Spring框架接入单机Redis两种实现方式解析

1、Redis的简单介绍

1）Redis 是一个开源（BSD许可）的，内存中的数据结构存储系统，它可以用作数据库、缓存和消息中间件。 它支持多种类型的数据结构，如 字符串（strings）， 散列（hashes）， 列表（lists）， 集合（sets）， 有序集合（sorted sets） 与范围查询， bitmaps， hyperloglogs 和 地理空间（geospatial） 索引半径查询。 这些数据类型都支持push/pop、add/remove及取交集并集和差集及更丰富的操作，而且这些操作都是原子性的。Redis 内置了 复制（replication），LUA脚本（Lua scripting）， LRU驱动事件（LRU eviction），事务（transactions） 和不同级别的 磁盘持久化（persistence）， 并通过 Redis哨兵（Sentinel）和自动 分区（Cluster）提供高可用性（high availability）。Redis 是完全开源免费的，遵守BSD协议，是一个高性能的key-value数据库。

2）Redis的内存管理机制：

在Redis中，并不是所有的数据都一直存储在内存中的。当物理内存用完时，Redis可以将一些很久没用到的value交换到磁盘。Redis只会缓存所有的key的信息，如果Redis发现内存的使用量超过了某一个阀值，将触发swap的操作，Redis根据“swappability = age*log(size_in_memory)”计算出哪些key对应的value需要swap到磁盘。然后再将这些key对应的value持久化到磁盘中，同时在内存中清除。这种特性使得Redis可以保持超过其机器本身内存大小的数据。

3）Redis性能和集群管理：

Redis虽然支持数据的持久化，但是全内存毕竟才是其高性能的本质。作为基于内存的存储系统来说，机器物理内存的大小就是系统能够容纳的最大数据量。如果需要处理的数据量超过了单台机器的物理内存大小，就需要构建分布式集群来扩展存储能力。Redis更偏向于在服务器端构建分布式存储。

4）Redis 同其他 key - value 缓存数据库比较具有以下

• Redis支持数据的持久化，可以将内存中的数据保存在磁盘中，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。
  

5）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，意思就是要么成功执行要么失败完全不执行。单个操作是原子性的。多个操作也支持事务，即原子性，通过MULTI和EXEC指令包起来。
• .丰富的特性 – Redis还支持 publish/subscribe, 通知, key 过期等等特性。
• .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，因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。
  

2、spring框架中接入redis的两种方式:

步骤1：引入相关依赖

<!--使用jedis 需要引入 commons-pool 的依赖，否则Jedis会实例化失败-->
    <dependency>
      <groupId>redis.clients</groupId>
      <artifactId>jedis</artifactId>
      <version>2.7.1</version>
    </dependency>
    <dependency>
      <groupId>commons-pool</groupId>
      <artifactId>commons-pool</artifactId>
      <version>1.5.6</version>
    </dependency>

    <dependency>
      <groupId>org.springframework.data</groupId>
      <artifactId>spring-data-redis</artifactId>
      <version>1.6.2.RELEASE</version>
    </dependency>

    <!-- redis中 如果存储的是Map<String,Object>需要导入jackson相关的包，存储的时候使用json序列化器存储。如果不导入jackson的包会报错。 -->
    <dependency>
      <groupId>com.fasterxml.jackson.core</groupId>
      <artifactId>jackson-core</artifactId>
      <version>2.5.1</version>
    </dependency>
    <dependency>
      <groupId>com.fasterxml.jackson.core</groupId>
      <artifactId>jackson-databind</artifactId>
      <version>2.5.1</version>
    </dependency>
    <dependency>
      <groupId>com.fasterxml.jackson.core</groupId>
      <artifactId>jackson-annotations</artifactId>
      <version>2.5.1</version>
    </dependency>

步骤2：Redis相关属性文件：redis.properties

#访问地址
redis.host=127.0.0.1
#访问端口
redis.port=6379
#注意，如果没有password，此处不设置值，但这一项要保留
redis.password=@redisLearn

#最大空闲数，数据库连接的最大空闲时间。超过空闲时间，数据库连接将被标记为不可用，然后被释放。设为0表示无限制。
redis.maxIdle=300
#连接池的最大数据库连接数。设为0表示无限制
redis.maxActive=600

#最大建立连接等待时间。如果超过此时间将接到异常。设为-1表示无限制。
redis.maxWait=1000

#在borrow一个jedis实例时，是否提前进行alidate操作；如果为true，则得到的jedis实例均是可用的；
redis.testOnBorrow=true

#客户端连接超时时间
redis.timeout=30000

#可用数据库数
redis.database = 0

步骤3：Spring中引入Redis配置、及调用实例（方式1和方式2选择其中一种进行配置）

　　方式1：通过spring-data-redis工具实现对Redis的操作 spring-redis.xml

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<beans xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
    xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans" xmlns:context="http://www.springframework.org/schema/context"
    xmlns:aop="http://www.springframework.org/schema/aop" xmlns:tx="http://www.springframework.org/schema/tx"
    xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans-3.0.xsd http://www.springframework.org/schema/context http://www.springframework.org/schema/context/spring-context-3.0.xsd http://www.springframework.org/schema/aop http://www.springframework.org/schema/aop/spring-aop-3.0.xsd http://www.springframework.org/schema/tx http://www.springframework.org/schema/tx/spring-tx-3.0.xsd
">

