JavaWeb笔记（十）非关系型数据库Redis

Redis

Redis是一款高性能的NOSQL系列的非关系型数据库

主流的NOSQL产品

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。

Redis

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：

• 字符串类型 string
• 哈希类型 hash
• 列表类型 list
• 集合类型 set
• 有序集合类型 sortedset

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
• 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

下载安装

1. 官网：https://redis.io
2. 中文网：http://www.redis.net.cn/
3. Windows版解压直接可以使用：
   • redis.windows.conf：配置文件
   • redis-cli.exe：redis的客户端
   • redis-server.exe：redis服务器端

命令操作

1. redis的数据结构：

   • redis存储的是：key,value格式的数据，其中key都是字符串，value有5种不同的数据结构
     • value的数据结构：
       1. 字符串类型 string
       2. 哈希类型 hash ： map格式
       3. 列表类型 list ： linkedlist格式。支持重复元素
       4. 集合类型 set ： 不允许重复元素
       5. 有序集合类型 sortedset：不允许重复元素，且元素有顺序

2. 字符串类型 string

   1. 存储： set key value

       127.0.0.1:6379> set username zhangsan
       OK
      

   2. 获取： get key

       127.0.0.1:6379> get username
       "zhangsan"
      

   3. 删除： del key

       127.0.0.1:6379> del age
       (integer) 1
      

3. 哈希类型 hash

   1. 存储： hset key field value

       127.0.0.1:6379> hset myhash username lisi
       (integer) 1
       127.0.0.1:6379> hset myhash password 123
       (integer) 1
      

   2. 获取：

      • hget key field: 获取指定的field对应的值

          127.0.0.1:6379> hget myhash username
          "lisi"
        

      • hgetall key：获取所有的field和value

          127.0.0.1:6379> hgetall myhash
          1) "username"
          2) "lisi"
          3) "password"
          4) "123"
        

   3. 删除： hdel key field

       127.0.0.1:6379> hdel myhash username
       (integer) 1
      

4. 列表类型 list:可以添加一个元素到列表的头部（左边）或者尾部（右边）

   1. 添加：

      1. lpush key value: 将元素加入列表左表

      2. rpush key value：将元素加入列表右边

          127.0.0.1:6379> lpush myList a
          (integer) 1
          127.0.0.1:6379> lpush myList b
          (integer) 2
          127.0.0.1:6379> rpush myList c
          (integer) 3
         

   2. 获取：

      • lrange key start end ：范围获取

          127.0.0.1:6379> lrange myList 0 -1
          1) "b"
          2) "a"
          3) "c"
        

   3. 删除：
      • lpop key： 删除列表最左边的元素，并将元素返回
      • rpop key： 删除列表最右边的元素，并将元素返回

5. 集合类型 set ： 不允许重复元素

   1. 存储：sadd key value

       127.0.0.1:6379> sadd myset a
       (integer) 1
       127.0.0.1:6379> sadd myset a
       (integer) 0
      

   2. 获取：smembers key:获取set集合中所有元素

       127.0.0.1:6379> smembers myset
       1) "a"
      

   3. 删除：srem key value:删除set集合中的某个元素

       127.0.0.1:6379> srem myset a
       (integer) 1
      

6. 有序集合类型 sortedset：不允许重复元素，且元素有顺序.每个元素都会关联一个double类型的分数。redis正是通过分数来为集合中的成员进行从小到大的排序。

   1. 存储：zadd key score value

       127.0.0.1:6379> zadd mysort 60 zhangsan
       (integer) 1
       127.0.0.1:6379> zadd mysort 50 lisi
       (integer) 1
       127.0.0.1:6379> zadd mysort 80 wangwu
       (integer) 1
      

   2. 获取：zrange key start end [withscores]

       127.0.0.1:6379> zrange mysort 0 -1
       1) "lisi"
       2) "zhangsan"
       3) "wangwu"
      
       127.0.0.1:6379> zrange mysort 0 -1 withscores
       1) "zhangsan"
       2) "60"
       3) "wangwu"
       4) "80"
       5) "lisi"
       6) "500"
      

   3. 删除：zrem key value

       127.0.0.1:6379> zrem mysort lisi
       (integer) 1
      

7. 通用命令

   • keys * : 查询所有的键
   • type key ： 获取键对应的value的类型
   • del key： 删除指定的key value

持久化

redis是一个内存数据库，当redis服务器重启，获取电脑重启，数据会丢失，我们可以将redis内存中的数据持久化保存到硬盘的文件中。

redis持久化机制：

1. RDB：默认方式，不需要进行配置，默认就使用这种机制

   在一定的间隔时间中，检测key的变化情况，然后持久化数据

   1. 编辑 redis.windwos.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，并指定配置文件名称，命令行运行

      D:\redis-2.8.9>redis-server.exe redis.windows.conf

2. AOF：日志记录的方式，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.windwos.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
      

Jedis

一款Java操作redis数据库的工具

使用命令

• 使用步骤：

  1. 下载jedis的jar包

  2. 使用

      //1. 获取连接
      Jedis jedis = new Jedis("localhost",6379);//如果使用空参构造，默认值 "localhost",6379端口
      //2. 操作
      jedis.set("username","zhangsan");
      //3. 关闭连接
      jedis.close();
     

