Redis是一个基于内存的key-value结构数据库。Redis 是互联网技术领域使用最为广泛的存储中间件。
官网：Redis - The Real-time Data PlatformDevelopers love Redis. Unlock the full potential of the Redis database with Redis Enterprise and start building blazing fast apps.
https://redis.io 中文网：Redis中文网https://www.redis.net.cn/
简介
Redis是一种开源的、基于内存的键值对存储系统，具有高性能、丰富的数据类型和持久化等特点。它主要用于缓存服务器，同时也可作为消息中间件和Session共享等。具体如下：
- 性能优势：Redis全称为Remote Dictionary Server，是一款开源的基于内存的键值对存储系统，其主要被用作高性能缓存服务器使用。由于其基于内存的方式，免去了磁盘I/O速度的影响，使得其读写性能极高，能够支持每秒数十万次的读写操作。这使得Redis成为处理高并发请求的理想选择，尤其是在需要快速响应的场景中，如缓存、会话管理、排行榜等。
- 数据类型：Redis独特的键值对模型支持丰富的数据结构类型，包括字符串、哈希、列表、集合和有序集合。这些数据类型为开发者提供了灵活的数据操作能力，使Redis可以适应各种不同的应用场景。例如，利用有序集合可以实现排行榜功能，而原子性的自增操作则可以用于计数器和限速器。
- 持久化机制：Redis支持两种持久化方式，即RDB（快照）和AOF（只追加文件）。RDB通过定期将内存中的数据快照保存到磁盘实现数据持久化，而AOF则是记录每次写操作命令，以日志形式保存。这种持久化机制在突然断电等异常情况下能保证数据不丢失，提高了数据安全性。
- 应用场景：Redis不仅可以作为缓存系统，还可用于会话存储、实时分析、地理空间数据索引等场景。例如，在分布式系统中，利用Redis存储session信息，可以避免频繁登陆操作，提高用户体验。同时，Redis的发布/订阅模式使其可以作为简单的消息队列使用。
- 主从复制: Redis支持主从复制，可以通过从节点备份数据或分担读请求，从而提高数据的可用性和系统的伸缩性。主从复制不仅增强了数据的安全性，还实现了数据的备份和故障转移。
Redis服务启停
Redis服务的启动与停止可以通过多种方式进行操作，具体方法取决于安装方式和操作系统环境。在Linux系统中，常用的启停命令包括使用初始化脚本、配置文件和命令行工具等。以下是对各种启停方法的详细分析：
初始化脚本启动：如果通过apt-get或yum包管理器安装Redis，可以使用初始化脚本来管理服务。常见的命令如下：
- 启动：
/etc/init.d/redis-server start - 停止：
/etc/init.d/redis-server stop - 重启：
/etc/init.d/redis-server restart
配置文件启动：进入Redis的安装目录，运行redis-server命令并指定配置文件。例如：
./redis-server /etc/redis/6379.conf- 若需要以后台模式运行，可以添加
--daemonize yes选项。
命令行工具启动：直接使用redis-server启动Redis，例如：
./redis-server --port 6380（无密码启动）./redis-server …/redis.conf（已设置访问密码启动）
客户端命令关闭：使用redis-cli工具执行shutdown命令来安全停止Redis。例如：
redis-cli -h 127.0.0.1 -p 6379 shutdown- 如果设置了密码，需添加
-a password选项。
强制进程关闭：如果正常关闭命令无效，可以使用kill -9 PID命令强制结束Redis进程。首先查询Redis的PID：
ps aux | grep redis找到PID，然后执行kill -9 PID。
Redis数据类型
Redis 支持多种数据类型，包括字符串（String）、列表（List）、集合（Set）、有序集合（Sorted Set）、哈希（Hash）、位图（Bitmaps）、超日志（HyperLogLogs）和地理空间（Geospatial）等。这些数据类型各自具有独特的特点和使用场景，具体如下：
- 字符串（String）：字符串是Redis最基本的数据类型，可以存储字符串、整数或浮点数，甚至是二进制数据。常用操作包括SET（设置键值对）、GET（获取键值）、INCR（自增键值）、APPEND（追加值）等。这种类型常用于缓存对象、分布式锁和计数器等场景。例如，可以将整个JSON字符串或图片作为字符串存储在Redis中。
- 列表（List）：列表是一个双向链表，可以快速地从列表的头部或尾部插入或删除元素。常用命令包括LPUSH（从左侧插入）、RPUSH（从右侧插入）、LPOP（从左侧移除并返回元素）、RPOP（从右侧移除并返回元素）和LRANGE（获取指定范围的元素）等。列表适用于实现队列和栈，广泛应用于消息队列和时间线存储等。
- 集合（Set）：集合是一个无序且不重复的字符串集合。它通过哈希表实现，添加、删除和查找的时间复杂度均为O(1)。常用命令包括SADD（添加元素）、SREM（移除元素）、SMEMBERS（获取所有元素）和SISMEMBER（判断元素是否在集合中）。集合常用于去重、社交网络中的好友推荐以及共同关注某类标签的用户。
