关于java:深入学习Redis二

Redis 客户端应用

Java 客户端：Jedis

Jedis 是 Redis 官网首选的 Java 客户端开发包。集成了 redis 的一些命令操作，封装了 redis 的 java 客户端。提供了连接池治理。

Jedis Maven 依赖包

<dependency>
  <groupId>redis.clients</groupId>
  <artifactId>jedis</artifactId>
  <version>2.9.0</version>
  <type>jar</type>
  <scope>compile</scope>
</dependency>

简略应用

/**
 * @author 又坏又迷人
 * 公众号: Java 菜鸟程序员
 * @date 2020/12/29
 * @Description: Redis 简略实用
 */
public class RedisTest {public static void main(String[] args) {
        // 1. 生成一个 Jedis 对象, 这个对象负责和指定 Redis 节点进行通信
        Jedis jedis = new Jedis("127.0.0.1", 6379);
        // 2. 执行 string 操作
        jedis.set("hello", "world");
        String hello = jedis.get("hello");
        System.out.println(hello); // world
        jedis.set("count", "1");
        // 自增
        jedis.incr("count");
        System.out.println(jedis.get("count")); // 2

        //3. 执行 hash 操作
        jedis.hset("myHash", "f1", "v1");
        jedis.hset("myHash", "f2", "v2");
        System.out.println(jedis.hgetAll("myHash").toString()); // {f2=v2, f1=v1}

        //4. list
        jedis.rpush("myList", "1", "2", "3");
        System.out.println(jedis.lrange("myList", 0, -1)); // [1, 2, 3]

        //5. set
        jedis.sadd("mySet", "a", "b", "c");
        System.out.println(jedis.smembers("mySet")); // [a, c, b]

        //6. zset
        jedis.zadd("myzset", 10, "Jack");
        jedis.zadd("myzset", 20, "Rose");
        jedis.zadd("myzset", 30, "Michelle");

        System.out.println(jedis.zrange("myzset", 0, -1)); //[Jack, Rose, Michelle]

    }
}

Jedis 连接池应用

Jedis 直连

Jedis 连接池

/**
 * @author 又坏又迷人
 * 公众号: Java 菜鸟程序员
 * @date 2020/12/29
 * @Description: Redis 连接池应用
 */
public class RedisPoolTest {

    // 初始化 Jedis 连接池, 通常来讲 JedisPool 是单例的.
    private  final static GenericObjectPoolConfig poolConfig = new GenericObjectPoolConfig();
    private final static JedisPool jedisPool = new JedisPool(poolConfig, "127.0.0.1", 6379);

   public static void main(String[] args) {
        Jedis jedis = null;
        try {jedis = jedisPool.getResource();
            jedis.set("hello", "world");
            String hello = jedis.get("hello");
            System.out.println(hello); // world
            jedis.set("count", "1");
            // 自增
            jedis.incr("count");
            System.out.println(jedis.get("count")); // 2
        } catch (Exception e) {e.printStackTrace();
        } finally {if(jedis != null){
                // 偿还资源
                jedis.close();}
        }
    }
}

Redis 其余性能

慢查问

生命周期

生命周期两点阐明：

• 慢查问只产生在第 3 阶段。
• 客户端超时不肯定是慢查问，但慢查问是客户端超时的一个可能因素。

两个配置

slowlog-max-len

• 此参数示意慢查问最大保留个数，慢查问日志都是保留在队列中。
• 先进先出。
• 固定长度。
• 保留在内存中（服务器断电会导致慢查问数据失落）。

slowlog-log-slower-than

• 此参数示意慢查问阈值（单位：奥妙），默认配置 10000 奥妙。
• slowlog-log-slower-than=0, 示意记录所有命令。
• slowlog-log-slower-than<0，示意不记录任何命令。

