@[toc](Java Web学习二十：Redis)

一、Redis环境搭建

1.概念

redis是一款高性能的NOSQL系列的非关系型数据库。
NoSQL(NoSQL = Not Only SQL)，意即“不仅仅是SQL”，是一项全新的数据库理念，泛指非关系型的数据库。

随着互联网web2.0兴起，传统的关系数据库在超大规模和高并发的SNS类型的web2.0纯动态网站已经显得力不从心，暴露了很多难以克服的问题，而非关系型的数据库则由于其本身的特点得到了非常迅速的发展。
NoSQL数据库的产生就是为了解决大规模数据集合多重数据种类带来的挑战，尤其是大数据应用难题。

2.NOSQL和关系型数据库比较

优点：

1）成本：nosql数据库简单易部署，基本都是开源软件，不需要像使用oracle那样花费大量成本购买使用，相比关系型数据库价格便宜。
2）查询速度：nosql数据库将数据存储于缓存之中，关系型数据库将数据存储在硬盘中，自然查询速度远不及nosql数据库。
3）存储数据的格式：nosql的存储格式是key,value形式、文档形式、图片形式等等，所以可以存储基础类型以及对象或者是集合等各种格式，而数据库则只支持基础类型。
4）扩展性：关系型数据库有类似join这样的多表查询机制的限制导致扩展很艰难。

缺点：
1）维护的工具和资料有限，因为nosql是属于新的技术，不能和关系型数据库10几年的技术同日而语。
2）不提供对sql的支持，如果不支持sql这样的工业标准，将产生一定用户的学习和使用成本。
3）不提供关系型数据库对事务的处理。（没有事务处理）

在这里插入图片描述

非关系型数据库的优势：

1）性能NOSQL是基于键值对的，可以想象成表中的主键和值的对应关系，而且不需要经过SQL层的解析，所以性能非常高。
2）可扩展性同样也是因为基于键值对，数据之间没有耦合性，所以非常容易水平扩展。

关系型数据库的优势：

1）复杂查询可以用SQL语句方便的在一个表以及多个表之间做非常复杂的数据查询。
2）事务支持使得对于安全性能很高的数据访问要求得以实现。对于这两类数据库，对方的优势就是自己的弱势，反之亦然。

总结
关系型数据库与NoSQL数据库并非对立而是互补的关系，即通常情况下使用关系型数据库，在适合使用NoSQL的时候使用NoSQL数据库，让NoSQL数据库对关系型数据库的不足进行弥补。一般会将数据存储在关系型数据库中，在nosql数据库中备份存储关系型数据库的数据。

目前为止Redis支持的键值数据类型如下：
1) 字符串类型 string
2) 哈希类型 hash
3) 列表类型 list
4) 集合类型 set
5) 有序集合类型 sortedset

在这里插入图片描述

3.redis的应用场景

•    缓存（数据查询、短连接、新闻内容、商品内容等等）
•    聊天室的在线好友列表
•    任务队列。（秒杀、抢购、12306等等）
•    应用排行榜
•    网站访问统计
•    数据过期处理（可以精确到毫秒
•    分布式集群架构中的session分离

4.redis下载安装

redis.windows.conf：配置文件
redis-cli.exe：redis的客户端
redis-server.exe：redis服务器端

二、Redis命令操作

redis的数据结构：
redis存储的是：key,value格式的数据，其中key都是字符串，value有5种不同的数据结构
value的数据结构：
1) 字符串类型 string
2) 哈希类型 hash ： map格式
3) 列表类型 list ： linkedlist格式。支持重复元素
4) 集合类型 set ： 不允许重复元素
5) 有序集合类型 sortedset：不允许重复元素，且元素有顺序

1）字符串类型 string

存储： set key value
获取： get key
删除： del key

2）哈希类型 hash（map集合）

存储： hset key field value
0.0.1:6379> hset myhash username lisi
获取：hget key field: 获取指定的field对应的值
hgetall key：获取所有的field和value
删除： hdel key field

3）列表类型 list:可以添加一个元素到列表的头部（左边）或者尾部（右边）

lpush key value: 将元素加入列表左表
rpush key value：将元素加入列表右边
获取：* lrange key start end ：范围获取
删除：

lpop key：删除列表最左边的元素，并将元素返回
rpop key：删除列表最右边的元素，并将元素返回

在这里插入图片描述

4）集合类型 set ： 不允许重复元素

存储：sadd key value
获取：smembers key:获取set集合中所有元素
删除：srem key value:删除set集合中的某个元素

5）有序集合类型 sortedset：不允许重复元素，且元素有顺序.每个元素都会关联一个double类型的分数。redis正是通过分数来为集合中的成员进行从小到大的排序。

