NoSql之Redis系列(.Net Core)

一. 简介

1. 什么是Redis？

　　全称“Remote Dictionary Server”，基于内存管理数据，它有多种数据结构(常用的5种)，分别应对不同场景；它是单线程模型的，所以不会存在并发问题，数据不会出现中间状态；对外提供：增删改查、固化、集群等功能，包含0-15个数据存储库。

PS：Redis主要用来提升性能的，尽量不要作为数据的最终依据（当然可以配置高并发架构持久化存储到硬盘）。

2. Redis优点

(1).支持 string、hash、set、sortedset、list、geo 等复杂的数据结构。

(2).高命中的数据运行时是在内存中，数据最终还是可以保存到磁盘中，这样服务器重启之后数据还在。

(3).服务器是单线程的，来自所有客户端的所有命令都是串行执行的，因此不用担心并发修改（串行操作当然还是有并发问题）的问题，编程模型简单。

(4).支持消息订阅/通知机制，可以用作消息队列。

(5).Key、Value 最大长度允许512M。

　　特别说明：Redis的单线程不用担心并发指定是每个单一操作之间是单线程，比如客户端同时发过来多个针对同一key的StringIncrement自增操作,Redis端是串行进行的，有先后，不会同时进行。 但是如果客户端每个请求是一个组合操作,比如：先KeyExists，再KeyDelete；这个时候很可能第一个客户端KeyExists的时候，数据是存在的，当它要KeyDelete，该数据已经被别的客户端删除了。

3.Redis缺点

(1) Redis 是单线程的，因此单个 Redis 实例只能使用一个CPU核，不能充分发挥服务器的性能。可以在一台服务器上运行多个 Redis 实例，不同实例监听不同端口，再互相组成集群。

(2) 做缓存性能不如 Memcached；

4. 常用工具说明和下载

(1) Redis的Windows版本下载

　　https://github.com/MicrosoftArchive/redis/tags， 目前最新版本【3.2.1】, .zip类型的是手动exe打开部署, .msi是自动部署成windows服务。

PS：Linux下的Redis已经到了5.x版本了

(2) .Net的两个程序集

　　a. StackExchange.Redis：免费.【推荐】 (目前最新版本：2.0.601)，里面的每类方法基本上都有对应的异步方法

　　b. ServiceStack.Redis：收费（1小时3600次请求限制），但可以破解，后面介绍

(3).可视化客户端程序：RedisDesktopManager

5. 六大数据结构

(1).String：典型的key-value集合。

(2).Hash：一个key(hashid)对应，多个key-value集合。

(3).Set：一个key对应多个value，且value值不重复，且无序。

(4).SortedSet：一个key对应多个 member-score，member不重复。

(5).List：是一个双向链表，可以左进、左出、右进、右出。

(6).Geo：用来保存兴趣点（POI，point of interest）的坐标信息。可以实现计算两 POI 之间的距离、获取一个点周边指定距离的 POI。

6.Windows版Redis包含文件介绍

(1). redis-server.exe：Redis的服务程序

(2). redis-cli.exe：连接当前Redis服务的客户端

(3). redis.conf ： redis相应配置

(4). redis-check-aof.exe：更新日志检查

(5). dump.rdb：持久化到本地保存的数据库文件

二. 基本使用

 前提：

　　①.管理员身份启动Redis服务器【redis-server.exe】,打开可视化客户端RedisDesktopManager进行查看。

　　②.通过Nuget给Utils层安装程序集【StackExchange.Redis】,将Redis的两个帮助类RedisHelp和RedisHelp2也放到该类,这里我们使用RedisHelp类。

分享RedisHelp相关类代码

     /// <summary>
     /// Redis帮助类(写法1)
     /// </summary>
     public class RedisHelp
     {
         private string _connectionString; //连接字符串
         private int _defaultDB; //默认数据库
         private readonly ConnectionMultiplexer connectionMultiplexer;

