Redis的五種基本類型和業(yè)務(wù)場(chǎng)景和使用方式

更新時(shí)間：2024年10月17日 16:41:43 作者：小疙瘩的編程之路

Redis是一種高性能的鍵值存儲(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù),支持多種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)如字符串、列表、集合、哈希表和有序集合等,它提供豐富的API和持久化功能,適用于緩存、消息隊(duì)列、排行榜等多種場(chǎng)景,Redis能夠?qū)崿F(xiàn)高速讀寫(xiě)操作,尤其適合需要快速響應(yīng)的應(yīng)用

Redis是什么？

Redis是非關(guān)系性數(shù)據(jù)庫(kù)，Redis 是一個(gè)開(kāi)源的高性能鍵值數(shù)據(jù)庫(kù)，主要用于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和緩存。

它支持多種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，如字符串、哈希、列表、集合和有序集合等。

Redis的特點(diǎn)

‌豐富的數(shù)據(jù)類型‌：Redis不僅支持字符串類型的鍵值對(duì)，還支持列表、哈希、集合和有序集合等多種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，這使得Redis能夠處理更復(fù)雜的數(shù)據(jù)操作‌23。
‌高性能‌：由于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在內(nèi)存中，Redis能夠提供極高的讀寫(xiě)速度，適用于需要高速響應(yīng)的場(chǎng)景‌12。
‌持久化功能‌：Redis支持將內(nèi)存中的數(shù)據(jù)周期性地寫(xiě)入磁盤，確保數(shù)據(jù)的安全性，同時(shí)也支持將修改操作寫(xiě)入追加的記錄文件，實(shí)現(xiàn)主從同步‌14。
‌可擴(kuò)展性‌：Redis提供了豐富的API和腳本功能，支持通過(guò)Lua腳本批量執(zhí)行命令，同時(shí)也支持水平擴(kuò)展，類似于分庫(kù)分表

依賴

<!--  SpringBoot Boot Redis  -->
<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-data-redis</artifactId>
</dependency>
<dependency>
    <groupId>redis.clients</groupId>
    <artifactId>jedis</artifactId>
</dependency>
<!-- Spring Boot Starter Test -->
<dependency>
     <groupId>org.springframework.boot</groupId>
     <artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>
     <scope>test</scope>
  </dependency>
<!-- JUnit 5 -->
<dependency>
      <groupId>org.junit.jupiter</groupId>
      <artifactId>junit-jupiter-api</artifactId>
      <version>5.8.2</version>
      <scope>test</scope>
</dependency>
<dependency>
      <groupId>org.junit.jupiter</groupId>
      <artifactId>junit-jupiter-engine</artifactId>
      <version>5.8.2</version>
      <scope>test</scope>
</dependency>

配置

spring:
  redis:
    host: 你的ip
    port: 6379

redis的配置類（用于格式轉(zhuǎn)換，處理亂碼）

package com.bwie.common.config;

import com.fasterxml.jackson.annotation.JsonAutoDetect;
import com.fasterxml.jackson.annotation.PropertyAccessor;
import com.fasterxml.jackson.databind.ObjectMapper;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import org.springframework.data.redis.connection.RedisConnectionFactory;
import org.springframework.data.redis.core.RedisTemplate;
import org.springframework.data.redis.serializer.Jackson2JsonRedisSerializer;
import org.springframework.data.redis.serializer.StringRedisSerializer;

@Configuration
public class RedisConfig {

    @Bean
    public RedisTemplate<String, Object> redisTemplate(RedisConnectionFactory factory) {
        RedisTemplate<String, Object> template = new RedisTemplate<>();
        template.setConnectionFactory(factory);
        Jackson2JsonRedisSerializer jackson2JsonRedisSerializer = new
                Jackson2JsonRedisSerializer(Object.class);
        ObjectMapper om = new ObjectMapper();
        om.setVisibility(PropertyAccessor.ALL, JsonAutoDetect.Visibility.ANY);
        om.enableDefaultTyping(ObjectMapper.DefaultTyping.NON_FINAL);
        jackson2JsonRedisSerializer.setObjectMapper(om);

