Redis及Java操作Redis

1. Redis简介与安装配置

1.1 Redis简介

Redis是一个基于内存的key-value结构数据库。Redis 是互联网技术领域使用最为广泛的存储中间件。

官网： https://redis.io中文网： https://www.redis.net.cn/

key-value结构存储：

主要特点：

基于内存存储，读写性能高
适合存储热点数据（热点商品、资讯、新闻）
企业应用广泛

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，官方提供的数据是可以达到100000+的QPS（每秒内查询次数）。它存储的value类型比较丰富，也被称为结构化的NoSql数据库。

1.2 NoSql数据库

NoSql（Not Only SQL），不仅仅是SQL，泛指非关系型数据库。NoSql数据库并不是要取代关系型数据库，而是关系型数据库的补充。

关系型数据库(RDBMS)：

MySQL
Oracle
DB2
SQL Server

非关系型数据库(NoSql)：

Redis
MongoDB
MemCached

1.3 Redis配置

1.3.1 修改Redis配置文件

设置Redis服务密码，修改 redis.windows.conf：

ini

requirepass 123456

注意：

修改密码后需要重启Redis服务才能生效
Redis配置文件中 # 表示注释

1.3.2 连接Redis

重启Redis后，再次连接Redis时，需加上密码，否则连接失败。

bash

redis-cli.exe -h localhost -p 6379 -a 123456

此时，-h 和 -p 参数可省略不写。

1.3.3 Redis客户端图形工具

默认提供的客户端连接工具界面不太友好，同时操作也较为麻烦，可以使用Redis客户端图形工具。

推荐工具：

Redis Desktop Manager
Another Redis Desktop Manager
RedisInsight

新建连接：

连接成功：

2. Redis数据类型

2.1 五种常用数据类型介绍

Redis存储的是key-value结构的数据，其中key是字符串类型，value有5种常用的数据类型：

字符串 string
哈希 hash
列表 list
集合 set
有序集合 sorted set / zset

2.2 各种数据类型特点

解释说明：

字符串(string)：普通字符串，Redis中最简单的数据类型
哈希(hash)：也叫散列，类似于Java中的HashMap结构
列表(list)：按照插入顺序排序，可以有重复元素，类似于Java中的LinkedList
集合(set)：无序集合，没有重复元素，类似于Java中的HashSet
有序集合(sorted set/zset)：集合中每个元素关联一个分数(score)，根据分数升序排序，没有重复元素

3. Redis常用命令

3.1 字符串操作命令

Redis 中字符串类型常用命令：

命令	说明	示例
SET key value	设置指定key的值	`SET name "张三"`
GET key	获取指定key的值	`GET name`
SETEX key seconds value	设置指定key的值，并将 key 的过期时间设为 seconds 秒	`SETEX code 60 "1234"`
SETNX key value	只有在 key 不存在时设置 key 的值	`SETNX lock "1"`

更多命令可以参考Redis中文网：https://www.redis.net.cn

3.2 哈希操作命令

Redis hash 是一个string类型的 field 和 value 的映射表，hash特别适合用于存储对象，常用命令：

命令	说明	示例
HSET key field value	将哈希表 key 中的字段 field 的值设为 value	`HSET user:100 name "tom"`
HGET key field	获取存储在哈希表中指定字段的值	`HGET user:100 name`
HDEL key field	删除存储在哈希表中的指定字段	`HDEL user:100 age`
HKEYS key	获取哈希表中所有字段	`HKEYS user:100`
HVALS key	获取哈希表中所有值	`HVALS user:100`

3.3 列表操作命令

Redis 列表是简单的字符串列表，按照插入顺序排序，常用命令：

命令	说明	示例
LPUSH key value1 [value2]	将一个或多个值插入到列表头部	`LPUSH mylist "a" "b"`
LRANGE key start stop	获取列表指定范围内的元素	`LRANGE mylist 0 -1`
RPOP key	移除并获取列表最后一个元素	`RPOP mylist`
LLEN key	获取列表长度	`LLEN mylist`
BRPOP key1 [key2] timeout	移出并获取列表的最后一个元素，如果列表没有元素会阻塞列表直到等待超时或发现可弹出元素为止	`BRPOP mylist 10`

