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Java-Web知識點-Redis筆記

Redis

  • 概念:redis是一款高性能的NOSQL系列的非關系型資料庫

什麼是NOSQL 

```
NoSQL(NoSQL = Not Only SQL)，意即“不僅僅是SQL”，是一項全新的資料庫理念，泛指非關系型的資料庫。
随着網際網路web2.0網站的興起，傳統的關系資料庫在應付web2.0網站，特别是超大規模和高并發的SNS類型的
web2.0純動态網站已經顯得力不從心，暴露了很多難以克服的問題，
而非關系型的資料庫則由于其本身的特點得到了非常迅速的發展。NoSQL資料庫的産生就是為了解決大規模資料集
合多重資料種類帶來的挑戰，尤其是大資料應用難題。

1.1.1.	NOSQL和關系型資料庫比較
	優點：
		1）成本：nosql資料庫簡單易部署，基本都是開源軟體，不需要像使用oracle那樣花費大量成本購買使用，相比關系型資料庫價格便宜。
		2）查詢速度：nosql資料庫将資料存儲于緩存之中，關系型資料庫将資料存儲在硬碟中，自然查詢速度遠不及nosql資料庫。
		3）存儲資料的格式：nosql的存儲格式是key,value形式、文檔形式、圖檔形式等等，是以可以存儲基礎類型以及對象或者是集合等各種格式，而資料庫則隻支援基礎類型。
		4）擴充性：關系型資料庫有類似join這樣的多表查詢機制的限制導緻擴充很艱難。

	缺點：
		1）維護的工具和資料有限，因為nosql是屬于新的技術，不能和關系型資料庫10幾年的技術同日而語。
		2）不提供對sql的支援，如果不支援sql這樣的工業标準，将産生一定使用者的學習和使用成本。
		3）不提供關系型資料庫對事務的處理。

1.1.2.	非關系型資料庫的優勢：
	1）性能NOSQL是基于鍵值對的，可以想象成表中的主鍵和值的對應關系，而且不需要經過SQL層的解析，是以性能非常高。
	2）可擴充性同樣也是因為基于鍵值對，資料之間沒有耦合性，是以非常容易水準擴充。

1.1.3.	關系型資料庫的優勢：
	1）複雜查詢可以用SQL語句友善的在一個表以及多個表之間做非常複雜的資料查詢。
	2）事務支援使得對于安全性能很高的資料通路要求得以實作。對于這兩類資料庫，對方的優勢就是自己的弱勢，反之亦然。

1.1.4.	總結
	關系型資料庫與NoSQL資料庫并非對立而是互補的關系，即通常情況下使用關系型資料庫，在适合使用NoSQL的時候使用NoSQL資料庫，
	讓NoSQL資料庫對關系型資料庫的不足進行彌補。
	一般會将資料存儲在關系型資料庫中，在nosql資料庫中備份存儲關系型資料庫的資料
```
Java-Web知識點-Redis筆記
  • 1.2.主流的NOSQL産品 
    鍵值(Key-Value)存儲資料庫
	相關産品： Tokyo Cabinet/Tyrant、Redis、Voldemort、Berkeley DB
	典型應用： 内容緩存，主要用于處理大量資料的高通路負載。 
	資料模型： 一系列鍵值對
	優勢： 快速查詢
	劣勢： 存儲的資料缺少結構化
列存儲資料庫
	相關産品：Cassandra, HBase, Riak
	典型應用：分布式的檔案系統
	資料模型：以列簇式存儲，将同一列資料存在一起
	優勢：查找速度快，可擴充性強，更容易進行分布式擴充
	劣勢：功能相對局限
文檔型資料庫
	相關産品：CouchDB、MongoDB
	典型應用：Web應用（與Key-Value類似，Value是結構化的）
	資料模型： 一系列鍵值對
	優勢：資料結構要求不嚴格
	劣勢： 查詢性能不高，而且缺乏統一的查詢文法
圖形(Graph)資料庫
	相關資料庫：Neo4J、InfoGrid、Infinite Graph
	典型應用：社交網絡
	資料模型：圖結構
	優勢：利用圖結構相關算法。
	劣勢：需要對整個圖做計算才能得出結果，不容易做分布式的叢集方案。
  • 1.3什麼是Redis 
    Redis是用C語言開發的一個開源的高性能鍵值對（key-value）資料庫，官方提供測試資料，50個并發執行100000個請求,讀的速度是110000次/s,寫的速度是81000次/s ，且Redis通過提供多種鍵值資料類型來适應不同場景下的存儲需求，目前為止Redis支援的鍵值資料類型如下：
	1) 字元串類型 string
	2) 哈希類型 hash
	3) 清單類型 list
	4) 集合類型 set
	5) 有序集合類型 sortedset
1.3.1 redis的應用場景
緩存（資料查詢、短連接配接、新聞内容、商品内容等等）
聊天室的線上好友清單
任務隊列。（秒殺、搶購、12306等等）
應用排行榜
網站通路統計
資料過期處理（可以精确到毫秒
分布式叢集架構中的session分離