- 有序集合（Sorted Set）：有序集合类似于集合，但每个元素都有一个分数（score），根据这个分数进行排序。常用命令包括ZADD（添加元素和分数）、ZREM（移除元素）、ZRANGE（按分数范围获取元素）和ZCARD（获取集合大小）。适用于排行榜和时间线排序。
- 哈希（Hash）：哈希包含键值对的集合，适合存储对象。每个哈希可以存储2^32-1个键值对。常用命令包括HSET（设置键值对）、HGET（获取键值）、HMGET（批量获取多个键值）和HDEL（删除一个或多个键值对）。哈希特别适用于存储用户信息、配置信息和其他对象类型的数据。
- 位图（Bitmaps）：位图是基于字符串类型的数据结构，通过字符串的每一位来表示一个布尔值。操作命令包括SETBIT（设置特定位的值）、GETBIT（获取特定位的值）和BITCOUNT（统计指定范围内位值为1的个数）。位图非常适合用于需要大量标记的场景，如用户在线状态、活跃用户统计等。
- 超日志（HyperLogLog）：超日志用于基数统计，即估算一个集合中的唯一元素数量。常用命令包括PFADD（添加元素到HyperLogLog）、PFCOUNT（统计唯一元素数量）等。这种数据类型适合于大数据集的基数统计，如网站UV统计。
- 地理空间（Geospatial）：地理空间类型专门用于存储地理位置信息。常用命令包括GEOADD（添加地理位置）、GEODIST（计算两个位置之间的距离）、GEORADIUS（获取指定范围内的地理位置）。地理空间适用于物流跟踪、附近的人/物查询等场景。
Redis常用命令
字符串操作命令
SET：设置指定 key 的值。如果 key 已存在，则覆盖原有值。
- 用法：
SET key value - 示例：
SET name "Redis tutorial"- 设置键name的值为"Redis tutorial"。
GET：获取并返回指定 key 的值。如果 key 不存在，返回 nil。
- 用法：
GET key - 示例：
GET name- 获取键name的值，返回"Redis tutorial"。
MGET：一次性获取多个 key 的值。
- 用法：
MGET key1 key2 ... - 示例：
MGET name description category- 获取name、description和category三个键的值。
APPEND：将给定的 value 追加到该 key 原来值的末尾。
- 用法：
APPEND key value - 示例：
APPEND name " world"- 在name的值后面追加" world"，变为"Redis tutorial world"。
INCR：将 key 中储存的数字值增一。
- 用法：
INCR key - 示例：
INCR pageviews- 假设pageviews当前为 5，执行后变为 6。
DECR：将 key 中储存的数字值减一。
- 用法：
DECR key - 示例：
DECR inventory- 假设inventory当前为 10，执行后变为 9。
INCRBY：将 key 所储存的值加上指定的增量值。
- 用法：
INCRBY key increment - 示例：
INCRBY score 5- 假设score当前为 10，执行后变为 15。
DECRBY：将 key 所储存的值减去指定的减量值。
- 用法：
DECRBY key decrement - 示例：
DECRBY balance 20- 假设balance当前为 100，执行后变为 80。
GETRANGE：获取并返回指定 key 的字符串值中由 start 和 end 索引限定的子字符串部分。
- 用法：
GETRANGE key start end - 示例：
GETRANGE content 0 9- 获取content的值从索引 0 到索引 9 的子字符串。
SETRANGE：用 value 参数覆写给定 key 所储存的字符串值，从偏移量 offset 开始。
- 用法：
SETRANGE key offset value - 示例：
SETRANGE title 5 "Example"- 假设title当前为 "Hello World"，执行后变为 "Hello Example"。
哈希操作命令
HSET：设置哈希表中指定字段的值。
- 用法：
HSET key field value - 示例代码：
HSET user:1 "name" "Tom"- 设置user:1中的"name"字段值为"Tom"。 - 示例：
HSET user:1 "age" 25- 设置user:1中的"age"字段值为25。
HGET：获取哈希表中指定字段的值。
- 用法：
HGET key field - 示例代码：
HGET user:1 "name"- 获取user:1中的"name"字段值。 - 示例：
HGET user:1 "age"- 获取user:1中的"age"字段值。
HMSET：同时设置哈希表中多个字段的值。
- 用法：
HMSET key field1 value1 field2 value2 ... - 示例代码：
HMSET user:1 "name" "Tom" "age" 25 "occupation" "engineer"- 设置user:1中的多个字段。 - 示例：