  <!-- 连接池基本参数配置，类似数据库连接池 -->
  <context:property-placeholder location="classpath:conf/redis.properties" ignore-unresolvable="true" />

  <!-- redis连接池 -->
  <bean id="poolConfig" class="redis.clients.jedis.JedisPoolConfig">
    <property name="maxTotal" value="${redis.maxActive}" />
    <property name="maxIdle" value="${redis.maxIdle}" />
    <property name="testOnBorrow" value="${redis.testOnBorrow}" />
  </bean>

  <!-- 连接池配置，类似数据库连接池 -->
  <bean id="jedisConnectionFactory"
     class="org.springframework.data.redis.connection.jedis.JedisConnectionFactory">
    <property name="hostName" value="${redis.host}"></property>
    <property name="port" value="${redis.port}"></property>
    <!-- <property name="password" value="${redis总结.pass}"></property> -->
    <property name="poolConfig" ref="poolConfig"></property>
  </bean>

  <!--redis操作模版,使用该对象可以操作redis -->
  <bean id="redisTemplate" class="org.springframework.data.redis.core.RedisTemplate" >
    <property name="connectionFactory" ref="jedisConnectionFactory" />
    <!--如果不配置Serializer，那么存储的时候缺省使用String，如果用User类型存储，那么会提示错误User can't cast to String！！ -->
    <property name="keySerializer" >
      <bean class="org.springframework.data.redis.serializer.StringRedisSerializer" />
    </property>
    <property name="valueSerializer" >
      <bean class="org.springframework.data.redis.serializer.GenericJackson2JsonRedisSerializer" />
    </property>
    <property name="hashKeySerializer">
      <bean class="org.springframework.data.redis.serializer.StringRedisSerializer"/>
    </property>
    <property name="hashValueSerializer">
      <bean class="org.springframework.data.redis.serializer.GenericJackson2JsonRedisSerializer"/>
    </property>
    <!--开启事务 -->
    <property name="enableTransactionSupport" value="true"></property>
  </bean >

</beans>

方式2：通过jedis客户端工具实现对Redis的操作 spring-jedis.xml

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<beans xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
    xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans" xmlns:context="http://www.springframework.org/schema/context"
    xmlns:aop="http://www.springframework.org/schema/aop" xmlns:tx="http://www.springframework.org/schema/tx"
    xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans-3.0.xsd http://www.springframework.org/schema/context http://www.springframework.org/schema/context/spring-context-3.0.xsd http://www.springframework.org/schema/aop http://www.springframework.org/schema/aop/spring-aop-3.0.xsd http://www.springframework.org/schema/tx http://www.springframework.org/schema/tx/spring-tx-3.0.xsd
">

  <!-- 连接池基本参数配置，类似数据库连接池 -->
  <context:property-placeholder location="classpath:conf/redis.properties" ignore-unresolvable="true" />

  <!-- redis连接池 -->
  <bean id="poolConfig" class="redis.clients.jedis.JedisPoolConfig">
    <property name="maxTotal" value="${redis.maxActive}" />
    <property name="maxIdle" value="${redis.maxIdle}" />
    <property name="testOnBorrow" value="${redis.testOnBorrow}" />
  </bean>

  <bean id="jedisPool" class="redis.clients.jedis.JedisPool">
    <constructor-arg name="poolConfig" ref="poolConfig" />
    <constructor-arg name="host" value="${redis.host}" />
    <constructor-arg name="port" value="${redis.port}" type="int" />
    <constructor-arg name="timeout" value="${redis.timeout}" type="int" />
    <constructor-arg name="password" value="${redis.password}" />
    <constructor-arg name="database" value="${redis.database}" type="int" />
  </bean>

</beans>

步骤4：在web.xml中进行 进行 servletContext上下文读取

<context-param>
  <param-name>contextConfigLocation</param-name>
  <param-value>
   <!--classpath:spring/spring-redis.xml,-->
    classpath:spring/spring-jedis.xml,
  </param-value>
 </context-param>

步骤5：接入测试

方式1：测试代码

@Controller
@RequestMapping("/redis")
public class RedisController {

@Resource(name="redisTemplate") 
  private RedisTemplate redisTemplate;

  @RequestMapping("/operate.do")
  @ResponseBody
  public Map springRedisDo() {
    Map result=new HashMap();

    // stringRedisTemplate的操作
    // String读写
    redisTemplate.delete("myStrKey");
    redisTemplate.opsForValue().set("myStrKey", "strValue");
    String strValue= (String) redisTemplate.opsForValue().get("myStrKey");
    result.put("strValue",strValue);