         /// <summary>
         /// 构造函数
         /// </summary>
         /// <param name="connectionString"></param>
         /// <param name="defaultDB">默认使用Redis的0库</param>
         public RedisHelp(string connectionString, int defaultDB = )
         {
             _connectionString = connectionString;
             _defaultDB = defaultDB;
             connectionMultiplexer = ConnectionMultiplexer.Connect(_connectionString);
         }

         /// <summary>
         /// 获取数据库
         /// </summary>
         /// <returns></returns>
         public IDatabase GetDatabase()
         {
             return connectionMultiplexer.GetDatabase(_defaultDB);
         }

     }

RedisHelp

      /// <summary>
     /// Redis帮助类(写法2)
     /// </summary>
     public class RedisHelp2 : IDisposable
     {
         private string _connectionString; //连接字符串
         private string _instanceName; //实例名称
         private int _defaultDB; //默认数据库
         private ConcurrentDictionary<string, ConnectionMultiplexer> _connections;
         public RedisHelp2(string connectionString, string instanceName, int defaultDB = )
         {
             _connectionString = connectionString;
             _instanceName = instanceName;
             _defaultDB = defaultDB;
             _connections = new ConcurrentDictionary<string, ConnectionMultiplexer>();
         }

         /// <summary>
         /// 获取ConnectionMultiplexer
         /// </summary>
         /// <returns></returns>
         private ConnectionMultiplexer GetConnect()
         {
             return _connections.GetOrAdd(_instanceName, p => ConnectionMultiplexer.Connect(_connectionString));
         }

         /// <summary>
         /// 获取数据库
         /// </summary>
         /// <param name="configName"></param>
         /// <param name="db">默认为0：优先代码的db配置，其次config中的配置</param>
         /// <returns></returns>
         public IDatabase GetDatabase()
         {
             return GetConnect().GetDatabase(_defaultDB);
         }

         public IServer GetServer(string configName = null, int endPointsIndex = )
         {
             var confOption = ConfigurationOptions.Parse(_connectionString);
             return GetConnect().GetServer(confOption.EndPoints[endPointsIndex]);
         }

         public ISubscriber GetSubscriber(string configName = null)
         {
             return GetConnect().GetSubscriber();
         }

         public void Dispose()
         {
             if (_connections != null && _connections.Count > )
             {
                 foreach (var item in _connections.Values)
                 {
                     item.Close();
                 }
             }
         }
     }

RedisHelp2

1.直接通过Redis客户端操作

　　打开客户端【redis-cli.exe】, 默认存储的是0库，可以通过命令set和get指定进行存储和查询，比如：【set fristName Y】和【get firstName】，如果要选择2库或3库，可以通过指令【select 2】和【select 3】来进行。

补充：如果要连接别的服务器端，通过指令【 redis-cli.exe -h 127.0.0.1 -p 6379】

2.DotNet Core控制台操作

　　实例化RedisHelp类,传入连接字符串和默认数据库,进行string类型的key-value存储和查询.

(1). 客户端读取配置文件，并创建RedisHelp实例。 通过Nuget安装程序集：【Microsoft.Extensions.Configuration】和【Microsoft.Extensions.Configuration.Json】

 {
   "RedisStr": {
     "connectionString": "localhost:6379",
     "defaultDB":
   }
 }

             //读取Redis的相关配置
             var configurationBuilder = new ConfigurationBuilder().SetBasePath(Directory.GetCurrentDirectory()).AddJsonFile("appsettings.json", optional: true, reloadOnChange: true);
             var Configuration = configurationBuilder.Build();
             var _connectionString = Configuration["RedisStr:connectionString"]; //连接字符串
             int _defaultDB = Convert.ToInt32(Configuration["RedisStr:defaultDB"]);  //默认数据库
             RedisHelp redis = new RedisHelp(_connectionString, _defaultDB);
             var db = redis.GetDatabase();

(2). 进行简单的插入和查询操作。

 db.StringSet("name", "fk");
 Console.WriteLine("插入成功");
 string d1 = db.StringGet("name");
 Console.WriteLine($"获取成功,name的值为{d1}");

