Redis 基础详细介绍（Redis简单介绍，命令行客户端，Redis 命令，Java客户端）
1. Redis 简介
Redis（Remote Dictionary Server）是一个开源的内存数据库，遵守 BSD 协议，它提供了一个高性能的键值（key-value）存储系统，常用于缓存、消息队列、会话存储等应用场景。
1.1 特征
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丰富的数据类型：Redis 不仅仅支持简单的 key-value 类型的数据，还提供了 list、set、zset（有序集合）、hash 等数据结构的存储。这些数据类型可以更好地满足特定的业务需求，使得 Redis 可以用于更广泛的应用场景。
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高性能的读写能力：Redis 能读的速度是 110000次/s，写的速度是 81000次/s。这种高性能主要得益于 Redis 将数据存储在内存中，从而显著提高了数据的访问速度。
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原子性操作：Redis 的所有操作都是原子性的，这意味着操作要么完全执行，要么完全不执行。这种特性对于确保数据的一致性和完整性非常重要。
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持久化机制：Redis 支持数据的持久化，可以将内存中的数据保存在磁盘中，以便在系统重启后能够再次加载使用。这为 Redis 提供了数据安全性，确保数据不会因为系统故障而丢失。
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丰富的特性集：Redis 还支持 publish/subscribe（发布/订阅）模式、通知、key 过期等高级特性。这些特性使得 Redis 可以用于消息队列、实时数据分析等复杂的应用场景。
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主从复制和高可用性：Redis 支持 master-slave 模式的数据备份，提供了数据的备份和主从复制功能，增强了数据的可用性和容错性。
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支持 Lua 脚本：Redis 支持使用 Lua 脚本来编写复杂的操作，这些脚本可以在服务器端执行，提供了更多的灵活性和强大的功能。
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单线程模型：尽管 Redis 是单线程的，但它通过高效的事件驱动模型来处理并发请求，确保了高性能和低延迟。
1.2 SQL 和 NOSQL 区别
Redis 属于 NOSQL 类型
- 结构化：数据库表的字段的类型即长度都是限定好的。
- SQL查询：SQL 查询语句格式是固定的无论 MySql 还是 Oracle
- ACID：原子性，一致性，隔离性，持久性
- BASE：不全部满足 ACID
- 关联：数据表中的数据可以通过外键关联在一起
2. Redis 命令行客户端
Redis 安装完成后就自带了命令行客户端：redis-cli，使用方式如下：
// 先输入
redis-cli -h 127.0.0.1 -p 6379
// 回车后输入
auth 123456
其中常见的 options 有：
-h 127.0.0.1：指定要连接的 redis 节点的 IP 地址，默认是 127.0.0.1 (本机)，也可以填写本机的 IP 地址-p 6379：指定要连接的 redis 节点的端口，默认是 6379-a 123456：指定 redis 的访问密码 （一般不这个，使用auth命令来输入密码）
3. Redis 数据结构介绍
4. Redis 命令
对于这些命令 Redis 都提供了帮助文档只要在你要使用的命令前面加入 help 即可
4.1 通用命令
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KEYS
查看符合模板的所有 key，不建议在生成环境设备上使用
KEYS pattern -
DEL
删除一个指定的 Key
DEL key [key ...] -
EXISTS
判断 Key 是否存在
EXISTS key [key ...] -
EXPIRE
给一个 Key 设置有效期，有效期到了该 Key 自动删除
EXPIRE key seconds -
TTL
查看一个 Key 剩余的有效期
TTL key -
hlep
查看某个命令的使用方法
help del
4.2 String类型命令
4.2.1 String类型分类
- 字符串
- 整形（Int）
- 浮点型（Float）
4.2.2 常用命令
-
SET
添加或者修改，指定键不存在则新增，否则修改
set name jack -
GET
根据 key 获取 String 类型的 Value
get name -
MSET
批量添加 String 类型的键值对
mset key1 value1 key2 value2 -
MGET
根据多个 Key 获取多个 Value
mget key1 key2 -
INCR
让一个整形的 key 的值自增 1
incr age -
INCRBY
让一个整形 key 自增并指定步长
incrby num 2 -
INCRBYFLOAT
让一个浮点类型的值自增并指定步长
incrbyfloat num 0.2 -
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
setnx name jack -
SETEX
添加一个键值对，并指定有效日期。
setex name 10 jack
4.3 Key的层级格式