• Jedis操作各种redis中的数据结构

  1. 字符串类型 string

     • set

     • get

         //1. 获取连接
         Jedis jedis = new Jedis();
         //2. 操作
         //存储
         jedis.set("username","zhangsan");
         //获取
         String username = jedis.get("username");
         System.out.println(username);
       
         //可以使用setex()方法存储可以指定过期时间的 key value
         jedis.setex("activecode",20,"hehe");//将activecode：hehe键值对存入redis，并且20秒后自动删除该键值对
       
         //3. 关闭连接
         jedis.close();
       

  2. 哈希类型 hash ： map格式

     • hset

     • hget

     • hgetAll

         //1. 获取连接
         Jedis jedis = new Jedis();
         //2. 操作
         // 存储hash
         jedis.hset("user","name","lisi");
         jedis.hset("user","age","23");
         jedis.hset("user","gender","female");
       
         // 获取hash
         String name = jedis.hget("user", "name");
         System.out.println(name);
       
         // 获取hash的所有map中的数据
         Map<String, String> user = jedis.hgetAll("user");
       
         // keyset
         Set<String> keySet = user.keySet();
         for (String key : keySet) {
             //获取value
             String value = user.get(key);
             System.out.println(key + ":" + value);
         }
       
         //3. 关闭连接
         jedis.close();
       

  3. 列表类型 list ： linkedlist格式。支持重复元素

     • lpush / rpush

     • lpop / rpop

     • lrange start end : 范围获取

         //1. 获取连接
         Jedis jedis = new Jedis();
         //2. 操作
         // list 存储
         jedis.lpush("mylist","a","b","c");//从左边存
         jedis.rpush("mylist","a","b","c");//从右边存
       
         // list 范围获取
         List<String> mylist = jedis.lrange("mylist", 0, -1);
         System.out.println(mylist);
       
         // list 弹出
         String element1 = jedis.lpop("mylist");//c
         System.out.println(element1);
       
         String element2 = jedis.rpop("mylist");//c
         System.out.println(element2);
       
         // list 范围获取
         List<String> mylist2 = jedis.lrange("mylist", 0, -1);
         System.out.println(mylist2);
       
         //3. 关闭连接
         jedis.close();
       

  4. 集合类型 set ： 不允许重复元素

     • sadd

     • smembers:获取所有元素

         //1. 获取连接
         Jedis jedis = new Jedis();
         //2. 操作
       
         // set 存储
         jedis.sadd("myset","java","php","c++");
       
         // set 获取
         Set<String> myset = jedis.smembers("myset");
         System.out.println(myset);
       
         //3. 关闭连接
         jedis.close();
       

  5. 有序集合类型 sortedset：不允许重复元素，且元素有顺序

     • zadd

     • zrange

         //1. 获取连接
         Jedis jedis = new Jedis();
         //2. 操作
         // sortedset 存储
         jedis.zadd("mysortedset",3,"亚瑟");
         jedis.zadd("mysortedset",30,"后裔");
         jedis.zadd("mysortedset",55,"孙悟空");
       
         // sortedset 获取
         Set<String> mysortedset = jedis.zrange("mysortedset", 0, -1);
       
         System.out.println(mysortedset);
       
         //3. 关闭连接
         jedis.close();
       

jedis连接池 JedisPool

• 使用：

  1. 创建JedisPool连接池对象

  2. 调用方法 getResource()方法获取Jedis连接

      //0.创建一个配置对象
      JedisPoolConfig config = new JedisPoolConfig();
      config.setMaxTotal(50);
      config.setMaxIdle(10);
     
      //1.创建Jedis连接池对象
      JedisPool jedisPool = new JedisPool(config,"localhost",6379);
     
      //2.获取连接
      Jedis jedis = jedisPool.getResource();
      //3. 使用
      jedis.set("hehe","heihei");
     
      //4. 关闭 归还到连接池中
      jedis.close();
     

• 连接池工具类

    public class JedisPoolUtils {
  
        private static JedisPool jedisPool;
  
        static{
            //读取配置文件
            InputStream is = JedisPoolUtils.class.getClassLoader().getResourceAsStream("jedis.properties");
            //创建Properties对象
            Properties pro = new Properties();
            //关联文件
            try {
                pro.load(is);
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            //获取数据，设置到JedisPoolConfig中
            JedisPoolConfig config = new JedisPoolConfig();
            config.setMaxTotal(Integer.parseInt(pro.getProperty("maxTotal")));
            config.setMaxIdle(Integer.parseInt(pro.getProperty("maxIdle")));
  
            //初始化JedisPool
            jedisPool = new JedisPool(config,pro.getProperty("host"),Integer.parseInt(pro.getProperty("port")));
        }
  
        /**
         * 获取连接方法
         */
        public static Jedis getJedis(){
            return jedisPool.getResource();
        }
  
        /* close() 方法 */
  
    }
  

细节

使用redis缓存一些不经常发生变化的数据

• 数据库的数据一旦发生改变，则需要更新缓存。
• 数据库的表执行 增删改的相关操作，需要将redis缓存数据情况，再次存入
• 在service对应的增删改方法中，将redis数据删除。