        StringRedisSerializer stringRedisSerializer = new StringRedisSerializer();
        // key采用String的序列化方式
        template.setKeySerializer(stringRedisSerializer);
        // hash的key也采用String的序列化方式
        template.setHashKeySerializer(stringRedisSerializer);
        // value序列化方式采用jackson
        template.setValueSerializer(jackson2JsonRedisSerializer);
        // hash的value序列化方式采用jackson
        template.setHashValueSerializer(jackson2JsonRedisSerializer);
        template.afterPropertiesSet();

        return template;
    }
}

String（字符串）

特點(diǎn)

最基本的數(shù)據(jù)類型，可以包含任何類型的數(shù)據(jù)，比如整數(shù)、浮點(diǎn)數(shù)或者字符串。
最大存儲(chǔ)容量為 512MB。

業(yè)務(wù)場(chǎng)景

緩存: 存儲(chǔ)臨時(shí)數(shù)據(jù)，如用戶會(huì)話信息或頁(yè)面緩存。
計(jì)數(shù)器: 可以用來(lái)實(shí)現(xiàn)訪問(wèn)計(jì)數(shù)器、點(diǎn)贊數(shù)等自增功能。
配置存儲(chǔ): 存儲(chǔ)應(yīng)用程序的配置參數(shù)。

代碼使用案例

import org.junit.jupiter.api.Test;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.boot.test.context.SpringBootTest;
import org.springframework.data.redis.core.RedisTemplate;

import static org.junit.jupiter.api.Assertions.assertEquals;

@SpringBootTest
public class StringExampleTest {

    @Autowired
    private RedisTemplate<String, Object> redisTemplate;

    @Test
    public void testString() {
        // 設(shè)置字符串值
        redisTemplate.opsForValue().set("myStringKey", "Hello Redis!");

        // 獲取并驗(yàn)證字符串值
        String value = (String) redisTemplate.opsForValue().get("myStringKey");
        assertEquals("Hello Redis!", value);  // 驗(yàn)證值是否正確

        // 更新字符串值
        redisTemplate.opsForValue().set("myStringKey", "Updated Value");
        assertEquals("Updated Value", redisTemplate.opsForValue().get("myStringKey"));  // 驗(yàn)證更新后的值

        // 增加計(jì)數(shù)器值
        redisTemplate.opsForValue().increment("myCounter", 1);
        assertEquals(1, redisTemplate.opsForValue().get("myCounter"));  // 驗(yàn)證計(jì)數(shù)器值

        // 設(shè)置帶有過(guò)期時(shí)間的字符串
        redisTemplate.opsForValue().set("tempKey", "I will expire soon", 10);
        // 驗(yàn)證過(guò)期時(shí)間是否小于10秒（實(shí)際過(guò)期時(shí)間可能略小于10秒）
        assertEquals(true, redisTemplate.getExpire("tempKey") < 10L);
    }
}

注意：

如果說(shuō)注入的時(shí)候泛型和配置類不一樣的話，可能會(huì)導(dǎo)致使用不了配置類的相關(guān)配置，就會(huì)采用redisTemplate原有的配置，然后存儲(chǔ)到的redis的數(shù)據(jù)就是一些亂碼。
一定要保證注入的泛型和配置類一樣，這樣存儲(chǔ)到redis中的數(shù)據(jù)格式就是正確的

List（列表）

特點(diǎn)

是一個(gè)鏈表結(jié)構(gòu)，可以包含多個(gè)字符串值（元素）。
可以在列表的兩端進(jìn)行插入（Push）和刪除（Pop）操作，支持對(duì)列表進(jìn)行修剪（Trim）以保留指定范圍的元素。

業(yè)務(wù)場(chǎng)景

消息隊(duì)列：通過(guò)列表實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)者/消費(fèi)者模式。
時(shí)間線：存儲(chǔ)用戶的活動(dòng)日志或社交媒體的時(shí)間線。
任務(wù)調(diào)度：存儲(chǔ)待處理任務(wù)的隊(duì)列。

代碼使用案例

import org.junit.jupiter.api.Test;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.boot.test.context.SpringBootTest;
import org.springframework.data.redis.core.RedisTemplate;

import java.util.List;

import static org.junit.jupiter.api.Assertions.assertEquals;

@SpringBootTest
public class ListExampleTest {

    @Autowired
    private RedisTemplate<String, Object> redisTemplate;