HMSET user:2 "name" "Jerry" "age" 22 "occupation" "student"- 设置user:2中的多个字段。
HMGET：获取哈希表中多个字段的值。
- 用法：
HMGET key field1 field2 ... - 示例代码：
HMGET user:1 "name" "age"- 获取user:1中的"name"和"age"字段值。 - 示例：
HMGET user:2 "name" "occupation"- 获取user:2中的"name"和"occupation"字段值。
HGETALL：获取哈希表中所有字段及其值。
- 用法：
HGETALL key - 示例代码：
HGETALL user:1- 获取user:1中的所有字段和值。 - 示例：
HGETALL user:2- 获取user:2中的所有字段和值。
HDEL：删除哈希表中的指定字段。
- 用法：
HDEL key field1 field2 ... - 示例代码：
HDEL user:1 "age"- 删除user:1中的"age"字段。 - 示例：
HDEL user:2 "occupation"- 删除user:2中的"occupation"字段。
HLEN：获取哈希表中字段的数量。
- 用法：
HLEN key - 示例代码：
HLEN user:1- 获取user:1中的字段数量。 - 示例：
HLEN user:2- 获取user:2中的字段数量。
HEXISTS：检查哈希表中是否存在指定的字段。
- 用法：
HEXISTS key field - 示例代码：
HEXISTS user:1 "name"- 检查user:1中是否存在"name"字段。 - 示例：
HEXISTS user:2 "email"- 检查user:2中是否存在"email"字段。
HKEYS：获取哈希表中所有的字段。
- 用法：
HKEYS key - 示例代码：
HKEYS user:1- 获取user:1中的所有字段。 - 示例：
HKEYS user:2- 获取user:2中的所有字段。
HVALS：获取哈希表中所有字段的值。
- 用法：
HVALS key - 示例代码：
HVALS user:1- 获取user:1中所有字段的值。 - 示例：
HVALS user:2- 获取user:2中所有字段的值。
列表操作命令
LPUSH：在列表头部插入一个或多个元素。
- 用法：
LPUSH key value1 value2 ... - 示例代码：
LPUSH mylist "apple" "banana" "cherry"- 将三个元素依次插入到名为mylist的列表头部。
RPUSH：在列表尾部插入一个或多个元素。
- 用法：
RPUSH key value1 value2 ... - 示例代码：
RPUSH mylist "apple" "banana" "cherry"- 将三个元素依次插入到名为mylist的列表尾部。
LPOP：移除并返回列表的第一个元素。
- 用法：
LPOP key - 示例代码：
LPOP mylist- 移除并返回名为mylist的列表的第一个元素。
RPOP：移除并返回列表的最后一个元素。
- 用法：
RPOP key - 示例代码：
RPOP mylist- 移除并返回名为mylist的列表的最后一个元素。
LLEN：获取列表的长度。
- 用法：
LLEN key - 示例代码：
LLEN mylist- 获取名为mylist的列表的长度。
LINDEX：根据索引获取列表中的元素。
- 用法：
LINDEX key index - 示例代码：
LINDEX mylist 0- 获取名为mylist的列表中第一个元素的值。
LRANGE：获取列表指定范围内的元素。
- 用法：
LRANGE key start stop - 示例代码：
LRANGE mylist 0 2- 获取名为mylist的列表中前三个元素的值。
LREM：移除列表中指定数量的某个元素。
- 用法：
LREM key count value - 示例代码：
LREM mylist 2 "apple"- 从名为mylist的列表中移除两个值为"apple"的元素。
LSET：设置列表中指定索引位置的元素值。
- 用法：
LSET key index value - 示例代码：
LSET mylist 1 "orange"- 将名为mylist的列表中第二个元素的值设置为"orange"。
LINSERT：在列表中的某个元素之前或之后插入一个新元素。
- 用法：
LINSERT key BEFORE|AFTER pivot value - 示例代码：
LINSERT mylist BEFORE "banana" "kiwi"- 在名为mylist的列表中，在值为"banana"的元素之前插入一个新的元素"kiwi"。
集合操作命令
SADD：向集合中添加一个或多个元素。
- 用法：
SADD key member1 member2 ... - 示例代码：
SADD myset "apple" "banana" "cherry"- 将三个元素添加到名为myset的集合中。
SREM：从集合中移除一个或多个元素。
- 用法：
SREM key member1 member2 ... - 示例代码：
SREM myset "banana" "cherry"- 从名为myset的集合中移除两个元素。