动静配置：

127.0.0.1:6379> config get slowlog-max-len #查看默认配置
1) "slowlog-max-len"
2) "128"
127.0.0.1:6379> config set slowlog-max-len 1000 #动静批改配置
OK
127.0.0.1:6379> config get slowlog-max-len
1) "slowlog-max-len"
2) "1000"
127.0.0.1:6379> config get slowlog-log-slower-than #查看默认配置
1) "slowlog-log-slower-than"
2) "10000"
127.0.0.1:6379> config set slowlog-log-slower-than 1200 #动静批改配置
OK
127.0.0.1:6379> config get slowlog-log-slower-than
1) "slowlog-log-slower-than"
2) "1200"

三个命令

• slowlog get [n]：获取慢查问队列
• slowlog len：获取慢查问队列长度
• slowlog reset：清空慢查问队列

127.0.0.1:6379> slowlog get 10
(empty list or set)
127.0.0.1:6379> slowlog len
(integer) 0
127.0.0.1:6379> slowlog reset
OK

运维教训

• slowlog-max-len 不要设置的过大，默认 10ms，通常设置 1ms。
• slowlog-log-slower-than不要设置过小，通常设置 1000 左右。
• 了解命令生命周期。
• 定期长久化慢查问。

Pipeline

什么是流水线

1 次网络命令通信模型

批量网络命令通信模型

什么是流水线

流水线的作用

留神

1. Redis 命令执行工夫是奥妙级别的。
2. pipeline 每次批量命令条数须要管制（留神网络传输）。

Pipeline-Jedis 客户端实现

没有应用 Pipeline用时：29707

/**
 * @author 又坏又迷人
 * 公众号: Java 菜鸟程序员
 * @date 2020/12/29
 * @Description:
 */
public class PipelineRedisTest {

    // 初始化 Jedis 连接池, 通常来讲 JedisPool 是单例的.
    private final static GenericObjectPoolConfig poolConfig = new GenericObjectPoolConfig();
    private final static JedisPool jedisPool = new JedisPool(poolConfig, "47.110.41.15", 6379);

    public static void main(String[] args) {long start = System.currentTimeMillis();
        Jedis jedis = null;
        try {jedis = jedisPool.getResource();
            for (int i = 0; i < 1000; i++) {jedis.hset("hashkey", "field_" + i, "value_" + i);
            }
        } catch (Exception e) {e.printStackTrace();
        } finally {if (jedis != null) {
                // 偿还资源
                jedis.close();}
        }
        long end = System.currentTimeMillis();
        System.out.println(end - start); //29707
    }

}

应用 Pipeline用时：3161

/**
 * @author 又坏又迷人
 * 公众号: Java 菜鸟程序员
 * @date 2020/12/29
 * @Description:
 */
public class PipelineRedisTest {

    // 初始化 Jedis 连接池, 通常来讲 JedisPool 是单例的.
    private final static GenericObjectPoolConfig poolConfig = new GenericObjectPoolConfig();
    private final static JedisPool jedisPool = new JedisPool(poolConfig, "47.110.41.15", 6379);

    public static void main(String[] args) {long start = System.currentTimeMillis();
        Jedis jedis = null;
        try {jedis = jedisPool.getResource();
            for (int i = 0; i < 100; i++) {Pipeline pipeline = jedis.pipelined();
                for (int j = i * 100; j < (i + 1) * 100; j++) {pipeline.hset("pipelinekey", "field_" + j, "value_" + j);
                }
                pipeline.syncAndReturnAll();}
        } catch (Exception e) {e.printStackTrace();
        } finally {if (jedis != null) {
                // 偿还资源
                jedis.close();}
        }
        long end = System.currentTimeMillis();
        System.out.println(end - start); //3161
    }

}

与原生 M 操作比照

mset、mget、hmset、hmget 等都是原子操作。

pipeline 命令是非原子操作，然而命令返回程序可能保障。

应用倡议

• 留神每次 pipeline 携带的数据量
• pipeline 每次只能作用在一个 Redis 节点上

• M 命令操作与 pipeline 的区别

  • mset、mget、hmget、hmset 等命令是：n 次网络工夫 +n 次命令工夫。
  • pipeline 操作命令是：1 次网络工夫 +n 次命令工夫。