    @Test
    public void testList() {
        // 向列表中添加元素
        redisTemplate.opsForList().leftPush("myListKey", "item1");
        redisTemplate.opsForList().leftPush("myListKey", "item2");

        // 獲取并驗(yàn)證列表中的所有元素
        List<Object> list = redisTemplate.opsForList().range("myListKey", 0, -1);
        assertEquals(true, list.contains("item2"));  // 驗(yàn)證列表包含 item2
        assertEquals(true, list.contains("item1"));  // 驗(yàn)證列表包含 item1

        // 從列表中彈出元素
        Object poppedItem = redisTemplate.opsForList().rightPop("myListKey");
        assertEquals("item1", poppedItem);  // 驗(yàn)證彈出的元素是 item1

        // 獲取列表長(zhǎng)度
        Long size = redisTemplate.opsForList().size("myListKey");
        assertEquals(1L, size);  // 驗(yàn)證列表長(zhǎng)度為 1

        // 在列表開(kāi)頭插入新元素
        redisTemplate.opsForList().insert("myListKey", 0, "item0");
        List<Object> updatedList = redisTemplate.opsForList().range("myListKey", 0, -1);
        assertEquals(true, updatedList.contains("item0"));  // 驗(yàn)證列表包含 item0
        assertEquals(true, updatedList.contains("item2"));  // 驗(yàn)證列表仍包含 item2
    }
}

注意：

如果說(shuō)注入的時(shí)候泛型和配置類不一樣的話，可能會(huì)導(dǎo)致使用不了配置類的相關(guān)配置，就會(huì)采用redisTemplate原有的配置，然后存儲(chǔ)到的redis的數(shù)據(jù)就是一些亂碼。
一定要保證注入的泛型和配置類一樣，這樣存儲(chǔ)到redis中的數(shù)據(jù)格式就是正確的

Set（集合）

特點(diǎn)

是字符串的無(wú)序集合，集合中的元素都是獨(dú)一無(wú)二的，即不允許重復(fù)。
支持集合間的交集、并集、差集等操作，可以用于處理多個(gè)用戶的共同好友、標(biāo)簽等數(shù)據(jù)。

業(yè)務(wù)場(chǎng)景

標(biāo)簽系統(tǒng)：存儲(chǔ)用戶的興趣標(biāo)簽或文章的標(biāo)簽。
好友關(guān)系：存儲(chǔ)用戶的好友列表，快速查找共同好友。
去重：用于去重操作，例如統(tǒng)計(jì)獨(dú)立訪客數(shù)。

代碼使用案例

import org.junit.jupiter.api.Test;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.boot.test.context.SpringBootTest;
import org.springframework.data.redis.core.RedisTemplate;

import java.util.Set;

import static org.junit.jupiter.api.Assertions.assertEquals;
import static org.junit.jupiter.api.Assertions.assertFalse;

@SpringBootTest
public class SetExampleTest {

    @Autowired
    private RedisTemplate<String, Object> redisTemplate;

    @Test
    public void testSet() {
        // 向集合中添加元素
        redisTemplate.opsForSet().add("mySetKey", "member1", "member2", "member3");

        // 獲取并驗(yàn)證集合中的所有成員
        Set<Object> members = redisTemplate.opsForSet().members("mySetKey");
        assertEquals(true, members.contains("member1"));  // 驗(yàn)證集合包含 member1
        assertEquals(true, members.contains("member2"));  // 驗(yàn)證集合包含 member2
        assertEquals(true, members.contains("member3"));  // 驗(yàn)證集合包含 member3

        // 從集合中刪除某個(gè)成員
        redisTemplate.opsForSet().remove("mySetKey", "member2");
        assertFalse(redisTemplate.opsForSet().members("mySetKey").contains("member2"));  // 驗(yàn)證 member2 已被刪除

        // 檢查某個(gè)成員是否在集合中
        Boolean isMember = redisTemplate.opsForSet().isMember("mySetKey", "member1");
        assertEquals(true, isMember);  // 驗(yàn)證 member1 仍在集合中
    }
}