SISMEMBER：检查元素是否存在于集合中。
- 用法：
SISMEMBER key member - 示例代码：
SISMEMBER myset "apple"- 检查名为myset的集合中是否包含元素"apple"。
SMEMBERS：获取集合中的所有成员。
- 用法：
SMEMBERS key - 示例代码：
SMEMBERS myset- 获取名为myset的集合中的所有成员。
SCARD：获取集合的成员数量。
- 用法：
SCARD key - 示例代码：
SCARD myset- 获取名为myset的集合的成员数量。
SDIFF：返回第一个集合与其他集合的差集。
- 用法：
SDIFF key1 key2 ... - 示例代码：
SDIFF myset1 myset2- 返回名为myset1的集合与名为myset2的集合的差集。
SINTER：返回多个集合的交集。
- 用法：
SINTER key1 key2 ... - 示例代码：
SINTER myset1 myset2- 返回名为myset1和myset2的集合的交集。
SUNION：返回多个集合的并集。
- 用法：
SUNION key1 key2 ... - 示例代码：
SUNION myset1 myset2- 返回名为myset1和myset2的集合的并集。
SRANDMEMBER：随机返回集合中的一个或多个成员。
- 用法：
SRANDMEMBER key [count] - 示例代码：
SRANDMEMBER myset 2- 从名为myset的集合中随机返回两个成员。
有序集合操作命令
ZADD：向有序集合中添加一个或多个成员，每个成员都有一个分数。
- 用法：
ZADD key score1 member1 [score2 member2 ...] - 示例代码：
ZADD myzset 1 "apple" 2 "banana" 3 "cherry"- 将三个元素添加到名为myzset的有序集合中，并分别设置它们的分数为 1、2 和 3。
ZREM：从有序集合中移除一个或多个成员。
- 用法：
ZREM key member1 [member2 ...] - 示例代码：
ZREM myzset "banana" "cherry"- 从名为myzset的有序集合中移除两个元素。
ZSCORE：获取有序集合中指定成员的分数。
- 用法：
ZSCORE key member - 示例代码：
ZSCORE myzset "apple"- 获取名为myzset的有序集合中元素"apple"的分数。
ZRANK：返回有序集合中指定成员的排名（按分数从小到大排序）。
- 用法：
ZRANK key member - 示例代码：
ZRANK myzset "apple"- 获取名为myzset的有序集合中元素"apple"的排名。
ZREVRANK：返回有序集合中指定成员的逆序排名（按分数从大到小排序）。
- 用法：
ZREVRANK key member - 示例代码：
ZREVRANK myzset "apple"- 获取名为myzset的有序集合中元素"apple"的逆序排名。
ZRANGE：返回有序集合中指定排名范围内的成员。
- 用法：
ZRANGE key start stop [WITHSCORES] - 示例代码：
ZRANGE myzset 0 2 WITHSCORES- 获取名为myzset的有序集合中排名在 0 到 2 之间的成员及其分数。
ZREVRANGE：返回有序集合中指定逆序排名范围内的成员。
- 用法：
ZREVRANGE key start stop [WITHSCORES] - 示例代码：
ZREVRANGE myzset 0 2 WITHSCORES- 获取名为myzset的有序集合中逆序排名在 0 到 2 之间的成员及其分数。
ZCARD：获取有序集合的成员数量。
- 用法：
ZCARD key - 示例代码：
ZCARD myzset- 获取名为myzset的有序集合的成员数量。
ZCOUNT：返回有序集合中分数在指定区间内的成员数量。
- 用法：
ZCOUNT key min max - 示例代码：
ZCOUNT myzset 1 3- 获取名为myzset的有序集合中分数在 1 到 3 之间的成员数量。
通用命令
GET：根据键获取值。
- 用法：
GET key - 示例代码：
GET mykey- 获取名为mykey的键对应的值。
SET：设置键值对。
- 用法：
SET key value - 示例代码：
SET mykey "Hello, Redis!"- 设置名为mykey的键的值为"Hello, Redis!"。
KEYS：获取所有符合模式的键。
- 用法：
KEYS pattern - 示例代码：
KEYS *mykey*- 获取所有包含mykey的键。
EXISTS：检查键是否存在。
- 用法：
EXISTS key [key ...] - 示例代码：
EXISTS mykey- 检查名为mykey的键是否存在。
DEL：删除一个或多个键。
- 用法：
DEL key [key ...] - 示例代码：
DEL mykey- 删除名为mykey的键。
EXPIRE：为键设置过期时间。
- 用法：
EXPIRE key seconds - 示例代码：
EXPIRE mykey 3600- 设置名为mykey的键在 3600 秒后过期。
TTL：获取键的剩余过期时间。