公布订阅

• 发布者（publisher）
• 订阅者（subscriber）
• 频道（channel）

模型

多个订阅者订阅一个频道

发布者 publisher 只有公布了音讯，所有订阅了这个频道 channel 的订阅者都能收到音讯。

一个订阅者能够订阅多个频道

一个订阅者能够订阅多个频道，当发布者公布不同音讯到多个频道，订阅者能够承受多个频道音讯。

公布订阅与音讯队列

Redis 还能够用作音讯队列，所有音讯订阅者是去抢队列外面的音讯。

相干 API

subscribe首先订阅频道。

127.0.0.1:6379> subscribe baidu
Reading messages... (press Ctrl-C to quit)
1) "subscribe"
2) "baidu"
3) (integer) 1
1) "message"
2) "baidu"
3) "hello"
1) "message"
2) "baidu"
3) "world"
1) "message"
2) "baidu"
3) "java"
1) "message"
2) "baidu"
3) "python"
1) "message"
2) "baidu"
3) "go"

publish发送音讯。

127.0.0.1:6379> publish baidu hello
(integer) 1
127.0.0.1:6379> publish baidu world
(integer) 1
127.0.0.1:6379> publish baidu java
(integer) 1
127.0.0.1:6379> publish baidu python
(integer) 1
127.0.0.1:6379> publish baidu go
(integer) 1

应用 unsubscribe 勾销订阅频道

127.0.0.1:6379> unsubscribe baidu
1) "unsubscribe"
2) "baidu"
3) (integer) 0

其它 API

• psubscribe [pattern...]：订阅指定规定的频道。
• punsubscribe [pattern...]：退订指定的模式。
• pubsub channels：列出至多有一个订阅者的频道。
• pubsub numsub [channel...]：列出给定频道的订阅者数量。

Bitmap

位图

位图并不是一种数据结构，其实就是一种一般的字符串，也能够说是 byte 数组。

• b 的 ASCII=98 对应的二进制为：01100010
• i 的 ASCII=105 对应的二进制为：01101001
• g 的 ASCII=103 对应的二进制为：01100111

127.0.0.1:6379> set hello big
OK
127.0.0.1:6379> getbit hello 0
(integer) 0
127.0.0.1:6379> getbit hello 1
(integer) 1

setbit命令

对 key 所贮存的字符串值，设置或革除指定偏移量上的位(bit)。

位的设置或革除取决于 value 参数，能够是 0 也能够是 1。

当 key 不存在时，主动生成一个新的字符串值。

字符串会进行舒展 (grown) 以确保它能够将 value 保留在指定的偏移量上。当字符串值进行舒展时，空白地位以 0 填充。

offset 参数必须大于或等于 0，小于 2^32 (bit 映射被限度在 512 MB 之内)。

返回指定偏移量原来贮存的位。

getbit命令

对 key 所贮存的字符串值，获取指定偏移量上的位(bit)。

当 offset 比字符串值的长度大，或者 key 不存在时，返回 0。

bitcount命令

计算给定字符串中，被设置为 1 的比特位的数量。

个别状况下，给定的整个字符串都会被进行计数，通过指定额定的 start 或 end 参数，能够让计数只在特定的位上进行。

不存在的 key 被当成是空字符串来解决，因而对一个不存在的 key 进行 BITCOUNT 操作，后果为 0。

bitop命令

对一个或多个保留二进制位的字符串 key 进行位元操作，并将后果保留到 destkey 上。

operation 能够是 AND、OR、NOT、XOR 这四种操作中的任意一种：

• BITOP AND destkey key [key ...]，对一个或多个 key 求逻辑并，并将后果保留到 destkey。
• BITOP OR destkey key [key ...]，对一个或多个 key 求逻辑或，并将后果保留到 destkey。
• BITOP XOR destkey key [key ...]，对一个或多个 key 求逻辑异或，并将后果保留到 destkey。
• BITOP NOT destkey key，对给定 key 求逻辑非，并将后果保留到 destkey。