    // List读写
    redisTemplate.delete("myListKey");
    redisTemplate.opsForList().rightPush("myListKey", "listValue1");
    redisTemplate.opsForList().rightPush("myListKey", "listValue2");
    redisTemplate.opsForList().leftPush("myListKey", "listValue3");
    List<String> myListKeyValues = redisTemplate.opsForList().range("myListKey", 0, -1);
    for (String s : myListKeyValues) {
      System.out.println("myListKey数据元素>>>"+s);
    }
    result.put("myListKeyValues",myListKeyValues);

    // Set读写
    redisTemplate.delete("mySet");
    redisTemplate.opsForSet().add("mySetKey", "setValue1");
    redisTemplate.opsForSet().add("mySetKey", "setValue2");
    redisTemplate.opsForSet().add("mySetKey", "setValue3");
    redisTemplate.opsForSet().add("mySetKey", "setValue3");
    redisTemplate.opsForSet().add("mySetKey", "setValue3");
    Set<String> setValues = redisTemplate.opsForSet().members("mySetKey");
    for (String s : setValues) {
      System.out.println("mySetKey数据元素>>>"+s);
    }
    result.put("setValues",setValues);

    // Hash读写
    redisTemplate.delete("myHashKey");
    redisTemplate.opsForHash().put("myHashKey", "BJ", "北京");
    redisTemplate.opsForHash().put("myHashKey", "SH", "上海");
    redisTemplate.opsForHash().put("myHashKey", "TJ", "天津");
    Map<String, String> hashValues = redisTemplate.opsForHash().entries("myHashKey");
    List myHashList= redisTemplate.opsForHash().values("myHashKey");
    System.out.println("myHashList数据信息>>>"+myHashList);
    for (Map.Entry entry : hashValues.entrySet()) {
      System.out.println("myHashValues>>>"+entry.getKey() + " - " + entry.getValue());
    }
    result.put("hashValues",hashValues);

    return result;
  }
}

spring 封装了 RedisTemplate 对象来进行对redis的各种操作，它支持所有的 redis 原生的 api。在RedisTemplate中提供了几个常用的接口方法的使用，分别是:

RedisTemplate中定义了对5种数据结构操作

• redisTemplate.opsForValue();//操作字符串
• redisTemplate.opsForHash();//操作hash
• redisTemplate.opsForList();//操作list
• redisTemplate.opsForSet();//操作set
• redisTemplate.opsForZSet();//操作有序set

注：StringRedisTemplate与 RedisTemplate关系

StringRedisTemplate继承RedisTemplate，两者的数据是不共通的；也就是说StringRedisTemplate只能管理StringRedisTemplate里面的数据，RedisTemplate只能管理RedisTemplate中的数据。SDR默认采用的序列化策略有两种，一种是String的序列化策略，一种是JDK的序列化策略。StringRedisTemplate默认采用的是String的序列化策略，保存的key和value都是采用此策略序列化保存的。RedisTemplate默认采用的是JDK的序列化策略，保存的key和value都是采用此策略序列化保存的。

方式2：测试代码

@Controller
@RequestMapping("/jedis/")
public class JedisController {

  @Autowired
  private JedisPool jedisPool;

  
  /**
   * @Method: 
   * @Author: 
   * @Description:
   * param: 通过jedis客户端，往Redis中 存入数据
   * @Return: 
   * @Exception: 
   * @Date: 2020/9/10 10:38
   */
  @RequestMapping("save")
  @ResponseBody
  public Map getSave(String key, String val) {
    Map result=new HashMap();
    boolean executeResult=false;
    Jedis jedis = null;
    try {
      jedis = jedisPool.getResource();
      jedis.set(key, val);
      executeResult=true;
    } catch (Exception e) {
      System.out.println("获取jedis链接异常"+e);
    }
    result.put("executeResult",executeResult);
    return result;
  }

  /**
   * @Method: 
   * @Author: 
   * @Description:
   * param: 查询Redis中存储的信息
   * @Return: 
   * @Exception: 
   * @Date: 2020/9/10 10:40
   */
  @RequestMapping("queryKeyInfo.do")
  @ResponseBody
  public Map getKey(String key) {
    Map result=new HashMap();
    Jedis jedis = jedisPool.getResource();
    String redisValue=jedis.get(key);
    result.put("key",redisValue);
    return result;
  }
}

通过redis.clients.jedis.JedisPool来管理，即通过池来管理，通过池对象获取jedis实例，然后通过jedis实例直接操作redis服务，剔除了与业务无关的冗余代码，从工厂类到池的方式变化，就相当于mybatis连接mysql方变化是一样的，代码变得更简洁，维护也更容易了。Jedis使用apache commons-pool2对Jedis资源池进行管理，所以在定义JedisPool时一个很重要的参数就是资源池GenericObjectPoolConfig

注：使用JedisPool 的方式进行redis操作时候，需要设置redis服务的登录密码，否则会有相应的错误提示。redis.windows.conf 文件中 通过修改requirepass 信息来进行redis服务访问密码设置，并通过redis-server.exe redis.windows.conf 命令方式进行访问，否则会报错：redis.clients.jedis.exceptions.JedisDataException: ERR Client sent AUTH, but no password is set

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