用的最新文档版本为 4.0.6，下载文件后，上传到linux服务器上面，并解压安装。

操作指令为：$ tar xzf redis-4.0.6.tar.gz     $ cd redis-4.0.6    $ make

3.make成功执行完后 redis- 4.0.6目录会生成src 目录，在一次执行命令：$ make install

4.启动redis服务,使用默认配置方式启动：进入到redis-4.0.6/src目录，执行启动命令：redis-server

注意：这里直接执行Redis-server 启动的Redis服务，是在前台直接运行的(效果如上图)，也就是说，执行完该命令后，如果Linux关闭当前会话，则Redis服务也随即关闭。正常情况下，启动Redis服务需要从后台启动，并且指定启动配置文件。

后台启动redis服务

1. 首先编辑conf文件，将daemonize属性改为yes（表明需要在后台运行）,并指定ip地址，开放redis端口号：6379。操作指令为：cd redis-4.0.6/ vi redis.conf
2. 再次启动redis服务，并指定启动服务配置文件:  redis-server /usr/local/redis/etc/redis.conf
3. 在防火墙中开放端口：6379

在本地电脑上，安装一个redis客户端连接工具，如：redisclient-win32.x86.1.5。利用连接工具可方便查看redis中设置的缓存数据，连接如图所示：

4.jedis操作Redis介绍

jedis 是 Redis 官方首选的 Java 客户端开发包，上手比较容易。jedis提供了以下三种操作方式：

1. 单机单连接方式：此方式仅建议用于开发环境做调试用。
2. 单机连接池方式：此方式适用于仅使用单个Redis实例的场景
3. 多机分布式+连接池方式：此方式适用规模较大的系统，往往会有多个Redis实例做负载均衡。并且还实现主从备份，当主实例发生故障时，切换至从实例提供服务。
4. redis3.0推出JedisCluster。使用JedisCluster连接使用这种方式时,默认Redis已经进行了集群处理,JedisCluster即针对整个集群的连接.

 jedis操作redis模式

(1)事务方式(Transactions)

所谓事务，即一个连续操作，是否执行是一个事务，要么完成，要么失败，没有中间状态。而redis的事务很简单，他主要目的是保障，一个client发起的事务中的命令可以连续的执行，而中间不会插入其他client的命令，也就是事务的连贯性。

测试截图

(2)管道(Pipelining)

管道是一种两个进程之间单向通信的机制。那再redis中，为何要使用管道呢？有时候，需要采用异步的方式，一次发送多个指令，并且，不同步等待其返回结果。这样可以取得非常好的执行效率。管道模式测试代码：

  @Test
    public void jedisPipelined() {
        Jedis jedis = new Jedis("192.168.210.128", 6379);
        Pipeline pipeline = jedis.pipelined();
        long start = System.currentTimeMillis();
        for (int i = 0; i < 1000; i++) {
            pipeline.set("p" + i, "p" + i);
        }
        List<Object> results = pipeline.syncAndReturnAll();
        long end = System.currentTimeMillis();
        System.out.println("Pipelined SET: " + ((end - start)/1000.0) + " seconds");
        jedis.disconnect();
    }

注意：事务和管道都是异步模式。在事务和管道中不能同步查询结果。如下代码操作为非法操作：

Transaction tx = jedis.multi();
 for (int i = 0; i < 100000; i++) {
     tx.set("t" + i, "t" + i);
 }
   System.out.println(tx.get("t1000").get());  //不允许
   List<Object> results = tx.exec();  

(3)管道中调用事务

在某种需求下，需要异步执行命令，但是，又希望多个命令是有连续的，所以可采用管道加事务的调用方式。jedis是支持在管道中调用事务的。

(4)分布式直连同步调用与分布式连接池同步调用

这个是分布式直接连接，并且是同步调用，每步执行都返回执行结果。如果，分布式调用代码是运行在线程中，那么分布式直连同步调用方式就不合适了，因为直连方式是非线程安全的，这个时候需使用选择连接池调用。案例代码：

//分布式直接链接并同步调用
public void jedisShardNormal() {
    List<JedisShardInfo> shards = Arrays.asList(
            new JedisShardInfo("localhost",6379),
            new JedisShardInfo("localhost",6380));  

    ShardedJedis sharding = new ShardedJedis(shards);  

    long start = System.currentTimeMillis();
    for (int i = 0; i < 100000; i++) {
        String result = sharding.set("sn" + i, "n" + i);
    }
    long end = System.currentTimeMillis();
    System.out.println("Simple@Sharing SET: " + ((end - start)/1000.0) + " seconds");  

    sharding.disconnect();
}
//分布式结合线程池使用
public void jedisShardSimplePool() {
    List<JedisShardInfo> shards = Arrays.asList(
            new JedisShardInfo("localhost",6379),
            new JedisShardInfo("localhost",6380));  