在 Redis 没有类似于 MySQL 中 Table 的概念，我们如何区分不同类型 Key 呢？
比如我们需要存储商品信息和用户信息到 Redis 当中，此时他们的 Id 恰好都为 1。这样当我们要取数据时发现无法区分。此时我们可以给 Key 加上一个前缀加以区分。当然这前缀按规范要具有一定层次结构
4.4 Hash类型命令
该结构类似于 Java 的 HashMap
4.4.1 哈希类型结构
4.4.2 常见命令
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HSET key field value
添加或者修改 Hash 类型，键为 key ，值的键为 field 的值为 Value
hset user name zhansan -
HGET key field
根据 key 获取 Hash 类型，键为 key ，值的键为 field 的值
hget user name -
HMSET
批量添加 Hash 类型 Key 的 field 的值
hset user name zhansan age 18 -
HMGET
批量获取 Hash 类型，键为 key 的多个 field 的值
hmget user name age -
HGETALL
获取一个 Hash 类型，键为 key 所有的键值对
hgetall user -
HKEYS
获取一个 Hash 类型，键为 key 所有的键
hkeys user -
HVALS
获取一个 Hash 类型，键为 key 所有的值
hvals user -
HINCRBY
让一个 Hash 类型的 key 的 field 的值自增长指定步长
hincrby user age 2 -
HSETNX
添加一个 Hash 类型的 key 的 field 的值，前提是这个 field 不存在，否则不执行
hsetnx user age 100
4.5 List类型
类似双端队列，查询慢，删除快，该数据类型可以根据方法，模拟栈，队列，阻塞队列的数据结构
4.5.1 常见命令
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LPUSH key element
向列表左侧插入一个或者多个元素
lpush goods car food -
RPUSH key element
向列表右侧插入一个或者多个元素
rpush goods car food -
RPOP KEY [COUNT]
将列表左侧元素弹出一个或者多个，没有则返回 nil
lpop goods 2 -
RPOP KEY
将列表右侧元素弹出一个或者多个，没有则返回 nil
rpop goods 2 -
BLPOP 和 BRPOP [TimeOut]
和 LPOP 和 RPOP 类似，只不过在当列表中没有元素的时候会等待指定时间，而不是返回nil，后面该功能会被充当缓冲队列
Brpop user 10 -
LRANGE KEY STAR END
返回一段角标内的所有元素
4.6 Set类型
无序，不重复，查询快，类似于 C++ 的 Unordered_Set
4.6.1 常见命令
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SADD key member
向指定 Key 的集合中插入一个或者多个元素
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SREM key member
将指定 Key 的集合中指定元素删除
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SCARD key
统计集合中的元素
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SISMEMBER key member
查询某个元素是否在集合当中
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SMEMBERS key：
获取指定Key的集合中的所有元素
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SINTER key1 key2
获取键为 key1 和 key2 两个集合的交集
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SDIFF key1 key2
获取键为 key1 和 key2 两个集合的差集
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SUNION key1 key2
获取键为 key1 和 key2 两个集合的并集
4.7 SortedSet类型
可排序集合和 Java 中的 TreeSet 类似，但底层差距很大。SortedSet中的每个元素都带有一个score属性，可以基于 score 的值对集合进行排序，底层实现是 跳表 + hash表 。常被用于实现排行榜的业务。
4.7.1 常用命令
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ZADD key score member
添加一个或者多个元素，score 是加入元素的分数（排序依据），member 表示要加入的元素
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ZREM key member
删除指定元素
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ZSCORE key member
获取指定元素的分数
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ZRANK key member
获取指定元素的排名（默认升序排名，可以用 ZREVRANK 获取降序排名）