存储：zadd key score value

获取：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"

删除：zrem key value

6）通用命令
1. keys * : 查询所有的键
2. type key ：获取键对应的value的类型
3. del key：删除指定的key value

三、Redis持久化

redis是一个内存数据库，当redis服务器重启，获取电脑重启，数据会丢失，我们可以将redis内存中的数据持久化保存到硬盘的文件中。

1.redis持久化机制：

1. RDB：默认方式，不需要进行配置，默认就使用这种机制
    * 在一定的间隔时间中，检测key的变化情况，然后持久化数据
    1. 编辑redis.windwos.conf文件
        //   after 900 sec (15 min) if at least 1 key changed
        save 900 1
        //   after 300 sec (5 min) if at least 10 keys changed
        save 300 10
        //   after 60 sec if at least 10000 keys changed
        save 60 10000

    2. 重新启动redis服务器，并指定配置文件名称
        D:\JavaWeb2018\day23_redis\资料\redis\windows-64\redis-2.8.9>redis-server.exe redis.windows.conf    

2. AOF：日志记录的方式，可以记录每一条命令的操作。可以每一次命令操作后，持久化数据
    1. 编辑redis.windwos.conf文件
        appendonly no（关闭aof） --> appendonly yes （开启aof）

        // appendfsync always ： 每一次操作都进行持久化
        appendfsync everysec ： 每隔一秒进行一次持久化
        // appendfsync no     ： 不进行持久化

四、Jedis代码操作

Jedis: 一款java操作redis数据库的工具.与JDBC（用java操作数据库）类似。
使用代码如下：

/**
 * 获取连接
 */
 @Test
 public void test1() {
     //1.获取连接
     Jedis jedis = new Jedis("localhost",6379);
     //2.操作
     jedis.set("username","zhangsan");
     //3.关闭连接
     jedis.close();
 }

1.Jedis操作redis中的数据结构

/**
     * string数据结构操作
     */
    @Test
    public void test2() {
        //如果使用空参构造,默认是localhost和6379端口
        Jedis jedis = new Jedis();
        //1.操作
        //存储
        jedis.set("username","zhangsan");
        //2.获取
        String username = jedis.get("username");
        System.out.println(username);

        //可以使用setex()方法存储可以指定过期时间的key value（项目中的验证码）
        //将activecode：hehe键值对存入redis，并且20秒后自动删除该就键值对
        jedis.setex("activecode",20,"hehe");


        //3.关闭连接
        jedis.close();
    }

hash由于是map集合，故先要获取键（key）的集合keySetUser，再分别拿去集合中的key进行获取value值的操作。

/**
     * hash数据结构操作
     */
    @Test
    public void test3() {
        //1.获取连接
        Jedis jedis = new Jedis();

        //2.操作
        //存储hash
        jedis.hset("user","name","lisi");

        jedis.hset("user","age","23");

        jedis.hset("user","gender","male");

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

        //获取hash中所以map的数据
        Map<String, String> hashUser = jedis.hgetAll("user");
        Set<String> keySetUser = hashUser.keySet();

        for (String key :
                keySetUser) {
            //获取value(通过key获取)
            String valueUser = hashUser.get(key);
            System.out.println(key + ":" + valueUser);
        }

        //3.关闭连接
        jedis.close();
    }

/**
     * list数据结构操作
     */
    @Test
    public void test4() {
        //1.获取连接
        Jedis jedis = new Jedis();

        //2.操作
        //存储list,分别从左边和右边存入
        jedis.lpush("mylist","a","b","c");
        jedis.rpush("mylist","a","b","c");

        //范围获取
        List<String> mylist = jedis.lrange("mylist", 0, -1);
        System.out.println(mylist);

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

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

        //弹出之后的范围获取
        List<String> mylist1 = jedis.lrange("mylist", 0, -1);
        System.out.println(mylist1);
        //3.关闭连接
        jedis.close();
    }

sortset集合中元素是有序的，故zrange从0到-1全部，是有序的根据score从小到大。

/**
     * set数据结构操作
     */
    @Test
    public void test5() {
        //1.获取连接
        Jedis jedis = new Jedis();

        //2.操作
        jedis.sadd("myset","java","php","c++");

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

        //3.关闭连接
        jedis.close();
    }

    /**
     * sortset数据结构操作
     */
    @Test
    public void test6() {
        //1.获取连接
        Jedis jedis = new Jedis();

