Redis简单学习，认识redis常用数据结构、redis使用以及RedisTemplate的序列化和反序列化

类型		特点
String	hello world	普通字符串
Hash	{name: "Jack", age: 21}	字符串形式的哈希表
List	[A -> B -> C -> C]	有序集合，本质是链表
Set	{A, B, C}	无序集合，不可重复
SortedSet	{A : 1 , B : 2 , C : 3}	有序，可排序集合，不可重复

三种特殊类型：

redis数据结构网站：https://redis.io/commands

通用命令

通用指令是部分数据类型的，都可以使用的指令，常见的有：

KEYS：查看符合模板的所有key，？匹配一个字符，*匹配多个字符

（通过help [command]可以查看一个命令的具体用法，例如：）

MSET：批量插入数据（MSET k1 v1 k2 v2 k3 v3）

DEL：删除一个指定的key

EXISTS：判断key是否存在

EXPIRE：给一个key设置有效期，有效期到期时该key会被自动删除
TTL：查看一个KEY的剩余有效期

（TTL为-1：永不过期，TTL为-2：该key被自动移除）

不同数据结构的操作命令

1、String类型

String类型，也就是字符串类型，是Redis中最简单的存储类型。
其value是字符串，不过根据字符串的格式不同，又可以分为3类：

string：普通字符串
int：整数类型，可以做自增、自减操作
float：浮点类型，可以做自增、自减操作

不管是哪种格式，底层都是字节数组形式存储，只不过是编码方式不同。字符串类型的最大空间不能超过512m。

String的常见命令有：

SET：添加或者修改已经存在的一个String类型的键值对
GET：根据key获取String类型的value
MSET：批量添加多个String类型的键值对

MGET：根据多个key获取多个String类型的value

INCR：让一个整型的key自增1

INCRBY：让一个整型的key自增并指定步长，例如：incrby num 2让key为num的值自增2
INCRBYFLOAT：让一个浮点类型的数字自增并指定步长

SETNX：添加一个String类型的键值对，前提是这个key不存在，否则不执行
SETEX：添加一个String类型的键值对，并且指定有效期

和以下同效：

不足：

String结构是将对象序列化为JSON字符串后存储，当需要修改对象某个字段时很不方便：

2、Hash类型

Hash类型，也叫散列，其value是一个无序字典，类似于Java中的HashMap结构。

Hash结构可以将对象中的每个字段独立存储，可以针对单个字段做CRUD：

Hash的常见命令有：

HSET key field value：添加或者修改hash类型key的field的值

HGET key field：获取一个hash类型key的field的值

HMSET：批量添加多个hash类型key的field的值

HMGET：批量获取多个hash类型key的field的值

HGETALL：获取一个hash类型的key中的所有的field和value

HKEYS：获取一个hash类型的key中的所有的field

HVALS：获取一个hash类型的key中的所有的value

HINCRBY：让一个hash类型key的字段值自增并指定步长

HSETNX：添加一个hash类型的key的field值，前提是这个field不存在，否则不执行

标识该字段在heima:user:4中的field已经存在，返回0。

3、List类型

Redis中的List类型与Java中的LinkedList类似，可以看做是一个双向链表结构。既可以支持正向检索和也可以支持反向检索。
特征也与LinkedList类似：

有序
元素可以重复
插入和删除快
查询速度一般

使用场景：常用来存储一个有序数据，例如：朋友圈点赞列表，评论列表等。

List的常见命令有：

LPUSH key element... ：向列表左侧插入一个或多个元素
LPOP key：移除并返回列表左侧的第一个元素, 没有则返回nil
RPUSH key element... ：向列表右侧插入一个或多个元素
RPOP key：移除并返回列表右侧的第一个元素
LRANGE key star end：返回一段角标范围内的所有元素
BLPOP和BRPOP：与LPOP和RPOP类似，只不过在没有元素时等待指定时间，而不是直接返回nil

使用：

4、Set类型

Redis的Set结构与Java中的HashSet类似，可以看做是一个value为null的HashMap。因为也是一个hash表，因此具备与HashSet类似的特征：

