SpringBoot高级篇Redis之String数据结构的读写-白红宇

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Redis目前常用的存储结构有五种，String字符串，List列表，Set集合，Hash散列，ZSet有序集合；本篇则主要集中在String这个数据结构的读写操作之上

对于String的操作，除了常见的get/set之外，还有一些比较有特色的功能，如用于实现redis分布式锁的setnx/getset方法；用于实现计数的incr/decr方法；位图算法的经典实用场景之bitmap的使用方法等也有必要了解一下

I. 使用方法

1. 基本配置

在项目中首先需要添加基本的依赖，然后我们使用默认的Redis配置进行操作，即本机启动redis服务，端口号为6379，密码没有


      
           
      
       org.springframework.boot
            
      
       spring-boot-starter-data-redis
        
     
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2. Get/Set方法

直接使用默认的RedisTemplate进行redis的读写操作，因为我们没有指定序列化方式，所以本篇使用中，并没有使用更简单的opsForValue进行操作，具体原因可以参考博文

@Componentpublic class KVBean {    private final StringRedisTemplate redisTemplate;    public KVBean(StringRedisTemplate redisTemplate) {        this.redisTemplate = redisTemplate;    }    // kv数据结构的测试相关    /**     * 设置并获取之间的结果，要求key，value都不能为空；如果之前没有值，返回null     *     * @param key     * @param value     * @return     */    public byte[] setAndGetOldValue(String key, String value) {        return redisTemplate.execute((RedisCallback
    
     ) con -> con.getSet(key.getBytes(), value.getBytes()));    }    public Boolean setValue(String key, String value) {        return redisTemplate                .execute((RedisCallback
     
      ) connection -> connection.set(key.getBytes(), value.getBytes()));    }    public byte[] getValue(String key) {        return redisTemplate.execute((RedisCallback
      
       ) connection -> connection.get(key.getBytes()));    }    public Boolean mSetValue(Map
       
         values) {        Map
        
          map = new HashMap<>(values.size());        for (Map.Entry
         
           entry : values.entrySet()) { map.put(entry.getKey().getBytes(), entry.getValue().getBytes()); } return redisTemplate.execute((RedisCallback
          
           ) con -> con.mSet(map)); } public List
           
             mGetValue(List
            
              keys) { return redisTemplate.execute((RedisCallback
             
              
               >) con -> { byte[][] bkeys = new byte[keys.size()][]; for (int i = 0; i < keys.size(); i++) { bkeys[i] = keys.get(i).getBytes(); } return con.mGet(bkeys); }); }}复制代码

上面演示了基本的get/set方法的使用，以及批量的读取和写入缓存值；也给出了getSet方法，基本上就是redis命令的一层浅封装；

对于getset方法，表示的是用新的值覆盖旧的值，并返回旧的值，如果旧的不存在，则返回null

3. 计数

统计计数，也算是一个比较常见的case了，虽然对于redis而言，存储的都是String，但是从我们的逻辑上来看，存在redis中的值，应该是数字型，然后就可以直接传入一个增量，实现存储数据的运算效果，并返回最终的结果

因为redis是单进程方式的，因此采用redis的计数方式，可以较简单的实现分布式的计数效果

// 自增、自减方式实现计数/** * 实现计数的加/减（ value为负数表示减） * * @param key * @param value * @return 返回redis中的值 */public Long incr(String key, long value) {    return redisTemplate.execute((RedisCallback
    
     ) con -> con.incrBy(key.getBytes(), value));}public Long decr(String key, long value) {    return redisTemplate.execute((RedisCallback
     
      ) con -> con.decrBy(key.getBytes(), value));}复制代码

4. bitmap操作

位图操作，什么地方用得比较多呢？一个经典的case就是统计网站的日活，用户首次登陆时，根据用户id，设置位图中下标为userId的值为1，表示这个用户激活了；然后一天结束之后，只需要统计这个位图中为1的个数就可以知道每日的日活；也可以借此来统计每个用户的活跃状况

下面给出几个常用的位图方法

// bitmap的测试相关public Boolean setBit(String key, Integer index, Boolean tag) {    return redisTemplate.execute((RedisCallback
    
