Springboot 集成Redis

Java 文档 文库 后端技术 spring redis
2024-06-13 09:30

Springboot 集成Redis

Redis

https://www.redis.net.cn/

https://redis.io/

http://www.17bigdata.com/book/redis/index.html

简介

Remote DIctionary Server(Redis) 是一个由Salvatore Sanfilippo写的key-value存储系统。

Redis是一个开源的使用ANSI C语言编写、遵守BSD协议、支持网络、可基于内存亦可持久化的日志型、Key-Value数据库，并提供多种语言的API。是一个开源（BSD许可），内存存储的数据结构服务器，可用作数据库，高速缓存和消息队列代理。它支持字符串、哈希表、列表、集合、有序集合，位图，hyperloglogs等数据类型。内置复制、Lua脚本、LRU收回、事务以及不同级别磁盘持久化功能，同时通过Redis Sentinel提供高可用，通过Redis Cluster提供自动分区

Redis 与其他 key - value 缓存产品有以下三个特点：

  • Redis支持数据的持久化，可以将内存中的数据保持在磁盘中，重启的时候可以再次加载进行使用。

  • Redis不仅仅支持简单的key-value类型的数据，同时还提供list，set，zset，hash等数据结构的存储。

  • Redis支持数据的备份，即master-slave模式的数据备份。

Redis 优势

  • 性能极高 – Redis能读的速度是110000次/s,写的速度是81000次/s 。

  • 丰富的数据类型 – Redis支持二进制案例的 Strings, Lists, Hashes, Sets 及 Ordered Sets 数据类型操作。

  • 原子 – Redis的所有操作都是原子性的，同时Redis还支持对几个操作全并后的原子性执行。

  • 丰富的特性 – Redis还支持 publish/subscribe, 通知, key 过期等等特性。

 

Redis与其他key-value存储的不同

  • Redis有着更为复杂的数据结构并且提供对他们的原子性操作，这是一个不同于其他数据库的进化路径。Redis的数据类型都是基于基本数据结构的同时对程序员透明，无需进行额外的抽象。

  • Redis运行在内存中但是可以持久化到磁盘，所以在对不同数据集进行高速读写时需要权衡内存，应为数据量不能大于硬件内存。在内存数据库方面的另一个优点是， 相比在磁盘上相同的复杂的数据结构，在内存中操作起来非常简单，这样Redis可以做很多内部复杂性很强的事情。 同时，在磁盘格式方面他们是紧凑的以追加的方式产生的，因为他们并不需要进行随机访问。

Redis的配置

参数说明

redis.conf 配置项说明如下：

  1. Redis默认不是以守护进程的方式运行，可以通过该配置项修改，使用yes启用守护进程

daemonize no

  1. 当Redis以守护进程方式运行时，Redis默认会把pid写入/var/run/redis.pid文件，可以通过pidfile指定

pidfile /var/run/redis.pid

  1. 指定Redis监听端口，默认端口为6379，作者在自己的一篇博文中解释了为什么选用6379作为默认端口，因为6379在手机按键上MERZ对应的号码，而MERZ取自意大利歌女Alessia Merz的名字

