Redis学习

Redis

1. 概念：redis 是一款高性能的NOSQL系列的非关系型数据库

   1. 问题：

      1. 什么是NOSQL？
         NoSQL(NoSQL = Not Only SQL)，意即“不仅仅是SQL”，是一项全新的数据库理念，泛指非关系型的数据库。
         随着互联网web2.0网站的兴起，传统的关系数据库在应付web2.0网站，特别是<mark>超大规模和高并发</mark>的SNS类型的web2.0纯***站已经显得力不从心，暴露了很多难以克服的问题，而非关系型的数据库则由于其本身的特点得到了非常迅速的发展。NoSQL数据库的产生就是为了解决<mark>大规模数据集合多重数据种类</mark>带来的挑战，尤其是<mark>大数据应用难题。</mark>

      2. NOSQL与关系型数据库的比较
         优点：

          1）成本：nosql数据库简单易部署，基本都是开源软件，不需要像使用oracle那样花费大量成本购买使用，相比关系型数据库价格便宜。
          2）查询速度：nosql数据库将数据存储于缓存之中，关系型数据库将数据存储在硬盘中，自然查询速度远不及nosql数据库。
          3）存储数据的格式：nosql的存储格式是key,value形式、文档形式、图片形式等等，所以可以存储基础类型以及对象或者是集合等各种格式，而数据库则只支持基础类型。
          4）扩展性：关系型数据库有类似join这样的多表查询机制的限制导致扩展很艰难。
         

         缺点：

          1）维护的工具和资料有限，因为nosql是属于新的技术，不能和关系型数据库10几年的技术同日而语。
          2）不提供对sql的支持，如果不支持sql这样的工业标准，将产生一定用户的学习和使用成本。
          3）不提供关系型数据库对事务的处理。
         

         小节：
         一、非关系型数据库的优势：

          1）性能NOSQL是基于键值对的，可以想象成表中的主键和值的对应关系，而且不需要经过SQL层的解析，所以性能非常高。
          2）可扩展性同样也是因为基于键值对，数据之间没有耦合性，所以非常容易水平扩展。
         

         二、关系型数据库的优势：

          1）复杂查询可以用SQL语句方便的在一个表以及多个表之间做非常复杂的数据查询。
          2）事务支持使得对于安全性能很高的数据访问要求得以实现。对于这两类数据库，对方的优势就是自己的弱势，反之亦然。
         

         关系型数据库与NoSQL数据库并非对立而是互补的关系，即通常情况下使用关系型数据库，在适合使用NoSQL的时候使用NoSQL数据库，
         让NoSQL数据库对关系型数据库的不足进行弥补。一般会将数据存储在关系型数据库中，在nosql数据库中备份存储关系型数据库的数据。
         

      3. 主流的NOSQL产品(了解)

         1. 键值(Key-Value)存储数据库
            相关产品： Tokyo Cabinet/Tyrant、Redis、Voldemort、Berkeley DB
            典型应用： 内容缓存，主要用于处理大量数据的高访问负载。
            数据模型： 一系列键值对
            优势： 快速查询
            劣势： 存储的数据缺少结构化
         2. 列存储数据库
            相关产品：Cassandra, HBase, Riak
            典型应用：分布式的文件系统
            数据模型：以列簇式存储，将同一列数据存在一起
            优势：查找速度快，可扩展性强，更容易进行分布式扩展
            劣势：功能相对局限
         3. 文档型数据库
            相关产品：CouchDB、MongoDB
            典型应用：Web应用（与Key-Value类似，Value是结构化的）
            数据模型： 一系列键值对
            优势：数据结构要求不严格
            劣势： 查询性能不高，而且缺乏统一的查询语法
         4. 图形(Graph)数据库
            相关数据库：Neo4J、InfoGrid、Infinite Graph
            典型应用：社交网络
            数据模型：图结构
            优势：利用图结构相关算法。
            劣势：需要对整个图做计算才能得出结果，不容易做分布式的集群方案。

      1.什么是redis?