下載下傳安裝

  • 官網:https://redis.io
  • 中文網:http://www.redis.net.cn/
  • 解壓直接可以使用:
    • redis.windows.conf:配置檔案
    • redis-cli.exe:redis的用戶端
    • redis-server.exe:redis伺服器端

指令操作

  • redis的資料結構

    • redis存儲的是：key,value格式的資料，其中key都是字元串，value有5種不同的資料結構

      value的資料結構：

      1) 字元串類型 string
2) 哈希類型 hash ： map格式  
3) 清單類型 list ： linkedlist格式。支援重複元素
4) 集合類型 set  ： 不允許重複元素
5) 有序集合類型 sortedset：不允許重複元素，且元素有順序
      Java-Web知識點-Redis筆記
  • 字元串類型 string
    Java-Web知識點-Redis筆記
    1. 存儲： set key value 
      127.0.0.1:6379> set username zhangsan
OK
    2. 擷取： get key 
      127.0.0.1:6379> get username
"zhangsan"
    3. 删除： del key 
      127.0.0.1:6379> del age
(integer) 1
  • 哈希類型 hash
    Java-Web知識點-Redis筆記
    1. 存儲： 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. 擷取： 
      hget key field: 擷取指定的field對應的值
	127.0.0.1:6379> hget myhash username
	"lisi"
hgetall key：擷取所有的field和value
	127.0.0.1:6379> hgetall myhash
	1) "username"
	2) "lisi"
	3) "password"
	4) "123"
    3. 删除： hdel key field (删除field,同時會删除value) 
      127.0.0.1:6379> hdel myhash username
(integer) 1
  • 清單類型 list:可以添加一個元素到清單的頭部（左邊"L或l"）或者尾部（右邊"R"或"r"）
    Java-Web知識點-Redis筆記
    4
    1. 添加：
      1. lpush key value: 将元素加入清單左表
      2. rpush key value：将元素加入清單右邊 
        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. 擷取： 
      lrange key start end ：範圍擷取
	127.0.0.1:6379> lrange myList 0 -1
	1) "b"
	2) "a"
	3) "c"
    3. 删除： 
      lpop key： 删除清單最左邊的元素，并将元素傳回
rpop key： 删除清單最右邊的元素，并将元素傳回
  • 集合類型 set ： 不允許重複元素
    Java-Web知識點-Redis筆記
    1. 存儲：sadd key value 
      127.0.0.1:6379> sadd myset a
(integer) 1
127.0.0.1:6379> sadd myset a
(integer) 0
    2. 擷取：smembers key:擷取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集合中的某個元素 
      127.0.0.1:6379> srem myset a
(integer) 1
  • 有序集合類型 sortedset：不允許重複元素，且元素有順序.每個元素都會關聯一個double類型的分數。redis正是通過分數來為集合中的成員進行從小到大的排序。
    Java-Web知識點-Redis筆記
    1. 存儲：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. 擷取：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
  • 通用指令
    1. keys * : 查詢所有的鍵
    2. type key ： 擷取鍵對應的value的類型
    3. del key：删除指定的key value

持久化

  • redis是一個記憶體資料庫，當redis伺服器重新開機，或者電腦重新開機，資料會丢失，我們可以将redis記憶體中的資料持久化儲存到硬碟的檔案中。
  • redis持久化機制:
    1. RDB：預設方式，不需要進行配置，預設就使用這種機制