port 6379

  1. 绑定的主机地址

bind 127.0.0.1

5.当 客户端闲置多长时间后关闭连接，如果指定为0，表示关闭该功能

timeout 300

  1. 指定日志记录级别，Redis总共支持四个级别：debug、verbose、notice、warning，默认为verbose

loglevel verbose

  1. 日志记录方式，默认为标准输出，如果配置Redis为守护进程方式运行，而这里又配置为日志记录方式为标准输出，则日志将会发送给/dev/null

logfile stdout

  1. 设置数据库的数量，默认数据库为0，可以使用SELECT <dbid>命令在连接上指定数据库id

databases 16

  1. 指定在多长时间内，有多少次更新操作，就将数据同步到数据文件，可以多个条件配合

save <seconds> <changes>

Redis默认配置文件中提供了三个条件：

save 900 1

save 300 10

save 60 10000

分别表示900秒（15分钟）内有1个更改，300秒（5分钟）内有10个更改以及60秒内有10000个更改。

  1. 指定存储至本地数据库时是否压缩数据，默认为yes，Redis采用LZF压缩，如果为了节省CPU时间，可以关闭该选项，但会导致数据库文件变的巨大

rdbcompression yes

  1. 指定本地数据库文件名，默认值为dump.rdb

dbfilename dump.rdb

  1. 指定本地数据库存放目录

dir ./

  1. 设置当本机为slav服务时，设置master服务的IP地址及端口，在Redis启动时，它会自动从master进行数据同步

slaveof <masterip> <masterport>

  1. 当master服务设置了密码保护时，slav服务连接master的密码

masterauth <master-password>

  1. 设置Redis连接密码，如果配置了连接密码，客户端在连接Redis时需要通过AUTH <password>命令提供密码，默认关闭

requirepass foobared

  1. 设置同一时间最大客户端连接数，默认无限制，Redis可以同时打开的客户端连接数为Redis进程可以打开的最大文件描述符数，如果设置 maxclients 0，表示不作限制。当客户端连接数到达限制时，Redis会关闭新的连接并向客户端返回max number of clients reached错误信息

maxclients 128

  1. 指定Redis最大内存限制，Redis在启动时会把数据加载到内存中，达到最大内存后，Redis会先尝试清除已到期或即将到期的Key，当此方法处理 后，仍然到达最大内存设置，将无法再进行写入操作，但仍然可以进行读取操作。Redis新的vm机制，会把Key存放内存，Value会存放在swap区

maxmemory <bytes>

  1. 指定是否在每次更新操作后进行日志记录，Redis在默认情况下是异步的把数据写入磁盘，如果不开启，可能会在断电时导致一段时间内的数据丢失。因为 redis本身同步数据文件是按上面save条件来同步的，所以有的数据会在一段时间内只存在于内存中。默认为no

appendonly no

  1. 指定更新日志文件名，默认为appendonly.aof

appendfilename appendonly.aof

  1. 指定更新日志条件，共有3个可选值： no：表示等操作系统进行数据缓存同步到磁盘（快） always：表示每次更新操作后手动调用fsync()将数据写到磁盘（慢，安全） everysec：表示每秒同步一次（折衷，默认值）

appendfsync everysec

 

  1. 指定是否启用虚拟内存机制，默认值为no，简单的介绍一下，VM机制将数据分页存放，由Redis将访问量较少的页即冷数据swap到磁盘上，访问多的页面由磁盘自动换出到内存中（在后面的文章我会仔细分析Redis的VM机制）

vm-enabled no

  1. 虚拟内存文件路径，默认值为/tmp/redis.swap，不可多个Redis实例共享

vm-swap-file /tmp/redis.swap

  1. 将所有大于vm-max-memory的数据存入虚拟内存,无论vm-max-memory设置多小,所有索引数据都是内存存储的(Redis的索引数据 就是keys),也就是说,当vm-max-memory设置为0的时候,其实是所有value都存在于磁盘。默认值为0

vm-max-memory 0

  1. Redis swap文件分成了很多的page，一个对象可以保存在多个page上面，但一个page上不能被多个对象共享，vm-page-size是要根据存储的 数据大小来设定的，作者建议如果存储很多小对象，page大小最好设置为32或者64bytes；如果存储很大大对象，则可以使用更大的page，如果不 确定，就使用默认值