无序
元素不可重复
查找快
支持交集、并集、差集等功能

Set的常见命令有：

SADD key member ... ：向set中添加一个或多个元素

SREM key member ... ：移除set中的指定元素

SCARD key：返回set中元素的个数

SISMEMBER key member：判断一个元素是否存在于set中

SMEMBERS：获取set中的所有元素

SINTER key1 key2 ... ：求key1与key2的交集

SDIFF key1 key2 ... :求key1与key2的差集

SUNION key1 key2 ..:求key1和key2的并集

5、SortedSet类型

Redis的SortedSet是一个可排序的set集合，与Java中的TreeSet有些类似，但底层数据结构却差别很大。SortedSet中的每一个元素都带有一个score属性，可以基于score属性对元素排序，底层的实现是一个跳表（SkipList）加hash表。
SortedSet具备下列特性:

可排序
元素不重复
查询速度快

使用场景：因为SortedSet的可排序特性，经常被用来实现排行榜这样的功能。

SortedSet的常见命令有：

ZADD key score member：添加一个或多个元素到sortedset，如果已经存在则更新其score值

将班级的下列学生得分存入Redis的SortedSet中：Jack 85, Lucy 89, Rose 82, Tom 95, Jerry 78, Amy 92, Miles 76：

输入存储如下：

ZREM key member：删除sortedset中的一个指定元素

删除Tom同学：

ZSCORE key member ：获取sortedset中的指定元素的score值

获取Amy同学的分数：

ZRANK key member：获取sortedset中的指定元素的排名

获取Rose同学的排名：

ZCARD key：获取sortedset中的元素个数

查询stus集合中的同学数量

ZCOUNT key min max：统计score值在给定范围内的所有元素的个数

查询80分以下有几个学生

ZINCRBY key increment member：让sortedset中的指定元素自增，步长为指定的increment值

给Amy同学加2分

ZRANGE key min max：按照score排序后，获取指定排名范围内的元素

查出成绩前3名的同学

ZRANGEBYSCORE key min max：按照score排序后，获取指定score范围内的元素

查出成绩80分以下的所有同学：

ZDIFF、 ZINTER、 ZUNION：求差集、交集、并集

（略）

注意：以上所有的排名默认都是升序，如果要降序则在命令的 Z 后面添加 REV 即可

4.Redis的Java客户端

Jedis客户端

Jedis的使用

（特点：方法名就是命令名）

Jedis的官网地址：https://github.com/redis/jedis，我们先来个快速入门：

1.引入依赖：

2.创建redis对象，建立连接：

（我将redis部署在虚拟机中，因此host是虚拟机ip）

3.使用Jedis，方法名与Redis命令一致：

结果展示：

4.释放资源：

Jedis连接池

Jedis本身是线程不安全的，并且频繁的创建和销毁连接会有性能损耗，因此我们推荐大家使用Jedis连接池代替Jedis的直连方式。

（多线程下并发访问jedis会出现线程安全问题，因此在并发环境下jedis要给每一个线程创建独立的jedis对象）

1.设置Jedis连接池：

2.从线程池获取连接：

释放资源时，源码中会先检查该连接是否是从连接池中获取的，如果是，则返回连接资源给线程池。否则，直接关闭连接：

SpringDataRedis客户端

SpringData是Spring中数据操作的模块，包含对各种数据库的集成，其中对Redis的集成模块就叫做SpringDataRedis，官网地址：https://spring.io/projects/spring-data-redis

SpringDateRedis特点：

提供了对不同Redis客户端的整合（Lettuce和Jedis）
提供了RedisTemplate统一API来操作Redis
支持Redis的发布订阅模型
支持Redis哨兵和Redis集群
支持基于Lettuce的响应式编程
支持基于JDK、JSON、字符串、Spring对象的数据序列化及反序列化
支持基于Redis的JDKCollection实现

SpringDataRedis的使用

SpringBoot已经提供了对SpringDataRedis的支持，使用非常简单：

创建新项目，选择spring initializer，type选择Maven（我的环境：java version：1.8，springboot version：2.5.7）

1.引入spring-boot-starter-data-redis依赖：

2.在application.yaml配置文件中配置redis信息：

（databases默认是0号库）

3.注入RedisTemplate：

4.编写测试：

结果输出：

出现问题：

尽管还是得到了正常的输出，但是在redis图形化界面上得到的数据却是如下：

上面的key和下面的value是乱码：

当控制台修改value的值为rose后，redis服务器中get得到的值为“rose”，但是通过idea中redisTemplate的操作命令得到的值依然是“文雯”：

为什么呢？（看如下）

RedisTemplate序列化

上述问题的原因在于redisTemplate对key和value的序列化。

SpringDataRedis的序列化方式：RedisTemplate可以接收任意Object作为值写入Redis，只不过写入前会把Object序列化为字节形式，默认是采用JDK序列化（序列化工具：ObjectOutputStream，作用是将字符转成字节再写入redis中），得到的结果是这样的：