       1. 介绍
        Redis是用C语言开发的一个开源的高性能键值对（key-value）数据库，官方提供测试数据，50个并发执行100000个请求,读的速度是110000次/s,写的速度是81000次/s ，且Redis通过提供多种键值数据类型来适应不同场景下的存储需求，目前为止Redis支持的键值数据类型如下：
       1) 字符串类型 string
       2) 哈希类型 hash
       3) 列表类型 list
       4) 集合类型 set
       5) 有序集合类型 sortedset
       2. redis的应用场景
       	•	缓存（数据查询、短连接、新闻内容、商品内容等等）
       	•	聊天室的在线好友列表
       	•	任务队列。（秒杀、抢购、12306等等）
       	•	应用排行榜
       	•	网站访问统计
       	•	数据过期处理（可以精确到毫秒
       	•	分布式集群架构中的session分离
      

2. 下载安装

   1. 官网：https://redis.io
   2. 中文网：http://www.redis.net.cn/
   3. 中文教程网：https://www.redis.net.cn/tutorial/3501.html
   4. 解压直接可以使用：
      1. redis.windows.conf：配置文件
      2. redis-cli.exe：redis的客户端
      3. redis-server.exe：redis服务器端
      

3. 部署Redis
   其实Redis是可以安装成windows服务的，开机自启动，命令如下：

   redis-server --service-install redis.windows.conf
   

安装完之后，就可看到Redis已经作为windows服务了：


但是安装好之后，Redis并没有启动，启动命令如下：

redis-server --service-start

停止命令：

redis-server --service-stop

2.命令操作（面试重点）

1. redis的数据结构
   1. redis存储的是：key -->value 格式的数据，其中key都是字符串，value有5中不同的数据结构，分别是：
      1. 字符串类型：String
      2. 哈希类型：hash (map格式)
      3. 列表类型：linkedlist(可以允许重复)
      4. 集合类型：set 不允许重复
      5. 有序集合类型：sortedset 不允许重复并且有序
         
   2. <mark>使用</mark>
      1. String字符串类型
         1. 存储：set key value
         2. 获取：get key
         3. 删除：del key
      2. hash类型
         1. 存储：hset key field value
         2. 获取：
            1. hget key field:删除指定的field对应的值
            2. hgetall key:获取所有field和value
         3. 删除：del key field
      3. list类型
         1. 存储
            1. lpush key value :将元素从左边添加
            2. rpush key value:将元素从右边添加
         2. 获取
            获取所有：lrange key start end :范围获取
            获取所有：start：0 ；end：-1
         3. 删除
            1. lpop:从左边弹出并返回
            2. rpop:从右边弹出并返回
      4. 集合类型set :不允许重复元素
         1. 存储：sadd key value
         2. 获取：smembers key :获取set集合中所有的元素
         3. 删除：srem key value ：删除set集合中的某个元素
      5. 有序集合类型sortedset:不允许重复元素并且有序
         1. 存储：zadd key socre value
         2. 获取:
            1. zrange key start end (0,-1)按照分数排名，不显示分数
            2. zrange key start end withscores 显示分数排名
         3. 删除:zrem key value

3. 持久化

1. redis是一个内存数据库，相当于一个临时内存，当redis服务器重启后，或者电脑重启，存储到redis服务器的数据就会丢失，我们可以将redis服务器的数据持久化到电脑的硬盘上。
2. redis持久化机制：
   1. RDB：默认方式不需要进行配置，默认就是用这个机制。
      在一次时间间隔内检测key的变化次数，然后持久化数据
      步骤：

      1. 编辑redis.windows.conf 文件

         #   after 900 sec (15 min) if at least 1 key changed
         save 900 1
         #   after 300 sec (5 min) if at least 10 keys changed
         save 300 10
         #   after 60 sec if at least 10000 keys changed
         save 60 10000
         

      2. 重新启动redis服务器，并指定配置文件

         在redis目录下：以cmd命令行启动>redis-server.exe redis.windows.conf	
         

         之后会在统计目录下产生一个dump.rdb的本地文件用户持久化存储

   2. AOF：日志记录方式，可以记录每一条命令的操作，可以每一次命令操作后，持久化数据。

      1. 编辑redis.windows.conf 文件
         appendonly no（关闭aof） --> appendonly yes （开启aof）

          # appendfsync always ： 每一次操作都进行持久化
          appendfsync everysec ： 每隔一秒进行一次持久化
          # appendfsync no	 ： 不进行持久化
         

      2. 重新启动redis服务器，并指定配置文件

         在redis目录下：以cmd命令行启动>redis-server.exe redis.windows.conf	
         

         之后会在统计目录下产生一个appendonly.aof的本地文件用户持久化存储

4.Java控制Redis

准备工作：
与JDBC类似，使用前需要导入相关的redis jar包

string:

    /**
     * string 数据结构操作
     */
    @Test
    public void test2(){
        //1.获取连接
        Jedis jedis = new Jedis("localhost", 6379);
        //2.操作
        jedis.set("username","liuzeyu");
        //3.获取
        String username = jedis.get("username");
        System.out.println(username);

