Redis 的介绍
Redis（Remote Dictionary Server）是一个开源的内存数据结构存储系统，它被广泛地应用于缓存、计数器、限速器、消息队列、分布式锁等多种场景中。Redis 支持多种数据结构，包括字符串、散列、列表、集合和有序集合等，并且具有高性能、高可用性、持久化以及丰富的特性，在企业级应用中逐渐成为关键的一环。
Redis 的应用场景
Redis 在企业应用中的应用场景十分广泛：
- 缓存：Redis 可以作为一种高速缓存，将一些经常访问但不经常变化的数据缓存到内存中，加快数据读取速度。
- 计数器：Redis 可以处理计数器功能，可以方便地实现有序集合的排名、粉丝量统计等功能。
- 限速器：利用 Redis 的计数器功能，可以对请求进行限速，避免过多的请求造成系统崩溃。
- 分布式锁：通过 Redis 的原子操作和持久化特性，可以实现分布式锁，避免多个进程同时修改同一数据带来的问题。
- 消息队列：Redis 提供了 Pub/Sub 机制，可以实现分布式环境下的消息传递机制，例如个推、金融交易等。
- 数据库：Redis 可以作为数据库使用，具有快速响应、持久化数据等特点。
- 负载均衡：利用 Redis 的 Cluster 特性，可以实现负载均衡，避免服务器出现过快或过慢的现象。
Redis 的数据类型
Redis 支持的数据类型具有丰富的特性和严格的限制，可以满足各种不同数据场景的需求。
- String：字符串类型是 Redis 最基本的数据类型，可以存储任意类型的字符串，包括二进制数据。
- List：列表类型是一种有序的元素集合，支持从头部或尾部添加或删除元素，支持获取某个元素的值。
- Hash：散列类型是 Redis 中用来表示对象的数据结构，每个键值对存储一个子对象，适合存储较为复杂的数据结构。
- Set：集合类型是 Redis 中提供了无序元素的集合，一个键值对可以包含多个元素且元素不能重复，适合存储无序相关元素的数据结构。
- Sorted Set：有序集合类型是 Redis 中提供了具有排序功能的集合类型，一个键值对可以包含多个元素且元素不能重复，适合存储有关联属性或有序相关元素的数据结构。
SpringBoot 整合 Redis
下面我们结合一个简单的项目，通过 StringRedisTemplate 来演示各个数据类型的例子。
在 pom.xml 文件中加入如下依赖：
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-data-redis</artifactId>
</dependency>
在 application.properties 文件中加入如下设置：
# Redis 数据库
spring.redis.database=0
# Redis 服务器的地址和端口号
spring.redis.host=localhost
spring.redis.port=6379
# Redis 访问密码，如果没有设置密码可不填
spring.redis.password=
在 src/main/java/com/example/demo 目录下新建一个 RedisController 类，并添加如下注解：
@RestController
public class RedisController {
...
}
存储 String 类型数据
在 RedisController 类中添加以下依赖注入：
@Autowired
private StringRedisTemplate stringRedisTemplate;
在 RedisController 中添加一个简单的 String 类型接口，用于存储和获取字符串类型数据：
@GetMapping("/redis/setString")
public String setString() {
String key = "name";
String value = "Redis";
stringRedisTemplate.opsForValue().set(key, value);
return "set success";
}
@GetMapping("/redis/getString")
public String getString() {
String key = "name";
String value = stringRedisTemplate.opsForValue().get(key);
return "get value：" + value;
}
存储 List 类型数据
在 RedisController 类中添加以下依赖注入：
@Autowired
private RedisTemplate<String, Object> redisTemplate;
在 RedisController 中添加一个 List 类型的接口，用于存储和获取 List 类型数据：
@GetMapping("/redis/setList")
public String setList() {
String key = "list";
List<String> values = Arrays.asList("Redis", "Java", "Python");
redisTemplate.opsForList().rightPushAll(key, values);
return "set success";
}
@GetMapping("/redis/getList")
public List<String> getList() {
String key = "list";
List<String> values = redisTemplate.opsForList().range(key, 0, -1);
return values;
}
存储 Hash 类型数据
在 RedisController 类中添加以下依赖注入：
@Autowired
private StringRedisTemplate stringRedisTemplate;
在 RedisController 中添加一个 Hash 类型的接口，用于存储和获取 Hash 类型数据：
@GetMapping("/redis/setHash")
public String setHash() {
String key = "user";
stringRedisTemplate.opsForHash().put(key, "name", "Redis");
stringRedisTemplate.opsForHash().put(key, "age", "18");
return "set success";
}
@GetMapping("/redis/getHash")
public Map<String, String> getHash() {
String key = "user";
Map<String, String> result = stringRedisTemplate.opsForHash().entries(key);
return result;
}
存储 Set 类型数据
在 RedisController 类中添加以下依赖注入：
@Autowired
private StringRedisTemplate stringRedisTemplate;
在 RedisController 中添加一个 Set 类型的接口，用于存储和获取 Set 类型数据：
@GetMapping("/redis/setSet")
public String setSet() {
String key = "set";
stringRedisTemplate.opsForSet().add(key, "Redis", "Java", "Python");
return "set success";
}
@GetMapping("/redis/getSet")
public Set<String> getSet() {
String key = "set";
Set<String> result = stringRedisTemplate.opsForSet().members(key);
return result;
}
存储 Sorted Set 类型数据
在 RedisController 类中添加以下依赖注入：
@Autowired
private StringRedisTemplate stringRedisTemplate;
在 RedisController 中添加一个 Sorted Set 类型的接口，用于存储和获取 Sorted Set 类型数据：
@GetMapping("/redis/setSortedSet")
public String setSortedSet() {
String key = "sortedSet";
Set<ZSetOperations.TypedTuple<String>> values = new HashSet<>();
values.add(new DefaultTypedTuple<>("Redis", 1D));
values.add(new DefaultTypedTuple<>("Java", 2D));
values.add(new DefaultTypedTuple<>("Python", 3D));
stringRedisTemplate.opsForZSet().add(key, values);
return "set success";
}
@GetMapping("/redis/getSortedSet")
public Set<String> getSortedSet() {
String key = "sortedSet";
Set<String> result = stringRedisTemplate.opsForZSet().range(key, 0, -1);
return result;
}
运行 SpringBoot 项目，在浏览器中访问以上接口，可以看到相应的数据类型存储和获取效果。
总结
Redis 是一个非常优秀的内存数据结构存储系统，具有高可用性、高性能、持久化和支持多种数据结构等特点，在大数据领域得到了广泛应用。同时，使用 SpringBoot 也可以快速地实现 Redis 的使用，并且 StringRedisTemplate 提供了丰富的 API，可以方便地操作 Redis 中的数据。各个数据类型的实现需要根据具体业务场景而定，可以根据需要自由地选择数据结构和使用方式。