RedisTemplate的底层：

利用redis存入的一切数据都可以利用上述四个序列化器（String类型用前两个，Hash类型用后两个）。

没有给值进行定义的情况下，就会走默认的jdk序列化器。

redis序列化源码剖析

代码调试跟入set方法，进入DefaultValueOperations类，可以看到value被做了装饰，传进来的值变成了字节：

如何装饰的呢？跟入rawValue，进入到AbstractOperations类，会发现它会尝试获取值序列化器valueSerializer：

跟入valueSerializer的serialize方法，进入到JdkSerializationRedisSerializer类（上述默认的jdk序列化工具），jdk底层的序列化用的是ObjectOutputStream：

继续跟入serializer的convert方法，进入到SerializingConverter类后跟入serializeToByteArray()方法：

进到Serializer接口类跟进serialize方法：

进入了DefaultSerializer类，可以看到确实是使用了ObjectOutputStream来写对象。（ObjectOutputStream的作用：字符串转成字节后再写入redis中）

这种方式的缺点：

可读性差（key和value都被序列化了）。
内存占用较大

修改RedisTemplate的序列化方法

！！解决方法：改变RadisTemplate的序列化方式。

改变RadisTemplate的序列化方式就是改变redis的RedisSerializer对象，不用默认的方式而换用其他

RedisSerializer的实现有如下：

黑色框的是默认的序列化器，不用
StringRedisSerializer：专门处理字符串，将字符串转字节，相当于getbytes()的作用，通常key都是字符串，所以当key、hashKey为字符串时可用。
GenericJackson2JsonRedisSerializer：值可能是对象类型，推荐使用，作用是转成Json字符串

总结：key一般用StringRedisSerializer的序列化类型，value一般用GenericJackson2JsonRedisSerializer的序列化类型

具体方法：

我们可以自定义RedisTemplate的序列化方式

1.自定义redisTemplate配置类：

2.注入RedisTemplate<String,Object>：

3.编写测试用例：

4.结果输出：

如果有报错，引入jackson依赖即可：

<!--jackson依赖-->
<dependency>
    <groupId>com.fasterxml.jackson.core</groupId>
    <artifactId>jackson-databind</artifactId>
</dependency>

5.图形化工具上（尽管控制台中仍然是其他字符）：

检查value的序列化，编写测试方法：

结果输出：

图形化界面上：

保存时将User转Json，取的时候也将其反序列化成User对象，如何做到的？

可以看到图形化界面的结果上，在写入数据的同时，还写入了一个class属性（“@class": "com.itheima.redis.pojo.User”），对应的就是User类的字节码名称，正因为有这个，在反序列化时才能读取到字节码，帮助我们将其反序列化为对应的User对象。

关于StringRedisTemplate

通过以上，实现了全自动的Json序列化和反序列化。当我们向redis中写入Java对象时，RedisTemplate会帮助我们自动把对象序列化成Json，读取时，帮我们自动把Json字符串反序列化成Java对象。非常方便。但是存在一个问题：上述写入User对象时，对象中不仅有对象本身的属性，还保存了该Java对象类的字节码，而该字节码数据占据的内存空间比对象数据本身还要大。当存储数据量较大时，数据中的字节码多余占据的内存空间也较大。但是该字节码又是反序列化中必要的。

因此，为了节省内存空间，我们并不会使用JSON序列化器来处理value，而是统一使用String序列化器，要求只能存储String类型的key和value。当需要存储Java对象时，手动完成对象的序列化和反序列化。

统一使用String序列化器是否说明我们要更改前边定义的RedisConfig配置类？

不需要，Spring默认提供了一个StringReslisTemplate类，它的key和value的序列化方式默认就是String方式。省去了我们自定义RedisTemplate的过程：

StringRedisTemplate的使用

1.引入StringRedisTemplate：

2.编写测试方法：

① 对String类型序列化和反序列化：

② 对Java对象序列化和反序列化：

a.引入对象转化工具（将对象和JSON字符串互相转化，这里使用SpringMVC默认使用的JSON处理工具ObjectMapper）

b.测试方法：

3.结果输出

对字符串：

对Java对象：

可以看到，在使用StringRedisTemplate存取对象时，只需要存储对象的基本属性，无需额外的空间存储对象类型字节码，节省了空间。

总结：

额外：

使用Hash结构时，存入数据用put，读取数据用entries，例如