注意：

如果說(shuō)注入的時(shí)候泛型和配置類不一樣的話，可能會(huì)導(dǎo)致使用不了配置類的相關(guān)配置，就會(huì)采用redisTemplate原有的配置，然后存儲(chǔ)到的redis的數(shù)據(jù)就是一些亂碼。
一定要保證注入的泛型和配置類一樣，這樣存儲(chǔ)到redis中的數(shù)據(jù)格式就是正確的

Hash（哈希表）

特點(diǎn)

是一個(gè)鍵值對(duì)集合，適合用于存儲(chǔ)對(duì)象。
每個(gè) Hash 可以存儲(chǔ)多達(dá) 2^32 - 1 鍵值對(duì)（40多億）。
適合存儲(chǔ)和讀取整個(gè)對(duì)象，如用戶信息、商品信息等。

業(yè)務(wù)場(chǎng)景

用戶信息: 存儲(chǔ)用戶的基本信息，例如用戶名、郵箱和其他屬性。
商品屬性: 存儲(chǔ)商品的詳細(xì)信息，如價(jià)格、描述、庫(kù)存等。
狀態(tài)信息: 用于存儲(chǔ)狀態(tài)信息，比如會(huì)話或任務(wù)的當(dāng)前狀態(tài)。

代碼使用案例

import org.junit.jupiter.api.Test;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.boot.test.context.SpringBootTest;
import org.springframework.data.redis.core.RedisTemplate;

import java.util.HashMap;
import java.util.Map;

import static org.junit.jupiter.api.Assertions.assertEquals;
import static org.junit.jupiter.api.Assertions.assertFalse;

@SpringBootTest
public class HashExampleTest {

    @Autowired
    private RedisTemplate<String, Object> redisTemplate;

    @Test
    public void testHash() {
        // 創(chuàng)建 HashMap 并存儲(chǔ)到 Redis 中
        Map<String, Object> myHash = new HashMap<>();
        myHash.put("field1", "value1");
        myHash.put("field2", "value2");
        redisTemplate.opsForHash().putAll("myHashKey", myHash);

        // 獲取并驗(yàn)證哈希字段值
        String fieldValue = (String) redisTemplate.opsForHash().get("myHashKey", "field1");
        assertEquals("value1", fieldValue);  // 驗(yàn)證字段值

        // 更新哈希字段
        redisTemplate.opsForHash().put("myHashKey", "field1", "newValue");
        assertEquals("newValue", redisTemplate.opsForHash().get("myHashKey", "field1"));  // 驗(yàn)證更新后的值

        // 刪除哈希字段
        redisTemplate.opsForHash().delete("myHashKey", "field2");
        assertFalse(redisTemplate.opsForHash().hasKey("myHashKey", "field2"));  // 驗(yàn)證字段是否已刪除

        // 獲取所有字段及其值
        Map<Object, Object> entries = redisTemplate.opsForHash().entries("myHashKey");
        assertEquals(true, entries.containsKey("field1"));  // 驗(yàn)證字段存在
        assertEquals("newValue", entries.get("field1"));  // 驗(yàn)證字段值
    }
}

注意：

如果說(shuō)注入的時(shí)候泛型和配置類不一樣的話，可能會(huì)導(dǎo)致使用不了配置類的相關(guān)配置，就會(huì)采用redisTemplate原有的配置，然后存儲(chǔ)到的redis的數(shù)據(jù)就是一些亂碼。
一定要保證注入的泛型和配置類一樣，這樣存儲(chǔ)到redis中的數(shù)據(jù)格式就是正確的

Sorted Set（有序集合）

特點(diǎn)

類似于集合，每個(gè)成員都是唯一的，但每個(gè)成員都會(huì)關(guān)聯(lián)一個(gè)浮點(diǎn)數(shù)值，稱為分?jǐn)?shù)（score）。
成員按分?jǐn)?shù)排序，可以根據(jù)分?jǐn)?shù)范圍獲取成員，也可以按分?jǐn)?shù)獲取排名。
適合需要根據(jù)分?jǐn)?shù)進(jìn)行排序和范圍查詢的場(chǎng)景，如排行榜、時(shí)間線等