3.4 集合操作命令

Redis set 是string类型的无序集合。集合成员是唯一的，这就意味着集合中不能出现重复的数据，常用命令：

命令	说明	示例
SADD key member1 [member2]	向集合添加一个或多个成员	`SADD set1 "a" "b" "c"`
SMEMBERS key	返回集合中的所有成员	`SMEMBERS set1`
SCARD key	获取集合的成员数	`SCARD set1`
SINTER key1 [key2]	返回给定所有集合的交集	`SINTER set1 set2`
SUNION key1 [key2]	返回所有给定集合的并集	`SUNION set1 set2`
SREM key member1 [member2]	移除集合中一个或多个成员	`SREM set1 "a" "b"`

3.5 有序集合操作命令

Redis有序集合是string类型元素的集合，且不允许有重复成员。每个元素都会关联一个double类型的分数。常用命令：

命令	说明	示例
ZADD key score1 member1 [score2 member2]	向有序集合添加一个或多个成员	`ZADD zset1 10 "a" 12 "b"`
ZRANGE key start stop [WITHSCORES]	通过索引区间返回有序集合中指定区间内的成员	`ZRANGE zset1 0 -1 WITHSCORES`
ZINCRBY key increment member	有序集合中对指定成员的分数加上增量 increment	`ZINCRBY zset1 5 "a"`
ZREM key member [member ...]	移除有序集合中的一个或多个成员	`ZREM zset1 "a" "b"`

3.6 通用命令

Redis的通用命令是不分数据类型的，都可以使用的命令：

命令	说明	示例
KEYS pattern	查找所有符合给定模式(pattern)的 key	`KEYS user:*`
EXISTS key	检查给定 key 是否存在	`EXISTS name`
TYPE key	返回 key 所储存的值的类型	`TYPE name`
DEL key	该命令用于在 key 存在时删除 key	`DEL name`
TTL key	返回给定 key 的剩余生存时间(秒)	`TTL name`
EXPIRE key seconds	为给定 key 设置过期时间(秒)	`EXPIRE name 60`

4. 在Java中操作Redis

4.1 Redis的Java客户端

前面我们讲解了Redis的常用命令，这些命令是我们操作Redis的基础，那么我们在Java程序中应该如何操作Redis呢？这就需要使用Redis的Java客户端，就如同我们使用JDBC操作MySQL数据库一样。

Redis 的 Java 客户端很多，常用的几种：

Jedis：老牌的Redis Java客户端，API简单直接
Lettuce：基于Netty的异步非阻塞客户端，性能更好
Spring Data Redis：Spring对Redis客户端的封装，提供了更高级的抽象

Spring 对 Redis 客户端进行了整合，提供了 Spring Data Redis，在Spring Boot项目中还提供了对应的Starter，即 spring-boot-starter-data-redis。

我们重点学习Spring Data Redis。

4.2 Spring Data Redis使用方式

4.2.1 介绍

Spring Data Redis 是 Spring 的一部分，提供了在 Spring 应用中通过简单的配置就可以访问 Redis 服务，对 Redis 底层开发包进行了高度封装。在 Spring 项目中，可以使用Spring Data Redis来简化 Redis 操作。

官网： https://spring.io/projects/spring-data-redis

4.2.2 添加依赖

Spring Boot提供了对应的Starter，Maven坐标：

xml

<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-data-redis</artifactId>
</dependency>

如果使用Gradle：

groovy

implementation 'org.springframework.boot:spring-boot-starter-data-redis'

4.2.3 配置Redis连接

在 application.yml 或 application.properties 中配置Redis连接信息：

application.yml：

yaml

spring:
  redis:
    host: localhost
    port: 6379
    password: 123456
    database: 0
    timeout: 3000ms
    lettuce:
      pool:
        max-active: 8
        max-idle: 8
        min-idle: 0

application.properties：

properties

spring.redis.host=localhost
spring.redis.port=6379
spring.redis.password=123456
spring.redis.database=0