        //2.操作
        jedis.zadd("mysortset",3,"A");
        jedis.zadd("mysortset",30,"B");
        jedis.zadd("mysortset",25,"C");

        //获取
        Set<String> mysortset = jedis.zrange("mysortset", 0, -1);
        System.out.println(mysortset);

        //3.关闭连接
        jedis.close();
    }

五、Jedis连接池

每次使用jedis操作redis时，就需要：

//1.获取连接
Jedis jedis = new Jedis(); 
//3.关闭连接
jedis.close();

所以很浪费资源效率，故我们使用jedis连接池，每次使用都从JedisPool中获取，然后归还到JedisPool中。

我们就将配置jedis连接池的信息，写在配置文件中，然后用JedisPoolConfig来获取形成一个配置类。在创建jedis连接池时，其作为参数传入。

/**
     * jedis连接池的使用
     */
    @Test
    public void test7() {
        //创建一个配置对象(配置连接池的配置参数)
        JedisPoolConfig config = new JedisPoolConfig();
        config.setMaxTotal(50);
        config.setMaxIdle(10);


        //1.创建jedis连接池的使用
        JedisPool jedisPool = new JedisPool(config,"localhost",6379);


        //2.获取连接
        Jedis jedis = jedisPool.getResource();

        jedis.set("hehe","haha");

        //归还到连接池中
        jedis.close();
    }

执行多个业务时，代码耦合度较高，所以我们创建一个JedisPoolUtils工具类，使用JedisPoolUtils工具类创建连接池。

/**
 * 获取连接的方法
 * 加载配置文件，配置连接池的参数，提供获取连接的方法
 * @author Mango
 */
public class JedisPoolUtils {

    private static JedisPool jedisPool;

    /**
    * 静态方法，这个类加载时，就读取
    */
    static {
        //1.读取配置文件
        InputStream is = JedisPoolUtils.class.getClassLoader().getResourceAsStream("jedis.properties");
        //创建Properties对象
        Properties properties = new Properties();
        //关联对象和文件
        try {
            properties.load(is);
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }


        //2.获取数据，设置到JedisPoolConfig中
        JedisPoolConfig config = new JedisPoolConfig();
        config.setMaxTotal(Integer.parseInt(properties.getProperty("maxTotal")));
        config.setMaxIdle(Integer.parseInt(properties.getProperty("maxIdle")));



        //3.初始化JedisPool对象
        jedisPool = new JedisPool(config,properties.getProperty("host"), Integer.parseInt(properties.getProperty("port")));
    }

	/**
	* 静态方法，从连接池中返回一个jedis
	*/
    public static Jedis getJedis() {
        return jedisPool.getResource();
    }
}

/**
     * jedis连接池工具类的使用
     */
    @Test
    public void test8() {
        //1.通过连接池工具类获取连接
        Jedis jedis = JedisPoolUtils.getJedis();

        //2.操作
        jedis.set("hello","world");

        //3.关闭连接
        jedis.close();
    }

六、Redis案例

案例需求：
1. 提供index.html页面，页面中有一个省份下拉列表
2. 当页面加载完成后发送ajax请求，加载所有省份

* 注意：使用redis缓存一些不经常发生变化的数据。
    * 数据库的数据一旦发生改变，则需要更新缓存。
        * 数据库的表执行 增删改的相关操作，需要将redis缓存数据情况，再次存入
        * 在service对应的增删改方法中，将redis数据删除。

在这里插入图片描述

Service层中调取缓存的方法，没有就从数据库获取，再存入缓存，有就直接返回缓存。

/**
        使用redis缓存
     */

    @Override
    public String findAllJson() {
        //1.先从redis中查询数据
        //1.1获取redis客户端连接
        Jedis jedis = JedisPoolUtils.getJedis();
        String province_json = jedis.get("province");

        //2判断 province_json 数据是否为null
        if(province_json == null || province_json.length() == 0){
            //redis中没有数据
            System.out.println("redis中没数据，查询数据库...");
            //2.1从数据中查询
            List<Province> ps = dao.findAll();
            //2.2将list序列化为json
            ObjectMapper mapper = new ObjectMapper();
            try {
                province_json = mapper.writeValueAsString(ps);
            } catch (JsonProcessingException e) {
                e.printStackTrace();
            }

            //2.3 将json数据存入redis
            jedis.set("province",province_json);
            //归还连接
            jedis.close();

        }else{
            System.out.println("redis中有数据，查询缓存...");
        }


        return province_json;
    }