業(yè)務(wù)場(chǎng)景

排行榜: 存儲(chǔ)用戶積分、排名等，可以快速查詢前 N 名用戶。
時(shí)間戳排序: 根據(jù)時(shí)間戳的排序存儲(chǔ)事件日志。
優(yōu)先級(jí)隊(duì)列: 實(shí)現(xiàn)任務(wù)調(diào)度，按照優(yōu)先級(jí)處理任務(wù)。

代碼使用案例

import org.junit.jupiter.api.Test;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.boot.test.context.SpringBootTest;
import org.springframework.data.redis.core.RedisTemplate;

import java.util.Set;

import static org.junit.jupiter.api.Assertions.assertEquals;
import static org.junit.jupiter.api.Assertions.assertFalse;

@SpringBootTest
public class ZSetExampleTest {

    @Autowired
    private RedisTemplate<String, Object> redisTemplate;

    @Test
    public void testZSet() {
        // 向有序集合中添加元素
        redisTemplate.opsForZSet().add("myZSetKey", "member1", 1);
        redisTemplate.opsForZSet().add("myZSetKey", "member2", 2);

        // 獲取并驗(yàn)證有序集合中的所有成員
        Set<Object> zSetMembers = redisTemplate.opsForZSet().range("myZSetKey", 0, -1);
        assertEquals(true, zSetMembers.contains("member1"));  // 驗(yàn)證 member1 存在
        assertEquals(true, zSetMembers.contains("member2"));  // 驗(yàn)證 member2 存在

        // 更新元素的分?jǐn)?shù)
        redisTemplate.opsForZSet().incrementScore("myZSetKey", "member1", 3);
        Double score = redisTemplate.opsForZSet().score("myZSetKey", "member1");
        assertEquals(4.0, score);  // 驗(yàn)證 member1 的分?jǐn)?shù)更新為 4.0

        // 獲取指定分?jǐn)?shù)范圍內(nèi)的成員
        Set<Object> rangeByScore = redisTemplate.opsForZSet().rangeByScore("myZSetKey", 1, 2);
        assertEquals(true, rangeByScore.contains("member2"));  // 驗(yàn)證 member2 在分?jǐn)?shù)范圍內(nèi)

        // 從有序集合中刪除某個(gè)成員
        redisTemplate.opsForZSet().remove("myZSetKey", "member2");
        assertFalse(redisTemplate.opsForZSet().range("myZSetKey", 0, -1).contains("member2"));  // 驗(yàn)證 member2 已被刪除
    }
}

注意：

如果說(shuō)注入的時(shí)候泛型和配置類不一樣的話，可能會(huì)導(dǎo)致使用不了配置類的相關(guān)配置，就會(huì)采用redisTemplate原有的配置，然后存儲(chǔ)到的redis的數(shù)據(jù)就是一些亂碼。
一定要保證注入的泛型和配置類一樣，這樣存儲(chǔ)到redis中的數(shù)據(jù)格式就是正確的

總結(jié)

以上為個(gè)人經(jīng)驗(yàn)，希望能給大家一個(gè)參考，也希望大家多多支持腳本之家。

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目錄

Redis是什么？

Redis的特點(diǎn)

依賴

配置

redis的配置類（用于格式轉(zhuǎn)換，處理亂碼）

String（字符串）

特點(diǎn)

業(yè)務(wù)場(chǎng)景

代碼使用案例

List（列表）

特點(diǎn)

業(yè)務(wù)場(chǎng)景

代碼使用案例

Set（集合）

特點(diǎn)

業(yè)務(wù)場(chǎng)景

代碼使用案例

Hash（哈希表）

特點(diǎn)

業(yè)務(wù)場(chǎng)景

代碼使用案例

Sorted Set（有序集合）

特點(diǎn)

業(yè)務(wù)場(chǎng)景

代碼使用案例

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目錄

Redis是什么？

Redis的特點(diǎn)

依賴

配置

redis的配置類（用于格式轉(zhuǎn)換，處理亂碼）

String（字符串）

特點(diǎn)

業(yè)務(wù)場(chǎng)景

代碼使用案例

List（列表）

特點(diǎn)

業(yè)務(wù)場(chǎng)景

代碼使用案例

Set（集合）

特點(diǎn)

業(yè)務(wù)場(chǎng)景

代碼使用案例

Hash（哈希表）

特點(diǎn)

業(yè)務(wù)場(chǎng)景

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