4.2.4 RedisTemplate介绍

Spring Data Redis中提供了一个高度封装的类：RedisTemplate，对相关API进行了归类封装，将同一类型操作封装为operation接口，具体分类如下：

ValueOperations：string数据操作
SetOperations：set类型数据操作
ZSetOperations：zset类型数据操作
HashOperations：hash类型的数据操作
ListOperations：list类型的数据操作

4.2.5 编写配置类，创建RedisTemplate对象

java

package com.sky.config;

import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import org.springframework.data.redis.connection.RedisConnectionFactory;
import org.springframework.data.redis.core.RedisTemplate;
import org.springframework.data.redis.serializer.StringRedisSerializer;

@Configuration
@Slf4j
public class RedisConfiguration {

    @Bean
    public RedisTemplate<String, Object> redisTemplate(RedisConnectionFactory redisConnectionFactory) {
        log.info("开始创建redis模板对象...");
        RedisTemplate<String, Object> redisTemplate = new RedisTemplate<>();
        // 设置redis的连接工厂对象
        redisTemplate.setConnectionFactory(redisConnectionFactory);
        // 设置redis key的序列化器
        redisTemplate.setKeySerializer(new StringRedisSerializer());
        // 设置redis value的序列化器（可选，根据实际需求设置）
        redisTemplate.setValueSerializer(new StringRedisSerializer());
        // 设置hash key的序列化器
        redisTemplate.setHashKeySerializer(new StringRedisSerializer());
        // 设置hash value的序列化器
        redisTemplate.setHashValueSerializer(new StringRedisSerializer());
        // 初始化RedisTemplate
        redisTemplate.afterPropertiesSet();
        return redisTemplate;
    }
}

解释说明：

当前配置类不是必须的，因为 Spring Boot 框架会自动装配 RedisTemplate 对象，但是默认的key序列化器为 JdkSerializationRedisSerializer，导致我们存到Redis中后的数据和原始数据有差别（会看到类似 \xac\xed\x00\x05t\x00\x04name 这样的编码），故设置为 StringRedisSerializer 序列化器。

建议：

如果存储的是字符串类型，使用 StringRedisSerializer
如果存储的是对象类型，可以使用 Jackson2JsonRedisSerializer 或 GenericJackson2JsonRedisSerializer

4.2.6 通过RedisTemplate对象操作Redis

在test下新建测试类

java

package com.sky.test;

import org.junit.jupiter.api.Test;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.boot.test.context.SpringBootTest;
import org.springframework.data.redis.core.*;

@SpringBootTest
public class SpringDataRedisTest {

    @Autowired
    private RedisTemplate<String, Object> redisTemplate;

    @Test
    public void testRedisTemplate() {
        System.out.println(redisTemplate);
        // string数据操作
        ValueOperations<String, Object> valueOperations = redisTemplate.opsForValue();
        // hash类型的数据操作
        HashOperations<String, Object, Object> hashOperations = redisTemplate.opsForHash();
        // list类型的数据操作
        ListOperations<String, Object> listOperations = redisTemplate.opsForList();
        // set类型数据操作
        SetOperations<String, Object> setOperations = redisTemplate.opsForSet();
        // zset类型数据操作
        ZSetOperations<String, Object> zSetOperations = redisTemplate.opsForZSet();
    }
}

测试结果：

说明RedisTemplate对象注入成功，并且通过该RedisTemplate对象获取操作5种数据类型相关对象。

上述环境搭建完毕后，接下来，我们就来具体对常见5种数据类型进行操作。

4.2.7 操作常见类型数据

1). 操作字符串类型数据

java

import java.util.concurrent.TimeUnit;

/**
 * 操作字符串类型的数据
 */
@Test
public void testString() {
    // set get setex setnx
    redisTemplate.opsForValue().set("name", "小明");
    String name = (String) redisTemplate.opsForValue().get("name");
    System.out.println(name); // 输出：小明

    // 设置过期时间（3分钟）
    redisTemplate.opsForValue().set("code", "1234", 3, TimeUnit.MINUTES);