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ZCARD key
获取集合中的元素数量
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ZCOUNT key min max
统计 Score 值在 min 和 max 之间的元素个数
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ZINCRBY key increment member
让集合指定元素 member 自增，步长为指定的 increment 的值
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ZRANGE key min max
按照 Score 排序后，获取指定排名范围内的元素
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ZRANGEBYSCORE key min max
按照 Score 排序后，获取指定分数范围内的元素
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ZDIFF，ZINTER，ZUNION
求差集，求交集，求并集。
5. Java客户端
5.1 简介
Java的Redis客户端（如Jedis、Lettuce）通过封装Redis协议，允许Java应用与Redis服务器交互。它们提供直观的API执行数据操作，支持连接池、集群、哨兵等部署模式。其中Jedis轻量高效但线程不安全，需配合连接池使用；Lettuce基于Netty实现异步与线程安全；Redisson专注分布式服务。开发者可根据性能、线程模型和功能需求灵活选用。
5.2 Jedis
5.2.1 简介
Jedis 是一款轻量级、同步阻塞的 Java Redis 客户端，通过直连模式与 Redis 服务器通信。其 API 直接映射 Redis 原生命令（如
set()对应SET指令），学习成本低且稳定性强；但原生线程不安全（多线程需依赖连接池），适用于并发要求不高的传统项目或小型应用，是 Java 生态中最经典的 Redis 集成方案之一。
5.2.2 特点
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优点：
Jedis 设计小巧，实现简洁，稳定性高。其最大优势在于 API 与 Redis 原生命令高度一致：方法名和参数直接对应官方文档指令。这使得开发者遇到不熟悉的操作时，无需额外学习客户端封装，直接查阅 Redis 命令文档即可快速上手，显著降低了学习成本。相比之下，某些客户端重命名 API 的做法虽意图简化，实则增加了额外的记忆负担。 -
缺点：
Jedis 采用直连模式且非线程安全。其核心问题在于：单个Jedis实例内的RedisOutputStream(写流) 和RedisInputStream(读流) 是共享的全局资源。当多个线程并发操作同一实例时，会争抢这些流资源，导致读写数据混乱（如数据错位、混合），而非 Redis 服务本身的数据安全问题。
5.2.3 Jedis 的使用
- 引用依赖
<dependency><groupId>redis.clients</groupId><artifactId>jedis</artifactId><version>3.7.0</version>
</dependency>
- 建立连接
private Jedis jedis;
@Before // 该注解，表示在所有你创键的测试方法前先执行，这里用于建立连接
public void setUp() throws Exception {jedis = new Jedis("192.168.195.132", 6379); //建立连接jedis.auth("123456"); //密码jedis.select(0); //选择库
}
- 使用 Jedis
@Test
public void testString() {//命令名和 Redis 的一致 String s = jedis.set("name", "tom");String name = jedis.get("name");
}
- 释放资源
@After // 该注解，表示在所有你创键的测试方法后执行，这里用于关闭连接
public void tearDown() throws Exception {// 如果在建立连接的时候抛出了异常，那么运行到这的时就会有空指针异常的风险if(jedis != null) {jedis.close();}
}
5.2.4 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。所以建议使用 Jedis 的连接池来代替 Jedis的直连方式。
public class JedisConnectionFactory {private static JedisPool jedisPool;static {//配置连接池JedisPoolConfig poolConfig = new JedisPoolConfig();//最大连接量，表示最多建立8个连接poolConfig.setMaxTotal(8); //最大空闲连接，表示即便没有线程访问我这个池子，也会最多预备8个连接poolConfig.setMaxIdle(8); //最小空闲连接，表示空闲连接存放一段时间后，会被自动释放，直到预备连接小于等于2个poolConfig.setMinIdle(2); //最长等待时间，表示当连接池内没有空闲连接时，线程对多等多久后放弃等待poolConfig.setMaxWaitMillis(1000); //建立连接jedisPool = new JedisPool(poolConfig,"192.168.195.132", 6379, 1000, "123456");}// 获取连接public static Jedis getJedis() {return jedisPool.getResource();}
