详解JavaEE 使用 Redis 数据库进行内容缓存和高访问负载

nosql（not only sql），泛指非关系型数据库，是为了处理高并发读写、海量数据的高效率存储和访问、高扩展性和高可用性而产生的。

分类	相关产品	典型应用	数据模型	优点	缺点
键值对(key-value)存储	redis、voldemort、berkeley db	内容缓存、处理高访问负载	一系列键值对	快速查询	存储的数据缺少结构化
列存储数据库	cassandra、hbase、riak	分布式文件系统	以列簇式存储，将同一列数据存在一起	查询速度快，可扩展性强，更容易进行分布式扩展	功能相对局限
文档型数据库	mongodb、couchdb	web应用	一系列键值对	数据结构要求不严格	查询性能不高，缺乏统一的查询语法
图形数据库	neo4j、infogrid	社交网络，推荐系统，专注于构建关系图谱	图结构	利用图结构相关算法	需要对整个图做计算才能得出结果，不容易做分布式的集群方案

本篇将主要阐述如何使用 redis（）数据库进行内容缓存和高访问负载，redis 使用 c 语言开发的一个开源的高性能的键值对数据库，通过提供多种键值数据类型来适应不同场景下的存储需求，目前 redis 支持的键值数据类型有很多种，比如字符串类型、列表类型、有序集合类型、散列类型、集合类型。redis 官方也给我们提供了一些测试数据，有 50 个并发程序来执行 10 万次请求，redis 读的速度达到了 11 万次/秒，写的速度达到了 8.1 万次/秒。

redis 最广泛的应用场景就是使用它作为缓存（新闻或商品内容、聊天式的在线好友列表），除此还有任务队列（秒杀、抢购）、网站访问统计、数据过期处理（可以精确到毫秒）、应用排行榜、分布式集群架构中的 session 分离等。

1.linux下安装redis数据库

$ scp ~/downloads/redis-4.0.1.tar.gz root@192.168.2.10:/usr/local //上传安装包
$ ssh root@192.168.2.10             //ssh连接

# yum -y install gcc gcc-c++ autoconf automake  //gcc、gcc-c++的库文件
# cd /usr/local
# tar -zxvf redis-4.0.1.tar.gz          //解压缩
# cd redis-4.0.1                 //切换到该目录下
# make                      //编译，将.c文件编译为.o文件
# make prefix=/usr/local/redis install      //指定路径安装
# cd /usr/local
# ls                       //如果存在redis文件夹，则安装成功

其中 /usr/local/redis/bin/ 下包含：

redis-benchmark         //性能测试的一个工具
redis-check-aof         //aof文件修复的一个工具 redis-check-aof --fix appendonlly.aof
redis-check-dump         //rdb文件检查的一个工具，rdb文件为redis默认数据库文件
redis-check-rdb         //rdb文件修复的一个工具 redis-check-rdb --fix dump.rdb
redis-cli            //命令行的一个客户端
redis-sentinel -> redis-server
redis-server           //redis服务器启动的命令

接下来继续我们的命令：

# cd redis-4.0.1
# cp redis.conf /usr/local/redis
# cd /usr/local/redis
# vim redis.conf         //编辑redis的配置文件

具体配置步骤：

1）绑定你的授权ip地址：修改69行的 bind 127.0.0.1 为 bind [host]（绑定到所有网络: 注释掉69行的 bind 127.0.0.1）

2）关闭保护模式：将88行的 protected-mode yes 修改为 daemonize no

3）配置后台启动：将136行的 daemonize no 修改为 daemonize yes

4）配置 redis 持久化: rdb方式（默认支持，不需要配置）和aof方式（将509行的appendonly no 修改为 appendonly yes，538-540为同步策略的设置，开启 appendfsync always，注释 appendfsync everysec，always为没修改一次就同步，everysec为每一秒同步，no为不同步，为了安全此处选择 always）。

编辑完成后退出 vim，之后还需要开放 redis 的 6379 端口：

# vim /etc/sysconfig/iptables   //打开linux防火墙的设置
//增加代码 -a input -p tcp -m state --state new -m tcp --dport 6379 -j accept