vm-page-size 32

  1. 设置swap文件中的page数量，由于页表（一种表示页面空闲或使用的bitmap）是在放在内存中的，，在磁盘上每8个pages将消耗1byte的内存。

vm-pages 134217728

  1. 设置访问swap文件的线程数,最好不要超过机器的核数,如果设置为0,那么所有对swap文件的操作都是串行的，可能会造成比较长时间的延迟。默认值为4

vm-max-threads 4

  1. 设置在向客户端应答时，是否把较小的包合并为一个包发送，默认为开启

glueoutputbuf yes

  1. 指定在超过一定的数量或者最大的元素超过某一临界值时，采用一种特殊的哈希算法

hash-max-zipmap-entries 64

hash-max-zipmap-value 512

  1. 指定是否激活重置哈希，默认为开启（后面在介绍Redis的哈希算法时具体介绍）

activerehashing yes

  1. 指定包含其它的配置文件，可以在同一主机上多个Redis实例之间使用同一份配置文件，而同时各个实例又拥有自己的特定配置文件

include /path/to/local.conf

Redis 数据类型

Redis支持的数据类型：string（字符串），hash（哈希），list（列表），set（集合）、Streams流 及zset(sorted set：有序集合)、地理空间索引、位图。

https://redis.io/docs/data-types/

客户端

参考：https://redis.io/docs/clients/

Redis的安装和配置

redis安装

[详见redis手册] -包含redis单机和redis集群

Redis 命令

远程连接

在远程服务上执行命令

redis-cli -h host -p port -a password
 #例如
redis-cli -h 127.0.0.1 -p 6379 -a "mypass"

命令详见

详见

https://www.redis.net.cn/tutorial/3506.html

Springboot集成Redis

环境准备

准备一台redis服务和一个redis集群服务

单redis集成

步骤1

创建maven项目

步骤2

配置pom.xml

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
         xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 https://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
    <modelVersion>4.0.0</modelVersion>
    <parent>
        <groupId>cn.guangjun.spring.boot2</groupId>
        <artifactId>springboot2-parent</artifactId>
        <version>0.0.1-SNAPSHOT</version>
        <relativePath>../pom.xml</relativePath>
    </parent>
    <artifactId>springboot2-redis</artifactId>
    <version>0.0.1-SNAPSHOT</version>
    <name>springboot2-redis</name>
    <description>springboot2-redis</description>
    <properties>
        <java.version>1.8</java.version>
    </properties>
    <dependencies>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter</artifactId>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>
            <scope>test</scope>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-data-redis</artifactId>
        </dependency>
       
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-devtools</artifactId>
            <optional>true</optional>
            <scope>runtime</scope>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>mysql</groupId>
            <artifactId>mysql-connector-java</artifactId>
            <version>8.0.22</version>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>redis.clients</groupId>
            <artifactId>jedis</artifactId>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.projectlombok</groupId>
            <artifactId>lombok</artifactId>
            <version>1.18.8</version>
            <scope>compile</scope>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>cn.hutool</groupId>
            <artifactId>hutool-all</artifactId>
            <version>5.8.4</version>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>log4j</groupId>
            <artifactId>log4j</artifactId>
            <version>1.2.12</version>
        </dependency>
    </dependencies>
​
    <build>
        <plugins>
            <plugin>
                <groupId>org.springframework.boot</groupId>
                <artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId>
            </plugin>
        </plugins>
    </build>
​
</project>

 

步骤3

配置application.yaml

server:
  port: 9000
  servlet:
    context-path: /
spring:
  redis:
    database: 10
      # Redis IP
    host: 172.17.4.136
    port: 6382
    password: jiankang51.cn
    client-type: jedis
    jedis:
      pool:
        max-active: 50
        max-wait: 5
        max-idle: 20
        min-idle: 5
    timeout: 5000
    lettuce: #lettuce方式
      pool:
        max-active: 10000  #连接池最大连接数（使用负值表示没有限制）
        max-idle: 100 # 连接池中的最大空闲连接
        min-idle: 50 # 连接池中的最小空闲连接
        max-wait: -1 # 连接池最大阻塞等待时间（使用负值表示没有限制）    

备注：

可排除let

步骤4

启动项目

​
@SpringBootApplication
public class Springboot2RedisApplication {
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(Springboot2RedisApplication.class, args);
    }
​
}
​

步骤5

解析

@SpringBootTest
class Springboot2RedisApplicationTests {

    @Autowired
    private RedisTemplate<String, String> redisTemplate;

    @Autowired
    private StringRedisTemplate stringRedisTemplate;        
    