}
5.3 SpringDataRedis
5.3.1 简介
- Spring Data Redis 是 Spring 生态的 Redis 集成框架，内部整合来 Jedis 和 Lettuce。
- 提供了
RedisTemplate统一 API 来操作 Redis。- 简化数据操作（自动处理序列化/连接管理）
- 支持事务、发布订阅、集群与哨兵模式，并天然适配 Spring 事务管理，显著降低 Java 应用访问 Redis 的复杂度，适用于需与 Spring 深度整合的中大型项目。
5.3.2 SpringDataRedis的使用
**SpringBoot 已经整合 SpringDataRedis，并且实现了自动装配，使用起来非常方便，**所以下面我们基于SpringBoot 来使用 SpringDataRedis
- 引入依赖
<!--redis起步依赖-->
<dependency><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-starter-data-redis</artifactId>
</dependency><!--连接池依赖-->
<!--无论是 Jedis 还是 Luttce，都是基于 commons-pool 来实现连接池的效果 -->
<dependency><groupId>org.apache.commons</groupId><artifactId>commons-pool2</artifactId>
</dependency>
- 连接和连接池配置
spring:data:redis:host: 192.168.195.132 #连接的虚拟机的 IP 地址port: 6379 #端口号database: 0 #连接的数据库password: 123456 #密码lettuce:pool: #连接池的配置max-active: 8 #最大连接数max-idle: 8 #最大空闲连接数min-idle: 0 #最小空闲连接数max-wait: 100ms #最大等待时间#具体解释可以看 Jedis 配置连接池那一节
- 测试代码
@SpringBootTest
class RedisDemoApplicationTests {@Autowiredprivate RedisTemplate redisTemplate;@Testvoid stringTest() {redisTemplate.opsForValue().set("name", "虎哥");Object name = redisTemplate.opsForValue().get("name");System.out.println(name);}
}
5.3.3 RedisTemplated的缺点
RedisTemplate 可以存储任意类型的数据，原因是在存储之前会先把存储的数据序列化字节形式，默认采用的 JDK 序列化。但是得到的结果，可读性差，并且占用了更多的内存
5.3.3 解决方式
RedisTemplate 的缺点产生原因在于他默认的序列化方式不太合适，所以我们可以更改他的序列化方式即可解决这个问题。
存在的小问题以及解决办法
- 但是这种方式还是存在一点点问题就是，他 Value 使用的是 Json 序列化器，当存入和获取的数据类型是对象是会自动序列化和反序列化，但是要实现自动反序列化，存入 Redis 的数据数据需要加一段额外的信息来记录该 Json 数据属于哪个对象，这样就造成了，内存的额外开销。
- 解决方式也很简单，就是再一次跟换 Value 的序列化方式，采用和 Key 一样的 String 序列化器，但是后果就是，存入数据类型只能是 String 类型。但是没关系，只要当我们要存入对象时，就先将他转为 Json 字符串格式
- 但是幸运的是我们不要自己再去修改，RedisTemplate 的 Value 的序列化方式了。这个别人已经写好了。Spring 提供了一个 StringRedisTemplate 类，他的 Key 和 Value 默认的序列化方式就是 String 序列化，省去了我们自己定义 RedisTemplate。
5.3.4 StringRedisTemplate
5.3.4.1 简介
为了节省空间我们并不会使用 Json 的序列化器来处理 value，而是统一的使用 String 的序列化器，要求只能存储String 类型的 key 和 value。当需要存储 Java 对象的时候，需手动完成对象序列化和反序列化。
5.3.4.2 使用步骤
至于序列化工具，使用自己喜欢的就好，我这里使用的 FastJson
- 导入依赖
<dependency><groupId>com.alibaba</groupId><artifactId>fastjson</artifactId><version>1.2.7</version>
</dependency>
- 代码演示
@Autowired
private StringRedisTemplate stringRedisTemplate;@Test
void objectTest() {User user = new User("name", "虎哥");//手动序列化（object -> Json）String s = JSON.toJSONString(user);stringRedisTemplate.opsForValue().set("user:100", s);String s1 = stringRedisTemplate.opsForValue().get("user:100");//手动反序列化（Json -> object）User user1 = JSON.parseObject(s1, User.class);System.out.println(user1);
}