      在一定的間隔時間中，檢測key的變化情況，然後持久化資料
      1. 編輯redis.windwos.conf檔案 
        #   after 900 sec (15 min) if at least 1 key changed
# 在15分鐘之内,至少有1個key發生了改變,就進行持久化儲存
save 900 1
#   after 300 sec (5 min) if at least 10 keys changed
# 在5分鐘之内,至少有10個key發生了改變,就進行持久化儲存
save 300 10
#   after 60 sec if at least 10000 keys changed
# 在1分鐘之内,至少有10000個key發生了改變,就進行持久化儲存
save 60 10000
      2. 重新啟動redis伺服器,并指定配置檔案名稱(Dos 指令)

        D:\JavaWeb2018\day23_redis\資料\redis\windows-64\redis-2.8.9>redis-server.exe redis.windows.conf

    2. AOF:日志記錄的方式，可以記錄每一條指令的操作。可以每一次指令操作後，持久化資料

      1. 編輯redis.windwos.conf檔案

      appendonly no（關閉aof） --> appendonly yes （開啟aof）

       
      # appendfsync always ： 每一次操作都進行持久化
appendfsync everysec ： 每隔一秒進行一次持久化
# appendfsync no	 ： 不進行持久化

Java用戶端 Jedis

  • Jedis:一款java操作redis資料庫的工具.
  • 使用步驟:
    1. 下載下傳jedis的jar包
    2. 使用 
      //1. 擷取連接配接
Jedis jedis = new Jedis("localhost",6379);
//2. 操作
jedis.set("username","zhangsan");
//3. 關閉連接配接
jedis.close();
  • Jedis操作各種redis中的資料結構
    1. 字元串類型 string

      set:添加

      get:擷取

      setex:帶成活時間的添加

       
      //1. 擷取連接配接
Jedis jedis = new Jedis();//如果使用空參構造，預設值 "localhost",6379端口
//2. 操作
//存儲
jedis.set("username","zhangsan");
//擷取
String username = jedis.get("username");
System.out.println(username);

//可以使用setex()方法存儲可以指定過期時間的 key value
jedis.setex("activecode",20,"hehe");//将activecode：hehe鍵值對存入redis，并且20秒後自動删除該鍵值對

//3. 關閉連接配接
jedis.close();
    2. 哈希類型 hash:map格式

      hset:添加

      hget:擷取

      hgetAll:擷取全部

       
      //1. 擷取連接配接
Jedis jedis = new Jedis();//如果使用空參構造，預設值 "localhost",6379端口
//2. 操作
// 存儲hash
jedis.hset("user","name","lisi");
jedis.hset("user","age","23");
jedis.hset("user","gender","female");

// 擷取hash
String name = jedis.hget("user", "name");
System.out.println(name);


// 擷取hash的所有map中的資料
Map<String, String> user = jedis.hgetAll("user");

// keyset
Set<String> keySet = user.keySet();
for (String key : keySet) {
	//擷取value
	String value = user.get(key);
	System.out.println(key + ":" + value);
}

//3. 關閉連接配接
jedis.close();
    3. 清單類型 list : linkedlist格式.支援重複元素

      lpush/rpush:左右添加

      lpop/rpop:左右删除

      lrange start end:從左到右範圍擷取

       
      //1. 擷取連接配接
Jedis jedis = new Jedis();//如果使用空參構造，預設值 "localhost",6379端口
//2. 操作
// list 存儲
jedis.lpush("mylist","a","b","c");//從左邊存
jedis.rpush("mylist","a","b","c");//從右邊存

// list 範圍擷取
List<String> mylist = jedis.lrange("mylist", 0, -1);
System.out.println(mylist);

// list 彈出
String element1 = jedis.lpop("mylist");//c
System.out.println(element1);

String element2 = jedis.rpop("mylist");//c
System.out.println(element2);

// list 範圍擷取
List<String> mylist2 = jedis.lrange("mylist", 0, -1);
System.out.println(mylist2);

//3. 關閉連接配接
jedis.close();
    4. 集合類型 set : 不允許重複元素

      sadd:添加

      smembers:擷取所有元素

       
      //1. 擷取連接配接
Jedis jedis = new Jedis();//如果使用空參構造，預設值 "localhost",6379端口
//2. 操作


// set 存儲
jedis.sadd("myset","java","php","c++");

// set 擷取
Set<String> myset = jedis.smembers("myset");
System.out.println(myset);