3.CoreMvc操作

　　在类ConfigureServices中获取Redis的配置并注册RedisHelp单例类，然后在对应控制器中进行注入使用即可。将RedisHelp注册成单例类，然后在对应的控制器中进行注入，使用即可。这里再补充一种读取配置文件的方式，利用IOptions<T>，详见下面RedisHelp_Test类的注入。

      /// <summary>
     /// Redis帮助类(写法1)
     /// </summary>
     public class RedisHelp
     {
         private string _connectionString; //连接字符串
         private int _defaultDB; //默认数据库
         private readonly ConnectionMultiplexer connectionMultiplexer;

         /// <summary>
         /// 构造函数
         /// </summary>
         /// <param name="connectionString"></param>
         /// <param name="defaultDB">默认使用Redis的0库</param>
         public RedisHelp(string connectionString, int defaultDB = )
         {
             _connectionString = connectionString;
             _defaultDB = defaultDB;
             connectionMultiplexer = ConnectionMultiplexer.Connect(_connectionString);
         }

         /// <summary>
         /// 获取数据库
         /// </summary>
         /// <returns></returns>
         public IDatabase GetDatabase()
         {
             return connectionMultiplexer.GetDatabase(_defaultDB);
         }

     }

RedisHelp

      /// <summary>
     /// 内容同RedisHelp相同，这里是为了测试另外一种配置文件读取的方式
     /// </summary>
     public class RedisHelp_Test
     {
         private readonly IOptions<RedisSetting> _redisSetting;
         private readonly ConnectionMultiplexer _connectionMultiplexer;

         /// <summary>
         /// 构造函数
         /// </summary>
         /// <param name="connectionString"></param>
         /// <param name="defaultDB">默认使用Redis的0库</param>
         public RedisHelp_Test(IOptions<RedisSetting> redisSetting)
         {
             this._redisSetting = redisSetting;
             _connectionMultiplexer = ConnectionMultiplexer.Connect(_redisSetting.Value.connectionString);
         }

         /// <summary>
         /// 获取数据库
         /// </summary>
         /// <returns></returns>
         public IDatabase GetDatabase()
         {
             return _connectionMultiplexer.GetDatabase(_redisSetting.Value.defaultDB);
         }
     }

RedisHelp_Test

 {
   "RedisStr": {
     "connectionString": "localhost:6379",
     "defaultDB":
   }
 }

         public void ConfigureServices(IServiceCollection services)
         {
             //获取Redis配置，注入RedisHelp单例对象
             {
                 var connectionString = Configuration["RedisStr:connectionString"];
                 int defaultDB = Convert.ToInt32(Configuration["RedisStr:defaultDB"]);
                 services.AddSingleton(new RedisHelp(connectionString, defaultDB));
             }
             //另外一种读取Redis配置的方法
             {
                 services.AddOptions().Configure<RedisSetting>(Configuration.GetSection("RedisStr"));
                 services.AddSingleton<RedisHelp_Test>();
             }
             services.AddControllersWithViews();
         }

  public class HomeController : Controller
     {
         private readonly IDatabase _redis;
         private readonly IDatabase _redis2;
         public HomeController(RedisHelp redisHelp,RedisHelp_Test redisHelp_Test)
         {
             _redis = redisHelp.GetDatabase();
             _redis2 = redisHelp_Test.GetDatabase();
         }
         public IActionResult Index()
         {
                 _redis.StringSet("myName", "ypf");
                 var data = _redis.StringGet("myName");
                 var data2 = _redis2.StringGet("myName");
                  return View();
         }
     }

HomeController

三. 后续目录

第一节: String类型和Hash类型的介绍和案例应用

第二节: Set类型和SortedSet类型的介绍和案例应用

第三节: List类型的介绍、生产者消费者模式、发布订阅模式

第四节：Geo类型介绍以及Redis批量操作、事务、分布式锁

第五节：Redis架构演变历程和cluster集群模式架构的搭建

第六节：秒杀业务/超卖问题的几种解决思路

第七节：

第八节：

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• 作       者 : Yaopengfei(姚鹏飞)
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