- 用法：
TTL key - 示例代码：
TTL mykey- 获取名为mykey的键的剩余过期时间。
TYPE：获取键的数据类型。
- 用法：
TYPE key - 示例代码：
TYPE mykey- 获取名为mykey的键对应的数据类型。
PING：用于测试与Redis的连接是否畅通。
- 用法：
PING - 示例代码：
PING- 如果连接正常，返回结果为：PONG。
Spring Data Redis
Spring Data Redis 是 Spring 的一部分，提供了在 Spring 应用中通过简单的配置就可以访问 Redis 服务，对 Redis 底层开发包进行了高度封装。在 Spring 项目中，可以使用Spring Data Redis来简化 Redis 操作。
集成
- 添加依赖：在项目的
pom.xml文件中添加spring-boot-starter-data-redis依赖，这是整合 Redis 到 Spring Boot 项目的第一步。如果选择 Lettuce 作为 Redis 客户端，还需添加lettuce-core依赖；若选择 Jedis，则需添加jedis依赖。 - 配置连接：修改
application.properties或application.yml配置文件，填入 Redis 服务器的连接信息，包括主机名、端口号以及其他相关配置。例如：spring.redis.host=localhost spring.redis.port=6379 spring.redis.password= # 如果设置了密码，则填写密码 spring.redis.database=0 # Redis数据库索引（默认为0） - 选择客户端：Spring Data Redis 支持 Lettuce 和 Jedis 作为 Redis 客户端。Lettuce 基于 Netty 构建，支持非阻塞式 I/O，是 Spring Boot 2.x 中的默认客户端。Jedis 是一个老牌的 Redis 客户端，依然在一些场景中得到广泛应用。开发者可以根据需求选择合适的客户端。
操作数据
- 使用 RedisTemplate：
RedisTemplate是 Spring Data Redis 提供的核心类，它提供了一组方法来执行 Redis 命令。例如，可以使用opsForValue()方法来操作 Redis 字符串（String），用opsForList()方法操作列表（List），以此类推。示例代码如下：@Autowired private StringRedisTemplate stringRedisTemplate; public void setAndGetString() { stringRedisTemplate.opsForValue().set("key", "value"); String value = stringRedisTemplate.opsForValue().get("key"); System.out.println("Retrieved value: " + value); } - 处理复杂数据结构：对于哈希（Hash）等复杂数据结构，
RedisTemplate提供了相应的操作方法。例如，使用opsForHash()方法可以设置和获取哈希字段的值。此外，Spring Data Redis 还支持高级特性如事务、管道化命令和 Lua 脚本。
高级功能
- 消息发布和订阅：Redis 的消息发布/订阅功能允许实现消息传递系统。Spring Data Redis 通过
RedisPubSubTemplate提供了对这一功能的直接支持。发布者使用convertAndSend()方法发布消息，而订阅者注册一个消息监听器来接收并处理这些消息。 - 缓存抽象：Spring Data Redis 提供了一套缓存抽象，使开发者能够轻松实现缓存逻辑。通过使用
@Cacheable注解，可以标记那些需要被缓存的方法，从而在调用这些方法时自动返回缓存的结果而非执行实际计算。 - 自定义序列化：为了更高效地处理 Java 对象与 Redis 数据类型之间的转换，Spring Data Redis 允许开发者自定义序列化策略。通过实现适当的序列化接口或类，可以控制对象的序列化和反序列化过程。
集群支持
- 连接集群：Spring Data Redis 支持连接到 Redis 集群。通过配置
RedisClusterConfiguration，可以创建一个连接到整个集群的RedisClusterConnection对象。之后，使用RedisClusterCommands可以执行集群特有的命令，例如clusterGetAll。 - 哨兵模式：在 Redis 集群环境中，Spring Data Redis 支持哨兵（Sentinel）模式以实现高可用性。通过配置
RedisSentinelConfiguration，可以创建一个连接到主节点的连接工厂，并在主节点不可用时自动切换到从节点。
响应式编程支持
- ReactiveRedisTemplate：在响应式编程模型中，Spring Data Redis 提供了
ReactiveRedisTemplate，它利用非阻塞式 I/O 操作 Redis 数据库。这使得在处理大量并发操作时能保持较低的延迟和高吞吐量。 - 流式 API：通过使用响应式 API，开发者可以利用
Flux和Mono类型来执行流式查询和异步操作，这大大简化了对响应式编程模型的使用。