        //2.1特殊的存储：可以设置存储到redis服务器的失效时间
        jedis.setex("activecode",20,"1234");
        String activecode = jedis.get("activecode");
        System.out.println(activecode);
        //3.关闭连接
        jedis.close();
    }

hash:

/**
     * hash 数据结构操作
     */
    @Test
    public void test3(){
        //1.获取连接
        Jedis jedis = new Jedis();  //无参默认："localhost", 6379
        //2.操作
        jedis.hset("user","username","zhangsan");
        jedis.hset("user","age","33");
        jedis.hset("user","gender","male");
        //获取user的age
        String age = jedis.hget("user", "age");
        System.out.println(age);

        //获取所有
        Map<String, String> users = jedis.hgetAll("user");
        Set<String> keySet = users.keySet();
        for (String key : keySet) {
            System.out.println(key +":" + users.get(key));
        }
        //关闭连接
        jedis.close();
    }

list:

  /**
     * list 数据结构操作
     */
    @Test
    public void test4(){
        //1.获取连接
        Jedis jedis = new Jedis();  //无参默认："localhost", 6379
        //2.操作
        jedis.lpush("name","a","b");
        jedis.rpush("name","x","y");
        System.out.println(jedis.lpop("name")); //b
        System.out.println(jedis.rpop("name"));  //y
        //期待输出 ： a x
        List<String> names = jedis.lrange("name", 0, -1);
        System.out.println(names);
        //关闭连接
        jedis.close();
    }

set:

 /**
     * set 数据结构操作
     */
    @Test
    public void test5(){
        //1.获取连接
        Jedis jedis = new Jedis();  //无参默认："localhost", 6379
        //2.操作
        jedis.sadd("nickname","zhangsan","lisi");

        //3.获取
        Set<String> user = jedis.smembers("nickname");
        System.out.println(user);
        //关闭连接
        jedis.close();
    }

sortedset:

  /**
     * sortedset 数据结构操作
     */
    @Test
    public void test6(){
        //1.获取连接
        Jedis jedis = new Jedis();  //无参默认："localhost", 6379
        //2.操作
        jedis.zadd("stu",10,"xiaoming");
        jedis.zadd("stu",31,"xiaohua");
        jedis.zadd("stu",55,"xiaomiss");

        //3.获取
        Set<String> stus = jedis.zrange("stu", 0, -1);
        System.out.println(stus);
        //关闭连接
        jedis.close();
    }

Jedis连接池的基本使用

 /**
     * Jedis 连接池的基本使用
     */
    @Test
    public void test7(){
        //0.创建一个配置对象
        JedisPoolConfig config = new JedisPoolConfig();
        config.setMaxIdle(10);
        config.setMaxTotal(50);
        
        //1.创建jedis连接池
        JedisPool pool = new JedisPool(config,"localhost",6379);

        //2.获取服务器连接，返回客户端对象
        Jedis jedis = pool.getResource();

        //操作
        jedis.set("haha","heihei");
        String haha = jedis.get("haha");
        System.out.println(haha);

        //关闭：归还连接至连接池
        jedis.close();
    }

使用工具类封装：
将配置文件放到src目录下：

host=127.0.0.1
port=6379
maxTotal=50
maxIdle=10

工具类：

public class JedisPoolUtil {
    //连接池对象
    private static JedisPool pool;

    //工具类加载的时候加载配置文件
    static {
        //1.类加载器加载到内存中
        InputStream is = JedisPoolUtil.class.getClassLoader().getResourceAsStream("jedis.properties");
        //2.准备Properties对象
        Properties pro = new Properties();
        try {
            //3.加载到内存
            pro.load(is);
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        //4.准备配置对象
        JedisPoolConfig config = new JedisPoolConfig();
        config.setMaxTotal(Integer.parseInt(pro.getProperty("maxTotal")));
        config.setMaxIdle(Integer.parseInt(pro.getProperty("maxIdle")));

        pool = new JedisPool(config,pro.getProperty("host"),Integer.parseInt(pro.getProperty("port")));
    }


    //获取连接
    public static Jedis getResource(){
        return pool.getResource();
    }
}

    /**
     * Jedis 连接池工具类的基本使用
     */
    @Test
    public void test8(){
        //获取Jedis连接
        Jedis jedis = JedisPoolUtil.getResource();

        //操作
        jedis.set("heihei","utils");

        //归还连接
        jedis.close();
    }
}

案例

案例需求：

1. 提供index.html页面，页面中有一个省份 下拉列表
2. 当 页面加载完成后 发送ajax请求，加载所有省份

项目地址：

https://github.com/liuzeyu12a/redis