Redis初识
Redis 是一个开源的高性能键值对存储系统，通常被称为数据结构服务器，因为它的值可以是字符串、哈希、列表、集合或有序集合等多种类型。Redis的主要特点是将数据存储在服务器端的内存中。这种设计使得Redis能够提供极高的读写性能。
数据持久化
虽然Redis的数据存储在内存中，但它也提供了持久化机制，可以将内存中的数据保存到磁盘上。有两种持久化方式：
RDB持久化
RDB是Redis默认的持久化方式，它通过创建数据集的时间点快照来实现持久化。这些快照是二进制文件，包含了Redis在某个时间点的所有数据。RDB的优点包括：
- 快速简单：RDB文件是一个紧凑的单一文件，方便备份和恢复。
- 恢复速度快：与AOF相比，在恢复大数据集时，RDB的速度更快。
- 数据文件体积小：RDB文件通常比AOF文件小，适合备份和复制。 RDB的缺点包括：
- 可能会丢失数据：如果Redis意外宕机，可能会丢失最后一次快照后的数据。
- fork操作可能影响性能：在创建RDB文件时，Redis会fork出一个子进程，这个操作可能会阻塞主进程，尤其是在数据量大或CPU资源紧张的情况下。
AOF持久化
AOF持久化以追加的方式记录Redis执行的每一条写命令。这些命令被记录在一个日志文件中，Redis重启时可以通过重新执行这些命令来恢复数据。AOF的优点包括：
- 数据完整性：AOF提供了更好的数据完整性，因为它记录了每一个写操作，减少了数据丢失的风险。
- 日志重写：AOF文件可以通过重写操作来减少文件大小，删除不必要的命令，保持文件的紧凑性。 AOF的缺点包括：
- 文件体积大：随着时间的推移，AOF文件可能会变得非常大，因为它记录了所有的写操作。
- 性能影响：AOF可能会对性能产生一定影响，因为它需要将每个写命令追加到文件中。
混合持久化
Redis还可以同时使用RDB和AOF两种持久化方式。在这种情况下，当Redis重启时，它会优先使用AOF文件来恢复数据集，因为AOF文件保存的数据集通常比RDB文件更完整。
基本概念
- 键值存储：Redis是一个基于键值对的存储系统，每个键都对应一个值，这个值可以是简单的字符串或者更复杂的数据结构如列表、集合等。
- 数据结构：Redis支持多种数据结构，包括但不限于字符串（String）、哈希（Hash）、列表（List）、集合（Set）、有序集合（Sorted Set）等，每种数据结构都有其对应的操作命令。
- 持久化：Redis支持数据的持久化，可以将内存中的数据保存到磁盘中，以便在系统重启后恢复数据。
- 主从复制：Redis支持主从复制，可以实现数据的备份和高可用性。
- 发布订阅：Redis支持发布订阅模式，允许客户端订阅频道以接收消息。
kv中value可选数据结构
Redis提供了丰富的数据结构和对应的命令，例如：
- 字符串：使用
SET和GET命令进行操作。 - 哈希：使用
HSET和HGET命令进行操作。 - 列表：使用
LPUSH、RPUSH、LPOP、RPOP等命令进行操作。 - 集合：使用
SADD、SREM、SMEMBERS等命令进行操作。 - 有序集合：使用
ZADD、ZREM、ZRANGE等命令进行操作
应用场景
1. 连续签到
在连续签到的场景中，可以使用Redis的Bitmap（位图）功能来实现。Bitmap允许你将每个用户每天的签到状态存储为一个位（0或1），从而节省空间。具体实现如下：
- 用户签到：使用
SETBIT命令将对应用户和日期的位设置为1。例如，SETBIT u:sign:1225:202101 5 1表示用户1225在2021年1月的第6天签到（偏移量是从0开始的，所以6-1=5）。 - 检查用户是否签到：使用
GETBIT命令检查特定日期的位状态。例如，GETBIT u:sign:1225:202101 5。 - 统计签到次数：使用
BITCOUNT命令统计特定用户在一定时间内的签到次数。例如，BITCOUNT u:sign:1225:202101。 - 获取连续签到次数：通过
BITOP AND和BITCOUNT命令组合来实现，检查连续的1的序列。
2. 消息通知
Redis的发布/订阅（Pub/Sub）模式可以用于实现消息通知。具体实现如下：
- 实时聊天应用：当用户发送消息时，发布消息到特定频道，订阅该频道的用户将收到新消息。
- 消息队列：生产者将消息发布到频道，消费者订阅并处理消息，适用于任务分发和事件驱动。
- 实时数据更新：当数据变化时，发布更新到频道，订阅者收到实时更新。
- 缓存失效通知：当缓存数据过期或被删除时，发布失效通知，订阅者更新缓存或重新加载数据。
- 分布式锁释放通知：当分布式锁被释放时，发布通知，其他节点可以立即获取锁并执行操作。
3. 计数
Redis的INCR命令可以用于实现高性能计数器。这个命令是原子操作，可以保证在高并发环境下计数的正确性。具体实现如下：
- incrementCounter：每次调用该方法会将计数器加1。
- getCurrentValue：获取当前计数器的值。
4. 排行榜
使用Redis的有序集合（ZSet）可以实现排行榜功能。具体实现如下：
- 添加或更新分数：使用
ZADD命令添加或更新用户分数。 - 获取排行榜：使用
ZRANGE或ZREVRANGE命令获取排行榜上的用户和分数。 - 获取前N名：使用
ZREVRANGE命令获取前N名的用户和分数。 - 获取用户排名：使用
ZRANK或ZREVRANK命令获取特定用户的排名。
5. 限流
Redis可以实现限流功能，控制单位时间内的请求数量。具体实现如下：
- 基于setnx的操作：使用
setnx命令设置键值，并设置过期时间，达到限流效果。 - 基于Redis的数据结构zset：使用zset实现滑动窗口算法，控制请求频率。
6. 分布式锁
Redis可以实现分布式锁，以保证在分布式系统中对共享资源的安全访问。具体实现如下：
- 加锁：使用
SETNX命令尝试获取锁，如果返回OK则表示获取成功。 - 释放锁：使用
DEL命令删除锁，释放资源。
