Redis五种数据结构在JAVA中如何封装使用

数据结构

redis有五种基础数据结构,分别为:

1、string(字符串)

2、list(列表)

3、hash(字典)

4、set(集合)

5、zset(有序集合)

接下来我们就来具体看看每种数据结构的简介和常用指令,以及在java中如何封装使用吧!

string字符串

string字符串简介

字符串的结构使用非常的广泛,常见的用途就是缓存用户信息。比如说博主的《杂货铺实战专栏》中的杂货铺项目,邮箱验证时生成的邮箱验证码等等。

我们将要存储的对象信息使用json序列化成字符串,然后将序列化后的字符串使用redis进行缓存。在取存储信息的时候进行一次反序列化操作就可以了。

redis的字符串与java的字符串有所不同的就是,java中的string是final类型的字符串,而redis的字符串是动态字符串,是可以修改的字符串,内部实现结构类似于java的arraylist,采用预分配冗余空间来减少内存的频繁分配。

既redis会分配比实际字符串大的capacity(空间),扩容的时候就扩容加倍现有的空间。但是字符串的最大长度为512mb。

一些普通的操作比如set、get、exists、del如下:

当然也可以通过mset、mget批量读写:

我们都知道,有些数据我们是不会让它长久存储在缓存里的,所以要设置对应的过期时间,可以通过expire、setex来设置,并且可以通过sexnx来判断key值是否存在不存在就创建:

当我们的value是一个整数的时候,还可以通过incr、decr、incrby、decrby进行增减操作,需要注意的是它的返回是介于signed long的最大值以及最小值之间的,一旦超出这个范围,就会报错:

string字符串在java中的封装

(注:以下只列举string类型的工具类的完整写法,其他数据结构只列举部分写法)

在pom.xml引入依赖:

        <!-- redis依赖包 -->
        <dependency>
            <groupid>org.springframework.boot</groupid>
            <artifactid>spring-boot-starter-data-redis</artifactid>
        </dependency>

你可以在yml文件中配置,或者在properties文件中配置,挑选一个你认为看着舒服的配置上就好:

# yml文件配置
spring:
  redis:
    host: 127.0.0.1
    port: 6379
    password:
    jedis:
      pool:
        #连接池最大连接数(使用负值表示没有限制)
        max-active: 20
        #连接池最大阻塞等待时间(使用负值表示没有限制)
        max-wait: -1
        #连接池中的最大空闲连接
        max-idle: 20
        #连接池中的最小空闲连接
        min-idle: 2
    #连接超时时间(毫秒)
    timeout: 5000
# properties文件配置
#redis服务器地址
spring.redis.host=127.0.0.1
#redis服务器连接端口
spring.redis.port=6379
#redis数据库索引(默认为0)
spring.redis.database=0
#连接池最大连接数(使用负值表示没有限制)
spring.redis.jedis.pool.max-active=50
#连接池最大阻塞等待时间(使用负值表示没有限制)
spring.redis.jedis.pool.max-wait=3000
#连接池中的最大空闲连接
spring.redis.jedis.pool.max-idle=20
#连接池中的最小空闲连接
spring.redis.jedis.pool.min-idle=2
#连接超时时间(毫秒)
spring.redis.timeout=5000

然后编写redis的工具类:

package com.gantiexia.redis;

import org.springframework.beans.factory.annotation.autowired;
import org.springframework.data.redis.core.redistemplate;
import org.springframework.stereotype.component;

import java.util.concurrent.timeunit;

/**
 * @author gantiexia
 * @date 2021/11/21 18:07
 */

@component
public class redisutils {

    /** 引入对应的依赖后注入即可*/
    @autowired
    private redistemplate<string, string> redistemplate;

    /**
     * 读取缓存
     *
     * @param key
     * @return
     */
    public string get(final string key) {
        return redistemplate.opsforvalue().get(key);
    }

    /**
     * 写入缓存
     */
    public boolean set(final string key, string value) {
        boolean result = false;
        try {
            redistemplate.opsforvalue().set(key, value);
            result = true;
        } catch (exception e) {
            e.printstacktrace();
        }
        return result;
    }

    /**
     * 带失效时间key
     *
     * @param key
     * @param value
     * @param timeout
     * @param timeunit
     * @return
     */
    public boolean setkeytimeout(final string key,string value,long timeout,timeunit timeunit){
        boolean result = false;
        try {
            redistemplate.opsforvalue().set(key, value, timeout, timeunit);
            result = true;
        } catch (exception e) {
            e.printstacktrace();
        }
        return result;
    }