//退出 vim，执行防火墙重启命令
# service iptables restart
# ./bin/redis-server ./redis.conf //启动redis服务器，可以通过 ps -ef | grep -i redis 查看启动是否成功

还有一些其他 redis 命令如下：

# ./bin/redis-cli shutdown    //停止redis服务器
# ./bin/redis-cli         //打开redis命令行客户端

2.redis的数据结构

需要知道的是，redis 的 key 设置不要过长也不要过短，要有统一的命名规范。先看一下 keys 的操作：

$ ssh root@192.168.2.10     //ssh连接
# /usr/local/redis/bin/redis-cli
> keys *             //显示所有的key
> keys my?            //显示以my开头的所有key
> del my1 my2 my3        //删除my1、my2、my3
> exists my1           //检查是否存在，存在返回1，不存在返回0
> get my1            //获取key的value值
> rename my1 my2         //重命名my1为my2
> expire my1 1000        //设置key过期时间，单位秒
> ttl my1            //剩余超时时间，没有设置则返回-1
> type my1            //获取key对应value的类型

1.存储字符串 string

二进制是安全的，存入和获取的数据相同；value 最多可以容纳的数据长度是 521 m。存储 string 常用的命令：

> set name zhangsan       //赋值 set [key][value]
> get name            //取值 get [key]
> getset name lisi        //取值并赋值
> del name            //删除 del [key]
> incr num            //数值递增1，如果没有就默认创建0并递增1 incr [key]
> decr num            //数值递减1，如果没有就默认创建0并递减1
> incrby num2 5         //数值递增指定值，如果没有就默认创建0 incrby [key][指定值]
> decrby num2 5         //数值递减指定值，如果没有就默认创建0 decrby [key][指定值]
> append num3 5         //插入指定内容，如果有则追加内容，如果没有则新创建 append [key][插入值]

2.存储哈希 hash

存储 hash 可以看成是 string key 和 string value 的 map 容器，适合存储 值-对象 的信息，例如用户名、密码、年龄等等，每一个 hash 可以存储 4294967295 个键值对。存储 hash 常用的命令：

> hset myhash username tom    //赋值单个属性 hset [key][hash键值对]
> hmset myhash username tom2 rose age 20 //赋值多个属性 hmset [key][hash键值对1] rose [hash键值对2]
> hget myhash username      //获取单个属性 hget [key][key2]
> hmget myhash username age   //获取多个属性 hget [key][key2][key3]
> hgetall myhash         //获取全部值

> hdel myhash username age    //删除多个属性
> del myhash           //删除整个集合
> hincrby myhash age 5      //增加属性值
> hexists myhash username    //判断某个属性中的key是否存在，存在返回1，不存在返回0
> hlen myhash          //获取属性个数 hlen [key1]
> hkeys myhash          //获取所有属性名称 hkeys [key1]

3.存储字符串列表 list

在 redis 中，list（arraylist 使用数组方式，linkedlist 使用双向链表方式）顺序是按照插入顺序排序的一个字符串链表，和数据结构中的普通链表是一样的，可以在它的头部和尾部添加新的元素，在插入的时候，如果该 key 不存在，那么 redis 就会为这个键创建一个新的链表，相反，如果链表中所有元素都被移除了，那么该键也会被从数据库中删除。存储 list 常用的命令：

> lpush mylist a b c     //从双向链表的头部开始添加，如果mylist不存在则创建 lpush [key][value1][value2]..
> lpushx mylist d       //从双向链表的头部开始添加，如果mylist不存在则不插入
> rpush mylist 1 2 3     //从双向链表的尾部开始添加
> lrange mylist 0 5      //查看链表 lrange [key][开始位置][结束位置]

> lpop mylist         //弹出双向链表的头部元素，弹出后，双向链表中就没有这个元素了
> rpop mylist         //弹出双向链表的尾部元素
> rpoplpush mylist1 mylist2  //将mylist1里面头部元素弹出插入mylist2头部
> llen mylist         //获取元素个数 llen [key]

> lrem mylist 1 2       //从头到尾删除1个2 lrem [key][删除的个数][删除的元素]
> lrem mylist -1 2      //从尾到头删除1个2
> lrem mylist 0 2       //从尾到头删除所有2