    // setIfAbsent 相当于 SETNX，只有在key不存在时设置
    Boolean result1 = redisTemplate.opsForValue().setIfAbsent("lock", "1");
    System.out.println(result1); // 输出：true（设置成功）

    Boolean result2 = redisTemplate.opsForValue().setIfAbsent("lock", "2");
    System.out.println(result2); // 输出：false（key已存在，设置失败）
}

2). 操作哈希类型数据

java

import java.util.List;
import java.util.Set;

/**
 * 操作哈希类型的数据
 */
@Test
public void testHash() {
    // hset hget hdel hkeys hvals
    HashOperations<String, Object, Object> hashOperations = redisTemplate.opsForHash();

    // 设置hash字段
    hashOperations.put("user:100", "name", "tom");
    hashOperations.put("user:100", "age", "20");

    // 获取hash字段值
    String name = (String) hashOperations.get("user:100", "name");
    System.out.println(name); // 输出：tom

    // 获取所有字段名
    Set<Object> keys = hashOperations.keys("user:100");
    System.out.println(keys); // 输出：[name, age]

    // 获取所有字段值
    List<Object> values = hashOperations.values("user:100");
    System.out.println(values); // 输出：[tom, 20]

    // 删除hash字段
    hashOperations.delete("user:100", "age");
}

3). 操作列表类型数据

java

import java.util.List;

/**
 * 操作列表类型的数据
 */
@Test
public void testList() {
    // lpush lrange rpop llen
    ListOperations<String, Object> listOperations = redisTemplate.opsForList();

    // 从左侧批量插入元素
    listOperations.leftPushAll("mylist", "a", "b", "c");
    // 从左侧插入单个元素
    listOperations.leftPush("mylist", "d");

    // 获取列表指定范围内的元素（0到-1表示全部）
    List<Object> mylist = listOperations.range("mylist", 0, -1);
    System.out.println(mylist); // 输出：[d, c, b, a]

    // 从右侧弹出元素
    Object popped = listOperations.rightPop("mylist");
    System.out.println(popped); // 输出：a

    // 获取列表长度
    Long size = listOperations.size("mylist");
    System.out.println(size); // 输出：3
}

4). 操作集合类型数据

java

import java.util.Set;

/**
 * 操作集合类型的数据
 */
@Test
public void testSet() {
    // sadd smembers scard sinter sunion srem
    SetOperations<String, Object> setOperations = redisTemplate.opsForSet();

    // 向集合添加元素
    setOperations.add("set1", "a", "b", "c", "d");
    setOperations.add("set2", "a", "b", "x", "y");

    // 获取集合所有成员
    Set<Object> members = setOperations.members("set1");
    System.out.println(members); // 输出：[a, b, c, d]（无序）

    // 获取集合成员数
    Long size = setOperations.size("set1");
    System.out.println(size); // 输出：4

    // 求交集
    Set<Object> intersect = setOperations.intersect("set1", "set2");
    System.out.println(intersect); // 输出：[a, b]

    // 求并集
    Set<Object> union = setOperations.union("set1", "set2");
    System.out.println(union); // 输出：[a, b, c, d, x, y]

    // 移除集合中的元素
    setOperations.remove("set1", "a", "b");
}

5). 操作有序集合类型数据

java

import java.util.Set;

/**
 * 操作有序集合类型的数据
 */
@Test
public void testZset() {
    // zadd zrange zincrby zrem
    ZSetOperations<String, Object> zSetOperations = redisTemplate.opsForZSet();

    // 向有序集合添加成员（带分数）
    zSetOperations.add("zset1", "a", 10);
    zSetOperations.add("zset1", "b", 12);
    zSetOperations.add("zset1", "c", 9);

    // 获取有序集合指定范围内的成员（按分数升序）
    Set<Object> zset1 = zSetOperations.range("zset1", 0, -1);
    System.out.println(zset1); // 输出：[c, a, b]（按分数排序：9, 10, 12）

    // 增加成员的分数
    Double newScore = zSetOperations.incrementScore("zset1", "c", 10);
    System.out.println(newScore); // 输出：19.0

