Redis知识概览（redis知识点总结）

redis是什么

Remote Dictionary Server(Redis) 是一个由Salvatore Sanfilippo写的key-value存储系统。Redis是一个开源的使用ANSI 、C语言编写、遵守BSD协议、支持网络、可基于内存亦可持久化的日志型、Key-Value数据库，并提供多种语言的API。

这里引用了Redis教程里对Redis的描述，很官方，但是很标准。

Redis具有丰富的特性，比如可以用作分布式锁；可以持久化数据；可以用作消息队列、排行榜、计数器；还支持publish/subscribe、通知、key过期等等。当我们要用中间件来解决实际问题的时候，Redis总能发挥出自己的用处。

那么redis为什么会这么快呢？

Redis单机qps（每秒的并发）可以达到110000次/s，写的速度是81000次/s。主要概括为4个方面：

• 绝大部分请求是纯粹的内存操作，非常快速
• 使用了很多查找操作都特别快的数据结构进行数据存储（String、List、Hash、set、zset），Redis中的数据结构是专门设计的。如HashMap，查找、插入的时间复杂度都是O(1)
• 采用单线程，避免了不必要的上下文切换和竞争条件，也不存在多进程或者多线程导致的切换而消耗CPU，不用去考虑各种锁的问题，不存在加锁、释放锁操作，没有因为可能出现死锁而导致的性能消耗
• 用到了非阻塞I/O多路复用机制

redis内存淘汰机制

redis的内存淘汰机制一共有6中：

1. noeviction 当内存不足时，新写入操作会报错
2. allkeys-lru 当内存不足时，在键空间中，移出最近最少使用的key，即 LRU（Least Recently Used）
3. allkeys-random 当内存不足时，在键空间中，随机移除某个key
4. volatile-lru 当内存不足时，在设置了过期时间的键空间中，移出最近最少使用的key
5. volatile-random 当内存不足时，在设置了过期时间的键空间中，随机移除某个key
6. volatile-ttl 当内存不足时，在设置了过期时间的键空间中，有更早过期时间的key优先移除

编译与安装

项目通过Makefile进行编译，常用的指令如下：

make distclean 清理

make 会直接在src目录下面编译出.o目标文件

make test 会执行单元测试，tests目录下面tcl编写

make install 会拷贝到/usr/local/bin

在生产环境安装时，可以使用utils下的脚本进行分步骤安装，跟随脚本问答设置端口、配置文件(etc目录)、日志地址(/var/log目录)、文件地址(/var/lib目录)、执行文件地址(/usr/local/bin目录)等，操作如下：
cd utils
./install_server.sh
安装完成后使用 /etc/init.d/redis_<portnumber> 可以启动停止服务

还有更多编译选项可以选择

make V=1 更多输出

make MALLOC=jemalloc 默认使用jemalloc

简单操作试验

cd src && ./redis-server /path/to/redis.conf 启动服务端

./redis-cli 可以直接命令行交互，还有补全提示！

4.0版本后加入modules概念

cli命令

针对不同的存储格式会有不同的命令可以使用：

(一)String

最常规的set/get操作，value可以是String也可以是数字，一个键最大能存储512MB。一般做一些复杂的计数功能的缓存。

(二)hash

使用HMSET/HGET 操作。这里value存放的是结构化的对象，比较方便的就是操作其中的某个字段，每个 hash 可以存储 2^32 -1 键值对（40多亿）。在做单点登录的时候，就是用这种数据结构存储用户信息，以cookieId作为key，设置30分钟为缓存过期时间，能很好的模拟出类似session的效果。

(三)list

使用lpush/rpush/lpop/rpop操作，可以做简单的消息队列的功能。另外还有一个就是可以利用lrange命令，做基于redis的分页功能，性能极佳，用户体验好。本人还用一个场景，很合适—取行情信息。就也是个生产者和消费者的场景。LIST可以很好的完成排队，先进先出的原则。

(四)set

使用sadd/smembers操作。因为set堆放的是一堆不重复值的集合。所以可以做全局去重的功能。为什么不用JVM自带的Set进行去重？因为我们的系统一般都是集群部署，使用JVM自带的Set，比较麻烦，难道为了一个做一个全局去重，再起一个公共服务，太麻烦了。另外，就是利用交集、并集、差集等操作，可以计算共同喜好，全部的喜好，自己独有的喜好等功能。

(五)sorted set(zset)

使用zadd/ZRANGEBYSCORE 操作，sorted set多了一个权重参数score,集合中的元素能够按score进行排列。可以做排行榜应用，取TOP N操作。可以用来做延时任务。最后一个应用就是可以做范围查找。

一些新的数据结构：

1. bitmap 衍生自string，使用setbit与getbit进行操作，还有bitcount进行统计
2. hyperloglog 是个利用极小的内存空间完成独立总数的统计算法（这个算法存在误差！），根据输入元素来计算基数，不会存元素本身，使用PFADD和PFCOUNT操作
3. geo 衍生自zset，geoadd/geopos/geodist/georadius进行操作
4. PUBLISH/SUBSCRIBE 创建channel

总体使用命令原则还有：

Key: 不太短，建议使用“:”分隔；KEYS返回匹配的key支持正则；EXPIRE设置过期时间；TTL返回剩余时间；PERSIST移除时间；

Value：INCR/INCRBY/DECR/DECRBY做计数和自增；APPEND追加值；SET已经融合了NX功能，当key不存在则创建，实现锁的关键，也融合了EX功能，相当于更新