Redis基础Redis（Remote Dictionary Server）是一个开源的高性能键值对存储数据库，被广泛应

Redis（Remote Dictionary Server）是一个开源的高性能键值对存储数据库，被广泛应用于缓存、会话管理、消息队列等场景。以下是 Redis 的基础知识，涵盖核心概念、数据结构、常用命令及基础操作：

1. Redis 基本概念

Redis 是什么？

Redis（Remote Dictionary Server）是一个开源的高性能键值对存储数据库，全称为 “远程字典服务器”。它具有以下特点：

基于内存存储：数据存放在内存中，读写速度极快（单线程 QPS 可达 10 万 +）。
支持丰富数据结构：字符串（String）、哈希（Hash）、列表（List）、集合（Set）、有序集合（Sorted Set）等。
持久化支持：可将内存数据定期或实时保存到磁盘，防止数据丢失。
单线程模型：采用单线程处理请求，避免多线程竞争问题，更适合 IO 密集型场景。
高可用方案：支持主从复制、哨兵模式和集群（Cluster）部署。

2. 为什么需要 Redis？

2.1 高性能场景

缓存加速：将高频访问的数据（如用户信息、商品详情）存入 Redis，减少数据库压力。
实时统计：如网站访问量、文章点赞数（原子性自增操作）。
会话共享：在分布式系统中，存储用户会话（如登录状态）。

2.2 复杂业务场景

排行榜：用有序集合实现游戏积分排名、热搜榜。
消息队列：用列表实现异步任务队列。
去重计数：用集合实现共同好友推荐、UV 统计。

3. 数据结构详解

Redis 的核心是数据结构服务器，每种数据结构都有独特的应用场景。

3.1 字符串（String）

最基本的数据类型，值可以是字符串、数字或二进制数据（最大 512MB）。

应用场景：

缓存对象（如 JSON 格式的用户信息）。
计数器（如点赞数、访问量）。
分布式锁（基于SETNX命令）。

常用命令：

bash

# 设置键值对（覆盖旧值）
SET key "value"

# 获取值
GET key

# 原子性自增/自减（用于计数器）
INCR key       # 自增1
DECRBY key 5   # 自减5

# 设置带过期时间的键（秒）
SETEX key 60 "value"  # 60秒后自动删除

3.2 哈希（Hash）

键值对的集合，适合存储对象（如用户资料、配置信息）。

应用场景：

存储对象的多个属性（如用户的姓名、年龄、邮箱）。
缓存数据库记录（减少序列化开销）。

常用命令：

bash

# 设置单个字段
HSET user:1001 name "Alice"

# 设置多个字段
HMSET user:1001 age 25 email "alice@example.com"

# 获取单个字段
HGET user:1001 name

# 获取所有字段和值
HGETALL user:1001

# 删除字段
HDEL user:1001 age

3.3 列表（List）

双向链表结构，支持两端插入 / 删除元素，适合实现队列或栈。

应用场景：

消息队列（生产者消费者模型）。
最新动态展示（如微博时间线，最新评论）。

常用命令：

bash

# 左侧插入元素（先进后出，栈结构）
LPUSH queue:tasks "task1"
LPUSH queue:tasks "task2"  # 队列变为 ["task2", "task1"]

# 右侧插入元素（先进先出，队列结构）
RPUSH queue:messages "msg1"
RPUSH queue:messages "msg2"  # 队列变为 ["msg1", "msg2"]

# 获取列表范围（0表示第一个元素，-1表示最后一个）
LRANGE queue:tasks 0 -1  # 输出: ["task2", "task1"]

# 弹出元素（左侧弹出）
LPOP queue:tasks  # 输出: "task2"

3.4 集合（Set）

无序且唯一的数据结构，支持交集、并集、差集运算。

应用场景：

去重（如点赞用户记录、访问 IP 统计）。
社交关系（共同好友、粉丝列表）。
随机抽取（如抽奖系统）。

常用命令：

bash

# 添加元素（自动去重）
SADD users:1001:likes "article1" "article2" "article3"

# 判断元素是否存在
SISMEMBER users:1001:likes "article2"  # 输出: 1（存在）

# 获取所有元素
SMEMBERS users:1001:likes

# 集合运算
SADD users:1002:likes "article2" "article4"
SINTER users:1001:likes users:1002:likes  # 交集 → "article2"
SUNION users:1001:likes users:1002:likes  # 并集 → "article1" "article2" "article3" "article4"

3.5 有序集合（Sorted Set）

每个元素关联一个分数（Score） ，按分数排序，适合实现排行榜。

应用场景：

游戏积分排名。
热搜榜（按搜索热度排序）。
带权重的任务调度（分数为优先级）。

常用命令：

bash

# 添加元素（分数在前，值在后）
ZADD leaderboard 100 "Alice" 90 "Bob" 85 "Charlie"

# 获取指定范围元素（按分数升序）
ZRANGE leaderboard 0 -1 WITHSCORES  # 输出: [("Charlie", 85), ("Bob", 90), ("Alice", 100)]

# 获取分数排名（从0开始）
ZRANK leaderboard "Bob"  # 输出: 1（第二名）

# 获取分数区间内的元素（降序）
ZREVRANGEBYSCORE leaderboard +inf 90  # 输出: ["Alice", "Bob"]

4. 基础操作与命令

4.1 连接与认证

bash

# 启动Redis客户端（默认连接本地6379端口）
redis-cli

# 指定主机和端口连接
redis-cli -h 127.0.0.1 -p 6379

# 带密码连接
redis-cli -a yourpassword

4.2 键（Key）操作

bash

# 查看所有键（生产环境慎用，可能影响性能）
KEYS *

# 判断键是否存在
EXISTS key

# 删除键（可批量删除）
DEL key1 key2

# 查看键的类型
TYPE key

# 设置过期时间（秒）
EXPIRE key 60  # 60秒后自动删除

# 查看剩余过期时间（-1表示永不过期，-2表示已过期）
TTL key

4.3 服务器操作

bash

# 查看服务器信息（内存、连接数、持久化状态等）
INFO

# 清空当前数据库（谨慎使用！）
FLUSHDB

# 清空所有数据库（谨慎使用！）
FLUSHALL

# 查看内存使用情况
INFO memory

5. 持久化机制

Redis 是内存数据库，但支持两种持久化方式，确保数据不丢失。

5.1 RDB（快照）

原理：定期将内存中的数据生成二进制快照文件（默认dump.rdb）。
触发方式：
- 手动触发：SAVE（阻塞服务器）或BGSAVE（后台异步执行）。
- 自动触发：配置文件中设置save 900 1（900 秒内至少 1 个键被修改时触发）。
优点：文件紧凑，恢复速度快，适合大规模数据恢复。
缺点：可能丢失最后一次快照后的数据（如服务器突然断电）。

5.2 AOF（日志）

原理：记录所有写操作命令到日志文件（默认appendonly.aof）。
配置：在redis.conf中设置appendonly yes。
同步策略：
- appendfsync always：每次写操作都同步到磁盘（最安全，但性能最差）。
- appendfsync everysec：每秒同步一次（默认，平衡安全性和性能）。
- appendfsync no：由操作系统决定何时同步（性能最好，但可能丢失较多数据）。
优点：数据安全性高，可配置不同的同步频率。
缺点：日志文件较大，恢复速度较慢。

5.3 如何选择？

若对数据安全性要求高（如支付系统），建议同时启用 RDB 和 AOF。
若仅作为缓存（允许少量数据丢失），可只使用 RDB 或关闭持久化。