> lset mylist 3 k       //第三个value值设置为k
> linsert mylist before b 11 //第一个b之前插入11
> linsert mylist after b 22  //第一个b之后插入22

rpoplpush 命令在消息发布系统中的使用场景：

4.存储字符串集合 set

和 list 类型不同的是，set 集合中不允许出现重复的元素，无序的，set 可以包含的最大元素数量是 4294967295。存储 set 常用的命令：

> sadd myset a b c      //向set中添加了三个值 sadd [key][set集合值]
> srem myset a b       //删除指定元素
> smembers myset       //查看set中元素 smembers [key]
> sismember myset c      //判断set中是否存在c，存在返回1，不存在返回0

> sdiff myset myset2     //返回两个set集合的差集运算
> sdiffstore my my1 my2    //将两个set集合的差集存储到另一个集合(my)中
> sinter myset myset2     //返回两个set集合的交集运算
> sunion myset myset2     //返回两个set集合的并集运算

> scard myset         //返回set集合成员数量
> srandmember myset      //随机返回set中一个成员

5.存储有序字符串集合 sortedset

sortedset 中的成员在集合中的位置是有序的。存储 sortedset 常用的命令：

> zadd mysort 65 aa 85 bb 95 cc //有序添加元素 zadd [key][姓名 分数][姓名 分数]...
> zscore mysort aa       //获得分数
> zcard mysort         //返回集合成员数量
> zrem mysort tom cc      //删除元素

> zrange mysort 0 -1      //范围查询，-1表示最后，显示姓名
> zrange mysort 0 -1 withscores //范围查询，姓名分数都会显示
> zrevrange mysort 0 -1 withscores //范围查询，由大到小排序显示

> zremrangebyrank mysort 0 2  //按照排序的范围进行删除，0～2位置
> zremrangebyscore mysort 70 90 //按照分数进行删除，70～90

> zrangebyscore mysort 0 90   //按照分数查0～90之间的
> zrangebyscore mysort 0 90 withscores limit 0 2 //按照分数查0～90之间的，由大到小排序，只显示前2个
> zcount mysort 60 100     //获取60～100之间的个数

sortedset 可以应用于游戏的积分排行榜、构建索引数据。

3.redis的多数据库和事务

一个 redis 实例最多可以提供16个数据库（0-15），默认连接第 0 号数据库，也可以通过select 选择数据库：

> select 1           //选择1号数据库
> move myset 2         //移动myset到2号数据库

支持事务（所有命令都将串行化执行）的操作：

> multi     //开启事务
> exec     //提交事务
> discard    //回滚事务

4.使用jedis操作redis数据库

jedis（）是 redis 官方首选的 java 客户端开发包，

需要添加 maven 依赖：

<!-- jedis -->
<dependency>
  <groupid>redis.clients</groupid>
  <artifactid>jedis</artifactid>
  <version>2.9.0</version>
  <type>jar</type>
  <scope>compile</scope>
</dependency>

普通方式操作 redis：

jedis jedis = null;
try {
  jedis = new jedis("123.57.73.52",6379);
  jedis.set("name", "zhangsan");           //保存数据
  string value = jedis.get("name");         //获取数据
  system.out.println(value);
} catch (exception e) {
  e.printstacktrace();
} finally {
  jedis.close();                   //释放资源
}

使用 jedis 连接池操作 redis：

//获得连接池的配置对象
jedispoolconfig config = new jedispoolconfig();
//设置最大连接数, 默认8个
config.setmaxtotal(8);
//设置最大空闲连接数, 默认8个
config.setmaxidle(8);
//获得连接池
jedispool jedispool = new jedispool(config, "123.57.73.52",6379);

//获得核心对象
jedis jedis = null;
try {
  jedis = jedispool.getresource();
  jedis.set("name2", "lisi");            //保存数据
  string value = jedis.get("name2");        //获取数据
  system.out.println(value);
} catch (exception e) {
  e.printstacktrace();
} finally {
  jedis.close();                  //释放资源
}

以上就是本文的全部内容，希望对大家的学习有所帮助，也希望大家多多支持。