//3. 關閉連接配接
jedis.close();
    5. 有序集合類型 sortedset: 不允許重複元素,且元素有順序

      zadd:添加

      zrange:從小到大順序擷取範圍

       
      //1. 擷取連接配接
Jedis jedis = new Jedis();//如果使用空參構造，預設值 "localhost",6379端口
//2. 操作
// sortedset 存儲
jedis.zadd("mysortedset",3,"亞瑟");
jedis.zadd("mysortedset",30,"後裔");
jedis.zadd("mysortedset",55,"孫悟空");

// sortedset 擷取
Set<String> mysortedset = jedis.zrange("mysortedset", 0, -1);

System.out.println(mysortedset);


//3. 關閉連接配接
jedis.close();

jedis連結池: JedisPool

  • 使用:
    1. 建立JedisPool連接配接池對象
    2. 調用方法getResource()方法擷取Jedis連接配接 
      //0.建立一個配置對象
JedisPoolConfig config = new JedisPoolConfig();
config.setMaxTotal(50);
config.setMaxIdle(10);

//1.建立Jedis連接配接池對象
JedisPool jedisPool = new JedisPool(config,"localhost",6379);

//2.擷取連接配接
Jedis jedis = jedisPool.getResource();
//3. 使用
jedis.set("hehe","heihei");


//4. 關閉 歸還到連接配接池中
jedis.close();
  • 連接配接池工具類 
public class JedisPoolUtils {

	private static JedisPool jedisPool;

	static{
		//讀取配置檔案
		InputStream is = JedisPoolUtils.class.getClassLoader().getResourceAsStream("jedis.properties");
		//建立Properties對象
		Properties pro = new Properties();
		//關聯檔案
		try {
			pro.load(is);
		} catch (IOException e) {
			e.printStackTrace();
		}
		//擷取資料，設定到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")));



	}


	/**
	 * 擷取連接配接方法
	 */
	public static Jedis getJedis(){
		return jedisPool.getResource();
	}
}

案例:

  • 案例需求:
    1. 提供index.html頁面,頁面中有一個省份 下拉清單
    2. 當 頁面加載完成後 發送ajax 請求,加載所有省份
  • 分析
    Java-Web知識點-Redis筆記
  • redis優化 
package cn.itcast.service.impl;

import cn.itcast.dao.ProvinceDao;
import cn.itcast.dao.impl.ProvinceDaoImpl;
import cn.itcast.domain.Province;
import cn.itcast.service.ProvinceService;
import cn.itcast.util.JedisPoolUtils;
import com.fasterxml.jackson.core.JsonProcessingException;
import com.fasterxml.jackson.databind.ObjectMapper;
import redis.clients.jedis.Jedis;

import java.util.List;

public class ProvinceServiceImpl implements ProvinceService {
    private ProvinceDao dao = new ProvinceDaoImpl();

    @Override
    public String findAllJson() {
        //擷取Jedis連接配接
        Jedis jedis = JedisPoolUtils.getJedis();
        //擷取資料
        String provinceJson = jedis.get("province");
        //判斷是否存在資料
        if (provinceJson == null || provinceJson.length() == 0) {
            //在mysql中查詢資料
            List<Province> ps = dao.findAll();
            ObjectMapper mapper = new ObjectMapper();
            try {
                //轉換為json格式字元串
                provinceJson = mapper.writeValueAsString(ps);
                //存入redis
                jedis.set("province", provinceJson);
            } catch (JsonProcessingException e) {
                e.printStackTrace();
            } finally {
                jedis.close();
            }
        } else {
            //從redis中拿資料
            provinceJson = jedis.get("province");
        }
        return provinceJson;
    }
}
  • 注意:使用redis緩存一些不經常發生變化的資料.
    • 資料庫的資料一旦發生改變,則需要更新緩存.
      • 資料庫的表執行 增删改的相關操作，需要将redis緩存資料情況，再次存入
      • 在service對應的增删改方法中，将redis資料删除。

簡述

Redis是什麼?

  • Nosql非關系型資料庫,資料存儲在記憶體中,速度快!
  • NoSQL資料庫對關系型資料庫的不足進行彌補。
  • 應用場景:做緩存.
  • 存儲資料,mysql存儲,redis存儲–優先查詢redis中的資料,存在直接傳回資料.

有了String為什麼還要有hash類型

  • String不便于管理
  • String資料過于分散
  • hash可以通過key值來規定存儲的資料内容,使用field 進行唯一存儲.
JavaWeb筆記 Redis jedis連結池  JedisPool jedis java
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