    /**
     * 更新缓存
     */
    public boolean getandset(final string key, string value) {
        boolean result = false;
        try {
            redistemplate.opsforvalue().getandset(key, value);
            result = true;
        } catch (exception e) {
            e.printstacktrace();
        }
        return result;
    }

    /**
     * 删除缓存
     */
    public boolean delete(final string key) {
        boolean result = false;
        try {
            redistemplate.delete(key);
            result = true;
        } catch (exception e) {
            e.printstacktrace();
        }
        return result;
    }
}

list列表

list列表简介

redis的列表相当于java语言中的linkedlist,但是它是链表,而不是数组。那么这就意味着它的插入和删除非常快,而索引定位却是比较慢的。

列表中的每个元素是使用双向指针连接起来的,支持向前遍历和向后遍历。当列表弹出最后一个元素时,该数据结构自动删除,内存被回收。

redis的列表结构可以用来做异步队列使用。我们把需要延后处理的任务结构序列化成字符串,存入redis列表,再启用另一个线程从列表中取得数据进行处理。

队列

众所周知,队列是先进先出的数据结构,可用于我们常听到的消息队列,可确保元素的访问顺序性。

栈是一种先进后出的数据结果,跟我们常用的撤回是一个道理。

还可以通过lindex查找对应位置上的元素,lrange 0 -1(-1代表最后一个元素,-2代表倒数第二个元素)获取所有的元素,ltrim可以保留某个区间的元素,砍掉其他位置的元素。但是这些操作的时间复杂度为o(n),所以一般都不推荐使用。

list列表在java中的封装

(完整代码参考上文string的封装)

// 根据你的需要传入相应的参数
// set方法的主要语句
redistemplate.opsforlist(). ;  // .后面的方法根据你的应用场景写入

hash(字典)

hash字典简介

redis的字典相当于java语言里的hashmap,它是一个无需字典,内部存储了很多键值对。

而针对hashmap的概念模型,在博主的java进阶篇——hashmap底层实现解析(一)一文中讲解得很清晰了。

不同的是,redis的字典的值只能是字符串,并且他们的rehash也是不一样的。java的hashmap在字典很大的时候,rehash是非常耗时的操作,得一次性全部rehash。而redis为了延续高性能,不产生堵塞,采用了渐进式的rehash策略。

渐进式rehash策略就是会在rehash的同时,保留新旧两个hash结构,查询时会同时查询两个hash结构,然后通过后续的定时任务以及hash操作指令中,将旧的hash结构转移到新的hash结构中,在最后一个hash元素搬移之后,旧hash结构删除,内存被回收。

hash的好处在哪呢,举个例子,当我们存储用户信息的时候,string是将整条信息直接序列化后存储,取出来以后还需要反序列化再获取我们想要的信息。使用hash则可以对用户结构中的每一个单一字段进行存储,比如我们要获取用户名的之后,就不用拿到一整条用户信息了,这样就可以节省网络流量。

但美中不足的是,hash结构的存储消耗要高于单个字符串。

接下来我们来看看操作:

hash字典在java中的封装

(完整代码参考上文string的封装)

// 根据你的需要传入相应的参数
// set方法的主要语句
redistemplate.opsforhash(). ;  // .后面的方法根据你的应用场景写入

set(集合)

set集合简介

redis的集合相当于java中的hashset,内部的键值是无序的、唯一的,也就是在java中我们所常用的使用set去重。

redis的集合内部相当于一个特殊的字典,字典中每一个key的键值value都是null,同其他数据结构一样,最后一个元素被移除时,数据结构删除,内存被回收。

接下来我们来看看操作指令:

set集合在java中的封装

(完整代码参考上文string的封装)

// 根据你的需要传入相应的参数
// set方法的主要语句
redistemplate.opsforset(). ;  //.后面的方法根据你的应用场景写入

zset(有序列表)

zset有序列表

zset也是一个set,它保证了内部value的唯一性,并且给每一个value赋予一个score,代表value的排序权重。

zset可以用来干什么呢?比如粉丝列表,打开粉丝列表,value存储用户信息,score存储关注时间,粉丝列表就可以以关注时间排序展示…等等这里就不做过多的阐述了。

下面我们来看看操作:

zset有序列表在java中的封装

(完整代码参考上文string的封装)

// 根据你的需要传入相应的参数
// set方法的主要语句
redistemplate.opsforzset(). ;  // .后面的方法根据你的应用场景写入

到此这篇关于redis五种数据结构在java中如何封装使用的文章就介绍到这了,更多相关redis的内容请搜索www.887551.com以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持www.887551.com!

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