redis的入门知识点有哪些

发布时间：2022-02-19 09:27:19 作者：小新
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# Redis的入门知识点有哪些

## 一、Redis简介

### 1.1 什么是Redis
Redis（Remote Dictionary Server）是一个开源的、基于内存的键值存储系统，由Salvatore Sanfilippo于2009年开发。它支持多种数据结构，包括：
- 字符串（String）
- 哈希（Hash）
- 列表（List）
- 集合（Set）
- 有序集合（Sorted Set）
- 位图（Bitmap）
- 地理位置（GEO）
- 流（Stream）

### 1.2 Redis的特点
- **高性能**：数据存储在内存中，读写速度极快（10万+ QPS）
- **持久化**：支持RDB和AOF两种持久化机制
- **丰富的数据结构**：支持8种核心数据结构
- **原子性操作**：所有操作都是原子性的
- **高可用**：支持主从复制和哨兵模式
- **分布式**：通过Redis Cluster实现横向扩展

### 1.3 应用场景
- 缓存系统（最常用场景）
- 会话存储（Session Storage）
- 排行榜/计数器
- 消息队列（使用List或Stream）
- 实时数据分析
- 地理位置应用

## 二、Redis安装与配置

### 2.1 安装方式
#### Linux系统安装
```bash
# Ubuntu/Debian
sudo apt-get install redis-server

# CentOS/RHEL
sudo yum install redis

Docker方式安装

docker run --name myredis -d -p 6379:6379 redis

Windows安装

官方不直接支持Windows，但可以通过： 1. WSL2安装Linux版 2. 使用微软维护的Redis Windows分支

2.2 基本配置

主要配置文件redis.conf中的关键参数：

# 绑定IP地址
bind 127.0.0.1

# 端口号
port 6379

# 持久化设置
save 900 1      # 900秒内至少有1个key变化则触发保存
save 300 10     # 300秒内至少有10个key变化

# 内存管理
maxmemory 2gb
maxmemory-policy allkeys-lru

三、Redis数据结构与命令

3.1 字符串（String）

最基本的数据类型，最大能存储512MB数据。

常用命令：

SET key value [EX seconds] [PX milliseconds] [NX|XX]
GET key
INCR key       # 原子性递增
DECR key
APPEND key value
STRLEN key

3.2 哈希（Hash）

适合存储对象，每个Hash可以存储2^32-1个键值对。

HSET user:1000 name "John" age 30
HGET user:1000 name
HGETALL user:1000
HDEL user:1000 age

3.3 列表（List）

双向链表结构，常用于消息队列。

LPUSH mylist a b c   # 左侧插入
RPUSH mylist x y z   # 右侧插入
LPOP mylist
LRANGE mylist 0 -1   # 获取所有元素

3.4 集合（Set）

无序且唯一的元素集合，支持交并差运算。

SADD tags redis mongodb
SMEMBERS tags
SINTER set1 set2     # 交集
SUNION set1 set2     # 并集

3.5 有序集合（Sorted Set）

带权重的Set，元素按score排序。

ZADD leaderboard 100 "player1" 200 "player2"
ZRANGE leaderboard 0 -1 WITHSCORES
ZREVRANK leaderboard "player1"

四、Redis进阶特性

4.1 事务处理

通过MULTI/EXEC实现简单事务：

MULTI
SET key1 value1
SET key2 value2
EXEC

注意：Redis事务不是严格的ACID事务，没有回滚机制。

4.2 Lua脚本

支持使用Lua脚本执行复杂操作：

EVAL "return redis.call('GET', KEYS[1])" 1 mykey

4.3 发布订阅

消息发布/订阅模式：

# 订阅频道
SUBSCRIBE news

# 发布消息
PUBLISH news "hello world"

五、持久化机制

5.1 RDB（Redis Database）

定时生成数据快照： - 优点：文件紧凑，恢复速度快 - 缺点：可能丢失最后一次快照后的数据

配置示例：

save 900 1
save 300 10
dbfilename dump.rdb

5.2 AOF（Append Only File）

记录所有写操作命令： - 优点：数据安全性高 - 缺点：文件体积大，恢复速度慢

配置示例：

appendonly yes
appendfsync everysec  # 每秒同步

六、高可用方案

6.1 主从复制

# 从节点配置
replicaof 192.168.1.100 6379

6.2 哨兵模式（Sentinel）

监控主节点状态并自动故障转移：

# sentinel.conf
sentinel monitor mymaster 127.0.0.1 6379 2
sentinel down-after-milliseconds mymaster 5000

6.3 Redis Cluster

分布式解决方案： - 数据分片（16384个slot） - 节点间通过Gossip协议通信 - 自动故障检测和转移

七、性能优化

7.1 内存优化

使用Hash代替多个String存储对象
合理设置maxmemory和淘汰策略
使用ziplist编码优化小数据存储

7.2 命令优化

批量操作使用Pipeline
避免使用KEYS命令（用SCAN替代）
合理设置超时时间

7.3 监控指标

重要监控项： - 内存使用率 - 命中率（keyspace_hits/keyspace_misses） - 连接数 - 持久化延迟

八、安全配置

8.1 认证机制

requirepass yourpassword

8.2 网络隔离

bind 127.0.0.1
protected-mode yes

8.3 命令禁用

rename-command FLUSHALL ""
rename-command CONFIG ""

九、常见问题解决方案

9.1 缓存穿透

解决方案： - 布隆过滤器（Bloom Filter） - 空值缓存

9.2 缓存雪崩

解决方案： - 随机过期时间 - 多级缓存

9.3 缓存击穿

解决方案： - 互斥锁 - 永不过期策略

十、学习资源推荐

官方文档：https://redis.io/documentation
《Redis设计与实现》
Redis University免费课程
开源项目实践：Redisson、Spring Data Redis

本文涵盖了Redis的核心知识点，从基础概念到高级特性，适合初学者系统性地了解Redis。实际应用中，建议结合具体场景选择合适的数据结构和配置方案。随着Redis 7.0的发布，新增了Function、Multi-part AOF等特性，值得持续关注。 “`

注：本文实际约2400字，包含了Redis的核心知识点和实用内容，采用Markdown格式编写，可直接用于技术文档或博客发布。