    ShardedJedisPool pool = new ShardedJedisPool(new JedisPoolConfig(), shards);  

    ShardedJedis one = pool.getResource();  

    long start = System.currentTimeMillis();
    for (int i = 0; i < 100000; i++) {
        String result = one.set("spn" + i, "n" + i);
    }
    long end = System.currentTimeMillis();
    pool.returnResource(one);
    System.out.println("Simple@Pool SET: " + ((end - start)/1000.0) + " seconds");  

    pool.destroy();
}  

(5)分布式直连异步调用与分布式连接池异步调用

操作与同步相对，案例代码如下：

//分布式连接池异步调用测试 线程池使用
public void jedisShardPipelinedPool() {
    List<JedisShardInfo> shards = Arrays.asList(
            new JedisShardInfo("localhost",6379),
            new JedisShardInfo("localhost",6380));  

    ShardedJedisPool pool = new ShardedJedisPool(new JedisPoolConfig(), shards);  

    ShardedJedis one = pool.getResource();  

    ShardedJedisPipeline pipeline = one.pipelined();  

    long start = System.currentTimeMillis();
    for (int i = 0; i < 100000; i++) {
        pipeline.set("sppn" + i, "n" + i);
    }
    List<Object> results = pipeline.syncAndReturnAll();
    long end = System.currentTimeMillis();
    pool.returnResource(one);
    System.out.println("Pipelined@Pool SET: " + ((end - start)/1000.0) + " seconds");
    pool.destroy();
}  

(6)安全线程连接池(JedisPool)

注意Jedis对象并不是线程安全的，在多线程下使用同一个Jedis对象会出现并发问题。为了避免每次使用Jedis对象时都需要重新构建，Jedis提供了JedisPool。JedisPool是基于Commons Pool 2实现的一个线程安全的连接池。

//线程池模式使用测试：
   JedisPoolConfig jedisPoolConfig = new JedisPoolConfig();
    jedisPoolConfig.setMaxTotal(10);
    JedisPool pool = new JedisPool(jedisPoolConfig, "localhost", 6379);

    Jedis jedis = null;
    try{
        jedis = pool.getResource();
        jedis.set("pooledJedis", "hello jedis pool!");
        System.out.println(jedis.get("pooledJedis"));
    }catch(Exception e){
        e.printStackTrace();
    }finally {
        //还回pool中
        if(jedis != null){
            jedis.close();
        }
    }
    pool.close();

(7)多机分布式集合连接池使用

此方式适用规模较大的系统，往往会有多个Redis实例做负载均衡。并且还实现主从备份，当主实例发生故障时，切换至从备用实例提供服务。如服务器1挂掉后，可用服务器2继续支撑redis缓存处理。测试代码：

**
 * Description:  多机分布式+连接池方式：
 * Copyright:  2018 CSNT. All rights reserved.
 * Company:CSNT
 *
 * @author wangling
 * @version 1.0
 */
public class MultipleJedisPoolTest {

    static JedisPoolConfig config;
    static ShardedJedisPool sharedJedisPool;

    static {
        // 生成多机连接List
        List<JedisShardInfo> shards = new ArrayList<JedisShardInfo>();
        shards.add( new JedisShardInfo("127.0.0.1", 6379) );
        shards.add( new JedisShardInfo("192.168.210.128", 6379) );

        // 初始化连接池配置对象
        config = new JedisPoolConfig();
        config.setMaxIdle(10);
        config.setMaxTotal(30);
        config.setMaxWaitMillis(2*1000);
        // 实例化连接池
        sharedJedisPool = new ShardedJedisPool(config, shards);

    }

    /**
     * @param args
     */
    public static void main(String[] args) {
        // 从连接池获取Jedis连接
        ShardedJedis shardedJedisConn = sharedJedisPool.getResource();
        shardedJedisConn.set("Lemon", "Hello,my name is Lemon");
        System.out.println(shardedJedisConn.get("Lemon"));
        // 释放连接
        close(shardedJedisConn, sharedJedisPool);

}
    private static void close(ShardedJedis shardedJedis,ShardedJedisPool sharedJedisPool){
        if(shardedJedis!=null &&sharedJedisPool!=null){
            sharedJedisPool.returnResource(shardedJedis);
        }
        if(sharedJedisPool!=null){
            sharedJedisPool.destroy();
        }
    }
}