     ) con -> con.setBit(key.getBytes(), index, tag));}public Boolean getBit(String key, Integer index) {    return redisTemplate.execute((RedisCallback
     
      ) con -> con.getBit(key.getBytes(), index));}/** * 统计bitmap中，value为1的个数，非常适用于统计网站的每日活跃用户数等类似的场景 * * @param key * @return */public Long bitCount(String key) {    return redisTemplate.execute((RedisCallback
      
       ) con -> con.bitCount(key.getBytes()));}public Long bitCount(String key, int start, int end) {    return redisTemplate.execute((RedisCallback
       
        ) con -> con.bitCount(key.getBytes(), start, end));}public Long bitOp(RedisStringCommands.BitOperation op, String saveKey, String... desKey) {    byte[][] bytes = new byte[desKey.length][];    for (int i = 0; i < desKey.length; i++) {        bytes[i] = desKey[i].getBytes();    }    return redisTemplate.execute((RedisCallback
        
         ) con -> con.bitOp(op, saveKey.getBytes(), bytes));}复制代码

前面的setBit和getBit就比较简单了，设置或获取位图中某个小标的值；bitCount主要就是统计为1的个数；下面主要说一下最后一个方法bitOp

BITOP 命令支持 AND 、 OR 、 NOT 、 XOR 这四种操作中的任意一种参数：

BITOP AND destkey srckey1 … srckeyN ，对一个或多个 key 求逻辑与，并将结果保存到 destkey

BITOP OR destkey srckey1 … srckeyN，对一个或多个 key 求逻辑或，并将结果保存到 destkey

BITOP XOR destkey srckey1 … srckeyN，对一个或多个 key 求逻辑异或，并将结果保存到 destkey

BITOP NOT destkey srckey，对给定 key 求逻辑非，并将结果保存到 destkey

除了 NOT 操作之外，其他操作都可以接受一个或多个 key 作为输入，执行结果将始终保持到destkey里面。

5. 其他

上面的几个操作都是持久化的写入到redis，如果希望写入待失效时间的，可以使用setex，在写入值的同时加上失效时间；也可以调用额外的设置key的失效时间的方式；使用姿势比较简单，不单独列出

至于另外一个setnx的使用，则将放在后面的应用篇中，实现一个redis的分布式锁的时候，一并加以说明；而bitmap的更多使用，在也会放在后面的借助bitmap实现某个特殊业务场景的应用篇中详细说明

II. 简单测试

简单演示下基本的使用姿势

@RestController@RequestMapping(path = "rest")public class DemoRest {    @Autowired    private KVBean kvBean;    @GetMapping(path = "show")    public String showKv(String key) {        Map
    
      result = new HashMap<>(16);        // kv test        String kvKey = "kvKey";        String kvVal = UUID.randomUUID().toString();        kvBean.setValue(kvKey, kvVal);        String kvRes = new String(kvBean.getValue(kvKey));        result.put("kv get set", kvRes + "==>" + kvVal.equals(kvRes));        // kv getSet        // 如果原始数据存在时        String kvOldRes = new String(kvBean.setAndGetOldValue(kvKey, kvVal + "==>new"));        result.put("kv setAndGet", kvOldRes + " # " + new String(kvBean.getValue(kvKey)));        // 如果原始数据不存在时        byte[] kvOldResNull = kvBean.setAndGetOldValue("not exists", "...");        result.put("kv setAndGet not exists", kvOldResNull == null ? "null" : new String(kvOldResNull));        // 自增        String cntKey = "kvIncrKey";        long val = 10L;        long incrRet = kvBean.incr(cntKey, val);        String incrRes = new String(kvBean.getValue(cntKey));        result.put("kv incr", incrRet + "#" + incrRes);        // bitmap 测试        String bitMapKey = "bitmapKey";        kvBean.setBit(bitMapKey, 100, true);        boolean bitRes = kvBean.getBit(bitMapKey, 100);        boolean bitRes2 = kvBean.getBit(bitMapKey, 101);        result.put("bitMap", bitRes + ">> true | " + bitRes2 + ">> false");        return JSONObject.toJSONString(result);    }}复制代码

演示结果如下

II. 其他

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