    @Test
    void contextLoads() {
       stringRedisTemplate.opsForValue().increment("key"); 
    }
}

 

集群redis集成

步骤1

创建项目同上

步骤2

pom.xml 同上

步骤3

applicaton.yaml

server:
  port: 9000
  servlet:
    context-path: /
spring:
  redis:
   # database: 0 #在redis机器上配置了集群，集群下，database只能等于0
    cluster:
      max-redirects: 3  # 获取失败 最大重定向次数 
      nodes:
        - 192.168.137.21:6379
        - 192.168.137.21:6380
        - 192.168.137.22:6379
        - 192.168.137.22:6380
        - 192.168.137.23:6379
        - 192.168.137.23:6380
    jedis:
      pool:
        max-active: 50
        max-wait: 5
        max-idle: 20
        min-idle: 5
    timeout: 5000
  

 

步骤4

启动

​
import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
​
@SpringBootApplication
public class Springboot2RedisClusterApplication {
​
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(Springboot2RedisClusterApplication.class, args);
    }
​
}

步骤5

测试

@SpringBootTest
class Springboot2RedisClusterApplicationTests {
​
    @Autowired
    private RedisTemplate<String, String> redisTemplate;
​
    @Autowired
    private StringRedisTemplate stringRedisTemplate;
​
    @Test
    void contextLoads() {
        stringRedisTemplate.opsForValue().increment("key-cluster");
        String keyCluster=stringRedisTemplate.opsForValue().get("key-cluster");
        System.out.println(keyCluster);
    }
}

 

Spring RedisTempate的使用

springboot2 自动装配redis 主要是redisTempate，stringRedisTemplate，所以redisTemplate和stringRedisTemplate可以直接注入使用

springboot2.2.X手册：redistemplate的6种类型全解析

Redis现有的数据类型：

1、String类型

一个键在原理上能存储512MB的数据，String类型在二进制上是安全的，可以存储任何数据，但是前提是需要进行序列化。

2、Hash类型

每个 hash 可以存储 2的32次方 - 1 键值对（429,496,729,6），差不多有40个亿个键值对。

3、List类型

list类型可以用来存储N个有序的字符串，与hash类型在数量上一样，支持存储2^32次方-1个元素。在操作元素上，list可以从两端进行push（插入）和（pop）弹出元素，支持指定范围的元素的读取，支持指定下标的元素的读取或者写入。

4、Set类型

Set类型看作为没有排序的字符集合，和List类型一样，我们也可以在该类型的数据值上执行添加、删除或判断某一元素是否存在等操作。需要说明的是，这些操作的时间复杂度为O(1)，即常量时间内完成次操作。Set可包含的最大元素数量是4294967295。

5、zSet类型

是set的一个升级版本，在set的基础上增加了一个顺序属性，这一属性在添加时可以指定，每次指定后，zset会自动重新按新的值调整顺序

6、Sorted set类型

相比于set类型， sorted set可以看成是set的一个升级版，在set的基础上新增了一个特性，就是顺序排序，这个特性可以在每次进行数据的操作后，进行重新排序。

7、Stream类型

这是redis5.0最新出来的新的类型，一个非常强大的支持多播的可持久化的消息队列，根据redis作者坦言，stream类型是借鉴了kafka的设计。

 

 

配置说明

# Redis
# Redis 数据库索引（默认为 0）
spring.redis.database=0
# Redis 服务器地址
spring.redis.host=localhost
# Redis 服务器连接端⼝
spring.redis.port=6379 
# Redis 服务器连接密码（默认为空）
spring.redis.password=
# 连接池最⼤连接数（使⽤负值表示没有限制） 默认 8
spring.redis.lettuce.pool.max-active=8
# 连接池最⼤阻塞等待时间（使⽤负值表示没有限制） 默认 -1
spring.redis.lettuce.pool.max-wait=-1
# 连接池中的最⼤空闲连接 默认 8
spring.redis.lettuce.pool.max-idle=8
# 连接池中的最⼩空闲连接 默认 0
spring.redis.lettuce.pool.min-idle=0
​
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