    // 移除有序集合中的成员
    zSetOperations.remove("zset1", "a", "b");
}

6). 通用命令操作

java

import java.util.Set;
import org.springframework.data.redis.core.DataType;

/**
 * 通用命令操作
 */
@Test
public void testCommon() {
    // keys exists type del
    // 查找所有符合模式的key（注意：生产环境慎用，可能阻塞Redis）
    Set<String> keys = redisTemplate.keys("*");
    System.out.println(keys);

    // 检查key是否存在
    Boolean existsName = redisTemplate.hasKey("name");
    Boolean existsSet1 = redisTemplate.hasKey("set1");
    System.out.println("name exists: " + existsName);
    System.out.println("set1 exists: " + existsSet1);

    // 获取key的数据类型
    for (String key : keys) {
        DataType type = redisTemplate.type(key);
        System.out.println(key + " type: " + type.name());
    }

    // 删除key
    Boolean deleted = redisTemplate.delete("mylist");
    System.out.println("mylist deleted: " + deleted);

    // 批量删除key
    redisTemplate.delete(keys);
}

5 Rdis缓存

5.1 穿透

缓存穿透是指，缓存中没有数据，数据库也没有数据，请求会穿透缓存，请求会直接访问数据库。缓存穿透的解决方案：方案一：缓存空数据，空数据可以设置一个过期时间，过期时间过短，可能会导致缓存穿透。缓存穿透的代码实现：

java

@Override
public User getUser(Integer id) {
    String key = "user:" + id;
    User user = (User) redisTemplate.opsForValue().get(key);
    if (user != null) {
        return user;
    }
}
@Override
public User getUser(Integer id) { 
    String key = "user:" + id;
    User user = (User) redisTemplate.opsForValue().get(key);
    if (user == null) {
        user = userMapper.getUser(id);
    }
}

Redis及Java操作Redis ​

1. Redis简介与安装配置 ​

1.1 Redis简介 ​

1.2 NoSql数据库 ​

1.3 Redis配置 ​

1.3.1 修改Redis配置文件 ​

1.3.2 连接Redis ​

1.3.3 Redis客户端图形工具 ​

2. Redis数据类型 ​

2.1 五种常用数据类型介绍 ​

2.2 各种数据类型特点 ​

3. Redis常用命令 ​

3.1 字符串操作命令 ​

3.2 哈希操作命令 ​

3.3 列表操作命令 ​

3.4 集合操作命令 ​

3.5 有序集合操作命令 ​

3.6 通用命令 ​

4. 在Java中操作Redis ​

4.1 Redis的Java客户端 ​

4.2 Spring Data Redis使用方式 ​

4.2.1 介绍 ​

4.2.2 添加依赖 ​

4.2.3 配置Redis连接 ​

4.2.4 RedisTemplate介绍 ​

4.2.5 编写配置类，创建RedisTemplate对象 ​

4.2.6 通过RedisTemplate对象操作Redis ​

4.2.7 操作常见类型数据 ​

5 Rdis缓存 ​

5.1 穿透 ​

Redis及Java操作Redis

1. Redis简介与安装配置

1.1 Redis简介

1.2 NoSql数据库

1.3 Redis配置

1.3.1 修改Redis配置文件

1.3.2 连接Redis

1.3.3 Redis客户端图形工具

2. Redis数据类型

2.1 五种常用数据类型介绍

2.2 各种数据类型特点

3. Redis常用命令

3.1 字符串操作命令

3.2 哈希操作命令

3.3 列表操作命令

3.4 集合操作命令

3.5 有序集合操作命令

3.6 通用命令

4. 在Java中操作Redis

4.1 Redis的Java客户端

4.2 Spring Data Redis使用方式

4.2.1 介绍

4.2.2 添加依赖

4.2.3 配置Redis连接

4.2.4 RedisTemplate介绍

4.2.5 编写配置类，创建RedisTemplate对象

4.2.6 通过RedisTemplate对象操作Redis

4.2.7 操作常见类型数据

5 Rdis缓存

5.1 穿透