除了 NOT 操作之外，其余操作都能够承受一个或多个 key 作为输出。

返回保留到 destkey 的字符串的长度，和输出 key 中最长的字符串长度相等。

bitpos命令

返回位图中第一个值为 bit 的二进制位的地位。

在默认状况下，命令将检测整个位图，但用户也能够通过可选的 start 参数和 end 参数指定要检测的范畴。

独立用户统计

• 应用 set 和 bitmap
• 1 亿用户，5 千万独立

然而如果只有 10 万独立用户的话，后果就不一样了。

应用教训

• type=string 类型，最大 512MB。
• 留神 setbit 时的偏移量，可能有较大耗时。
• 位图不是相对好，正当的场景应用正当的技术。

HyperLogLog

Redis HyperLogLog 是用来做基数统计的算法，HyperLogLog 的长处是，在输出元素的数量或者体积十分十分大时，计算基数所需的空间总是固定的、并且是很小的。

在 Redis 外面，每个 HyperLogLog 键只须要破费 12 KB 内存，就能够计算靠近 2^64 个不同元素的基 数。这和计算基数时，元素越多消耗内存就越多的汇合造成鲜明对比。

然而，因为 HyperLogLog 只会依据输出元素来计算基数，而不会贮存输出元素自身，所以 HyperLogLog 不能像汇合那样，返回输出的各个元素。

PFADD命令

将任意数量的元素增加到指定的 HyperLogLog 外面。

作为这个命令的副作用，HyperLogLog 外部可能会被更新，以便反映一个不同的惟一元素预计数量（也即是汇合的基数）。

如果 HyperLogLog 预计的近似基数（approximated cardinality）在命令执行之后呈现了变动，那么命令返回 1，否则返回 0。如果命令执行时给定的键不存在，那么程序将先创立一个空的 HyperLogLog 构造，而后再执行命令。

• 如果给定键曾经是一个 HyperLogLog，那么这种调用不会产生任何成果。
• 但如果给定的键不存在，那么命令会创立一个空的 HyperLogLog，并向客户端返回 1。

如果 HyperLogLog 的外部贮存被批改了，那么返回 1，否则返回 0。

API：PFADD key element [element …]

127.0.0.1:6379> pfadd data 'java' 'python' 'go'
(integer) 1
127.0.0.1:6379> pfcount data
(integer) 3

PFCOUNT命令

当 PFCOUNT key [key …] 命令作用于单个键时，返回贮存在给定键的 HyperLogLog 的近似基数，如果键不存在，那么返回 0。

当 PFCOUNT key [key …] 命令作用于多个键时，返回所有给定 HyperLogLog 的并集的近似基数，这个近似基数是通过将所有给定 HyperLogLog 合并至一个长期 HyperLogLog 来计算得出的。

命令返回的可见汇合（observed set）基数并不是准确值，而是一个带有 0.81% 规范谬误（standard error）的近似值。

返回给定 HyperLogLog 蕴含的惟一元素的近似数量。

API：PFCOUNT key [key …]

127.0.0.1:6379> pfadd data 'java' 'python' 'go'
(integer) 1
127.0.0.1:6379> pfcount data
(integer) 3

PFCOUNT命令

将多个 HyperLogLog 合并（merge）为一个 HyperLogLog，合并后的 HyperLogLog 的基数靠近于所有输出 HyperLogLog 的可见汇合（observed set）的并集。

合并得出的 HyperLogLog 会被贮存在 destkey 键外面，如果该键并不存在，那么命令在执行之前，会先为该键创立一个空的 HyperLogLog。

字符串回复：返回 OK。

API：PFMERGE destkey sourcekey [sourcekey …]

127.0.0.1:6379> PFADD  nosql  "Redis"  "MongoDB"  "Memcached"
(integer) 1
127.0.0.1:6379> PFADD  RDBMS  "MySQL" "MSSQL" "PostgreSQL"
(integer) 1
127.0.0.1:6379> PFMERGE databases nosql RDBMS
OK
127.0.0.1:6379> pfcount databases
(integer) 6

