入门

为什么要用 redis：（高性能、多功能、高可靠性）

1. 高性能：redis 是基于内存的数据库，读取速度非常快，远高于磁盘存储的数据库（如 mysql），尤其适合处理高频访问的数据
2. 丰富的数据结构支持：支持 string、hash、list、set 等多种数据结构
3. 持久化机制：提供快照（RDB）、日志（AOF）两种持久化方式，保证内存数据的高效访问的同时，又能避免宕机后的数据丢失
4. 高可用和分布式支持：支持主从复制、哨兵模式（自动故障转移）和 Redis Cluster（分片集群），能轻松实现高可用部署和水平扩展，满足大规模业务的需求。
5. 提供了原子性操作，避免在了并发场景的竞态问题

怎么用：
核心操作：

• String：set key value（存）、get key（取）、incr key（自增），适合存储简单值（如用户 token、计数器）。
• Hash：hset key field value（存字段）、hget key field（取字段），适合存储对象（如用户信息： user:1 {name: "xxx",age:20}）。
• List：lpush key elem（左插）、rpop key（右取），适合实现队列 / 栈（如消息队列、最新消息列表）。
• Set：sadd key elem（添加元素）、sinter key1 key2（交集），适合去重或关系计算（如共同好友）。

redis：键值型数据库，非关系型数据库

value 的数据类型：

命令行文档：help @组名 就会列出当前组下的命令

当 key 值冲突时，如 user 和 product 都有一个 id 字段，但是在 redis 的一张表中并不能存在两个 id 的键

通用命令

数据类型

是 value 的类型

String 类型

Hash 类型

v 里套 k-v。

List 类型

双向链表

Set 类型

集合

SortedSet

Redis 的产生

随着数据量增大，存储的压力增大，数据从单表演变为分库分表，MySQL 从单机演变为集群

且数据分冷热，热数据是经常被访问到的数据。那么将热数据存储到内存中能大大提高性能和效率
下图是 redis 的读写操作流程

Redis 的工作原理

既然 redis 将数据存在在内存中，那么系统断电时，数据如何确保不丢失呢？

在 redis 操作数据的同时，会将操作命令追加到AOF文件中，而 AOF 文件存储在磁盘并不会丢失

RDB 文件记录了全部的数据信息（全量数据），启动时 redis 先去读取 RDB 文件加载数据，然后对比 AOF 文件有无数据没有被操作，有就从 AOF 文件中加载对应的操作

这样就保证了 redis 的启动与之前的状态一致。

Redis 是单线程处理的系统

典型场景：

1. 缓存（最核心场景）：

   • 存储高频访问的热点数据（如商品详情、用户信息），减轻数据库压力。
   • 注意：需设计缓存更新策略（如 Cache Aside 模式：更新数据库后删除缓存），避免缓存穿透（缓存和数据库都无数据，用布隆过滤器拦截）、缓存击穿（热点 key 过期，加互斥锁）、缓存雪崩（大量 key 同时过期，加随机过期时间）。

2. 会话存储：

   • 存储用户登录会话（如 token），替代传统的服务器本地 session，支持分布式系统中多服务共享会话（如微服务架构下的单点登录）。

为什么适合会话存储的场景：

1. 会话（Session）是用户登录后服务器生成的临时凭证，几乎所有用户操作（如页面跳转、接口请求）都需要验证会话有效性，属于高频访问数据
2. 会话有明确的 “时效性”（如用户 30 分钟无操作自动失效），需要自动清理过期会话以释放资源。Redis 内置了键过期机制（expire key seconds命令），支持为会话设置精确的过期时间、
3. 分布式支持解决会话共享问题

3. 简易消息队列：
   • 用 List 的lpush（生产者发消息）和rpop（消费者取消息）实现简单队列，适合低延迟、非高可靠要求的场景（高可靠需用专业 MQ 如 RabbitMQ）。

常见面试题：

1. Redis 为什么是单线程的？单线程为什么能支持高并发？
   答题思路：

• 单线程原因：Redis 的性能瓶颈是内存而非 CPU，单线程可避免多线程切换的开销（上下文切换、锁竞争），简化设计。
• 高并发原因：
  • 基于内存操作，避免磁盘 IO 阻塞；
  • 采用 IO 多路复用模型（如 epoll/kqueue），单线程可同时处理多个客户端的网络 IO 请求（非阻塞 IO）；
  • 核心操作（如 set、get）是原子性的，无需加锁，执行效率高。

2. Redis 的持久化机制有哪些？RDB 和 AOF 的区别是什么？如何选择？
   答题思路：

• 两种机制：RDB（快照）和 AOF（Append Only File）。
• 区别：
  • RDB：按配置的触发条件（如定时、手动 save/bgsave）生成内存数据的二进制快照；优点是体积小、恢复快；缺点是可能丢失最近一次快照后的数（如宕机）。
  • AOF：记录所有写命令（如 set、hset）到日志文件，恢复时重新执行命令；优点是数据安全性高（可配置每秒 / 每次写同步）；缺点是文件体积大、恢复慢。
• 选择：追求性能和快速恢复用 RDB；追求数据安全性（如金融场景）用 AOF；生产环境常两者结合（RDB 做全量备份，AOF 做增量补充）。

3. Redis 的过期键删除策略是什么？内存满了之后会怎么处理？
   答题思路：

• 过期删除策略（混合策略）：
  • 惰性删除：访问键时才检查是否过期，过期则删除（节省 CPU，可能浪费内存）。
  • 定期删除：每隔一段时间随机扫描部分过期键并删除（平衡 CPU 和内存）。
• 内存满时（maxmemory限制）：触发内存淘汰策略，按配置删除部分键，常见策略：
  • volatile-lru：从过期键中删除最近最少使用的；
  • allkeys-lru：从所有键中删除最近最少使用的；
  • volatile-ttl：删除过期键中剩余时间最短的；
  • 其他（如 LFU、随机等）。
• 注意：若淘汰策略为noeviction（默认），则不删除键，拒绝所有写操作。