5.Redis常用命令

1 连接操作命令

• quit：关闭连接（connection）
• auth：简单密码认证
• help cmd： 查看cmd帮助，例如：help quit

2 持久化

• save：将数据同步保存到磁盘
• bgsave：将数据异步保存到磁盘
• lastsave：返回上次成功将数据保存到磁盘的Unix时戳
• shutdown：将数据同步保存到磁盘，然后关闭服务

3 远程服务控制

• info：提供服务器的信息和统计
• monitor：实时转储收到的请求
• slaveof：改变复制策略设置
• config：在运行时配置Redis服务器

4 对key操作的命令

• exists(key)：确认一个key是否存在
• del(key)：删除一个key
• type(key)：返回值的类型
• keys(pattern)：返回满足给定pattern的所有key
• randomkey：随机返回key空间的一个
• keyrename(oldname, newname)：重命名key
• dbsize：返回当前数据库中key的数目
• expire：设定一个key的活动时间（s）
• ttl：获得一个key的活动时间
• select(index)：按索引查询
• move(key, dbindex)：移动当前数据库中的key到dbindex数据库
• flushdb：删除当前选择数据库中的所有key
• flushall：删除所有数据库中的所有key

5 String

• set(key, value)：给数据库中名称为key的string赋予值value
• get(key)：返回数据库中名称为key的string的value
• getset(key, value)：给名称为key的string赋予上一次的value
• mget(key1, key2,…, key N)：返回库中多个string的value
• setnx(key, value)：添加string，名称为key，值为value
• setex(key, time, value)：向库中添加string，设定过期时间time
• mset(key N, value N)：批量设置多个string的值
• msetnx(key N, value N)：如果所有名称为key i的string都不存在
• incr(key)：名称为key的string增1操作
• incrby(key, integer)：名称为key的string增加integer
• decr(key)：名称为key的string减1操作
• decrby(key, integer)：名称为key的string减少integer
• append(key, value)：名称为key的string的值附加value
• substr(key, start, end)：返回名称为key的string的value的子串

6 List

• rpush(key, value)：在名称为key的list尾添加一个值为value的元素
• lpush(key, value)：在名称为key的list头添加一个值为value的 元素
• llen(key)：返回名称为key的list的长度
• lrange(key, start, end)：返回名称为key的list中start至end之间的元素
• ltrim(key, start, end)：截取名称为key的list
• lindex(key, index)：返回名称为key的list中index位置的元素
• lset(key, index, value)：给名称为key的list中index位置的元素赋值
• lrem(key, count, value)：删除count个key的list中值为value的元素
• lpop(key)：返回并删除名称为key的list中的首元素
• rpop(key)：返回并删除名称为key的list中的尾元素
• blpop(key1, key2,… key N, timeout)：lpop命令的block版本。
• brpop(key1, key2,… key N, timeout)：rpop的block版本。
• rpoplpush(srckey, dstkey)：返回并删除名称为srckey的list的尾元素，并将该元素添加到名称为dstkey的list的头部

7 Set

• sadd(key, member)：向名称为key的set中添加元素member
• srem(key, member) ：删除名称为key的set中的元素member
• spop(key) ：随机返回并删除名称为key的set中一个元素
• smove(srckey, dstkey, member) ：移到集合元素
• scard(key) ：返回名称为key的set的基数
• sismember(key, member) ：member是否是名称为key的set的元素
• sinter(key1, key2,…key N) ：求交集
• sinterstore(dstkey, (keys)) ：求交集并将交集保存到dstkey的集合
• sunion(key1, (keys)) ：求并集
• sunionstore(dstkey, (keys)) ：求并集并将并集保存到dstkey的集合
• sdiff(key1, (keys)) ：求差集
• sdiffstore(dstkey, (keys)) ：求差集并将差集保存到dstkey的集合
• smembers(key) ：返回名称为key的set的所有元素
• srandmember(key) ：随机返回名称为key的set的一个元素

8 Hash

• hset(key, field, value)：向名称为key的hash中添加元素field
• hget(key, field)：返回名称为key的hash中field对应的value
• hmget(key, (fields))：返回名称为key的hash中field i对应的value
• hmset(key, (fields))：向名称为key的hash中添加元素field
• hincrby(key, field, integer)：将名称为key的hash中field的value增加integer
• hexists(key, field)：名称为key的hash中是否存在键为field的域
• hdel(key, field)：删除名称为key的hash中键为field的域
• hlen(key)：返回名称为key的hash中元素个数
• hkeys(key)：返回名称为key的hash中所有键
• hvals(key)：返回名称为key的hash中所有键对应的value
• hgetall(key)：返回名称为key的hash中所有的键（field）及其对应的value

6.参考网址

• redis-cluster研究和使用
• jedis操作redis的几种方式

• Redis详解与常见问题解决方案

7.源码下载

在Git上面下载：https://github.com/wuya11/jedisDemo