应用教训

• 是否能容忍谬误：HyperLogLog 错误率为：0.81%
• 是否须要单条数据：如果须要单条数据，就不适宜应用 HyperLogLog。

GEO

GEO 次要用于存储地理位置信息，并对存储的信息进行操作。

GEOADD命令

将给定的空间元素（纬度、经度、名字）增加到指定的键外面。这些数据会以有序汇合的模式被贮存在键外面。

• 无效的经度介于 -180 度至 180 度之间。
• 无效的纬度介于 -85.05112878 度至 85.05112878 度之间。

当用户尝试输出一个超出范围的经度或者纬度时，GEOADD 命令将返回一个谬误。

返回新增加到键外面的空间元素数量，不包含那些曾经存在然而被更新的元素。

GEOPOS命令

从键外面返回所有给定地位元素的地位（经度和纬度）。

因为 GEOPOS 命令承受可变数量的地位元素作为输出，所以即便用户只给定了一个地位元素，命令也会返回数组回复。

GEOPOS 命令返回一个数组，数组中的每个项都由两个元素组成：第一个元素为给定地位元素的经度，而第二个元素则为给定地位元素的纬度。当给定的地位元素不存在时，对应的数组项为空值。

GEODIST命令

返回两个给定地位之间的间隔。

如果两个地位之间的其中一个不存在，那么命令返回空值。

指定单位的参数 unit 必须是以下单位的其中一个：

• m 示意单位为米。
• km 示意单位为千米。
• mi 示意单位为英里。
• ft 示意单位为英尺。

如果用户没有显式地指定单位参数，那么 GEODIST 默认应用米作为单位。

GEODIST 命令在计算间隔时会假如地球为完满的球形，在极限状况下，这一假如最大会造成 0.5% 的误差。

计算出的间隔会以双精度浮点数的模式被返回。如果给定的地位元素不存在，那么命令返回空值。

GEORADIUS命令

以给定的经纬度为核心，返回键蕴含的地位元素当中，与核心的间隔不超过给定最大间隔的所有地位元素。

范畴能够应用以下其中一个单位：

• m 示意单位为米。
• km 示意单位为千米。
• mi 示意单位为英里。
• ft 示意单位为英尺。

在给定以下可选项时，命令会返回额定的信息：

• WITHDIST：在返回地位元素的同时，将地位元素与核心之间的间隔也一并返回。间隔的单位和用户给定的范畴单位保持一致。
• WITHCOORD：将地位元素的经度和维度也一并返回。
• WITHHASH：以 52 位有符号整数的模式，返回地位元素通过原始 geohash 编码的有序汇合分值。这个选项次要用于底层利用或者调试，理论中的作用并不大。

命令默认返回未排序的地位元素。通过以下两个参数，用户能够指定被返回地位元素的排序形式：

• ASC：依据核心的地位，依照从近到远的形式返回地位元素。
• DESC：依据核心的地位，依照从远到近的形式返回地位元素。

在默认状况下，GEORADIUS 命令会返回所有匹配的地位元素。尽管用户能够应用 COUNT <count> 选项去获取前 N 个匹配元素，然而因为命令在外部可能会须要对所有被匹配的元素进行解决，所以在对一个十分大的区域进行搜寻时，即便只应用 COUNT 选项去获取大量元素，命令的执行速度也可能会十分慢。然而从另一方面来说，应用 COUNT 选项去缩小须要返回的元素数量，对于缩小带宽来说依然是十分有用的。

返回值

GEORADIUS 命令返回一个数组，具体来说：

• 在没有给定任何 WITH 选项的状况下，命令只会返回一个像 ["New York","Milan","Paris"] 这样的线性（linear）列表。
• 在指定了 WITHCOORD、WITHDIST、WITHHASH 等选项的状况下，命令返回一个二层嵌套数组，内层的每个子数组就示意一个元素。

在返回嵌套数组时，子数组的第一个元素总是地位元素的名字。至于额定的信息，则会作为子数组的后续元素，依照以下程序被返回：

1. 以浮点数格局返回的核心与地位元素之间的间隔，单位与用户指定范畴时的单位统一。
2. geohash 整数。
3. 由两个元素组成的坐标，别离为经度和纬度。