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一、redis 简介 redis 适合放一些频繁使用，比较热的数据，因为是放在内存中，读写速度都非常快，一般会应用在下面一些场景，排行榜、计数器、消息队列推送、好友关注、粉丝。
首先要知道 mysql 存储在磁盘里，redis 存储在内存里，redis 既可以用来做持久存储，也可以做缓存，而目前大多数公司的存储都是 mysql + redis，mysql 作为主存储，redis 作为辅助存储被用作缓存，加快访问读取的速度，提高性能。
官方定义：
Redis is an open source (BSD licensed), in-memory data structure store, used as a database, cache and message broker. It supports data structures such as strings, hashes, lists, sets, sorted sets with range queries, bitmaps, hyperloglogs and geospatial indexes with radius queries. Redis has built-in replication, Lua scripting, LRU eviction, transactions and different levels of on-disk persistence, and provides high availability via Redis Sentinel and automatic partitioning with Redis Cluster.
Redis 与 MySQL/Oracle 的区别：
（1）存储介质：Redis 存储在内存，但是可以将数据持久化到硬盘。MySQL/Oracle 将数据持久化的存储到硬盘；
（2）数据库类型：Redis 属于非关系型数据库；MySQL/Oracle 关系型数据库
（3）存取效率：Redis 直接在内存中存取数据效率高；MySQL/Oracle 每次请求访问数据库时，都存在着 I / O 操作，如果反复频繁的访问数据库。第一：会在反复链接数据库上花费大量时间，从而导致运行效率过慢；第二：反复的访问数据库也会导致数据库的负载过高。二、数据类型与常用操作 Redis 支持五种数据类型：字符串 (String), 哈希 (Hash), 列表 (list), 集合 (sets) 和 有序集合 (sorted sets)
字符串 (String): 增删改查
set key valuedel keyset key newvalueget keymset key1 value1 key2 value2 – 批量增加哈希 (Hash): key {filed1: value, filed2:vaule…..,fieldN:value}
hset key field_1 value1 — 增 hmset key field_1 value1 filed_2 value2 – 批量增 hdel key filed– 删 hset key field newValue — 改 hget key field – 查某一 field 值 hvals filed — 查 key 对应的 field-valueshlen key – 计算 field 个数 hkeys – 获取所有 field
rpush key value [value …] – 右插 lpush key value [value …] — 左插 linsert key BEFORE|AFTER pivot value lrange key start stoplindex key indexllen keylpop key — 左弹 rpop key — 右弹 lset key index value – 修改下标 index 的元素值 rpush key value [value …] – 右插 lpush key value [value …] — 左插 linsert key BEFORE|AFTER pivot value lrange key start stoplindex key indexllen keylpop key — 左弹 rpop key — 右弹 lset key index value – 修改下标 index 的元素值
集合 (sets) (集合内不允许相同的元素)
— 集合内元素操作 sadd key element [element …] – 增 srem key element [element …] – 删 scard key – 计算元素个数 sismember key element – 判断元素是否在集合中 spop key smembers key – 获取所有元素 – 集合间元素操作 sinter key [key …] – 交集 sunion key [key …] — 并集 sdiff key [key …] – 差集 – 将结果保存 sinterstore destination key [key …]suionstore destination key [key …]sdiffstore destination key [key …]
（有序集合）参考 sets 加粗文字常用操作 ttl
-1 键没设置过期时间 / 永久有效
-2 键不存在
0 键剩余的过期时间
type – 查看键的类型
flushdb/flushall – 删除数据
info memory – 查看内存信息
select db – 选择库
Expire — 设置过期时间
三、数据持久化为什么数据持久化？
由于 redis 的强大性能很大程度上是因为所有数据都是存储在内存中，然而当出现服务器宕机、redis 重启等特殊场景，所有存储在内存中的数据将会丢失，这是无法容忍的事情，所以必须将内存数据持久化。例如：将 redis 作为数据库使用的；将 redis 作为缓存服务器使用等场景。
持久化存在的方式？
目前持久化存在两种方式：RDB 方式和 AOF 方式。
RDB 方式
RDB 持久化是把当前进程数据生成快照保存到硬盘的过程，触发 RDB 持久化过程分为手动触发和自动触发。一般存在以下情况会对数据进行快照
根据配置规则进行自动快照；用户执行 SAVE, BGSAVE 命令；执行 FLUSHALL 命令；执行复制（replication）时。优缺点：恢复数据较 AOF 更快；
RDB 方式数据没办法做到实时持久化 / 秒级持久化；存在老版本 Redis 服务无法兼容新版 RDB 格式的问题；非实时性。
AOF 方式
以独立日志的方式记录每次写命令（写入的内容直接是文本协议格式），重启时再重新执行 AOF 文件中的命令达到恢复数据的目的。
AOF 的工作流程操作：命令写入（append）、文件同步（sync）、文件重写（rewrite）、重启加载（load）
优点：实时性较好
四、redis 过期时间为什么需要设置过期时间？
涉及的业务场景 有数据更新要求（每秒 / 每天，根据业务的不同，更新频率也不同）
行情数据，则每秒需要更新；账户资产等数据，则满足每天更新即可；
测试案例分析：1. 内存占用过大问题【问题描述：面对后台一张 ” 表 ”400w 的资金账户数据量（Hadoop HDFS 分布式系统存储映射后的其中一张表）, 中台接口通过 impala 查询（类似 Oracle 查询语法）将得到的结果以 bitmap 的形式存放至 Redis，供其它中台接口调用，最终将数据在前端展示。】
经过计算 1byte=8bit, 每个客户进行一次查询存储的 key 占用的内存 400w/8/1024/1024=0.47M，粗略估计 2000 客户进行查询，存储 key 占用的内存 =2000*0.47（将近 1G），如果查询频繁，则必然会出现内存溢出的风险。
优化方法：针对客户的操作频率，一般不会不停地进行数据查询操作，所以可以将客户查询存储的 key 设置过期时间，这样可以减小内存压力。
五、Redis 架构模式 1. 单机版
优点：简单；缺点：内存容量有限；处理能力有限；无法高可用
2. 集群版
优点：
主从复制：Redis 的复制（replication）功能允许用户根据一个 Redis 服务器来创建任意多个该服务器的复制品，其中被复制的服务器为主服务器（master），而通过复制创建出来的服务器复制品则为从服务器（slave）。只要主从服务器之间的网络连接正常，主从服务器两者会具有相同的数据，主服务器就会一直将发生在自己身上的数据更新同步 给从服务器，从而一直保证主从服务器的数据相同。
高可用 1. 无中心架构（不存在哪个节点影响性能瓶颈），少了 proxy 层。2. 数据按照 slot 存储分布在多个节点，节点间数据共享，可动态调整数据分布。3. 可扩展性，可线性扩展到 1000 个节点，节点可动态添加或删除。4. 高可用性，部分节点不可用时，集群仍可用。通过增加 Slave 做备份数据副本 5. 实现故障自动 failover，节点之间通过 gossip 协议交换状态信息，用投票机制完成 Slave 到 Master 的角色提升。
思维导图：
附件：redis 简易操作的 python 脚本：https://www.bilibili.com/vide…
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