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Redis 基础知识详解

一、什么是 Redis？

Redis（Remote Dictionary Server）是一个开源的高性能键值对（Key-Value）数据库，常被用作缓存、消息队列、排行榜、会话管理等场景。它支持丰富的数据结构，数据全部存储在内存中，读写速度极快，并支持持久化到磁盘。

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二、Redis 的主要特点

1. 高性能：读写速度极快，单机可达每秒十万级别的读写操作。
2. 丰富数据结构：支持字符串（String）、哈希（Hash）、列表（List）、集合（Set）、有序集合（Sorted Set）等多种数据类型。
3. 多种持久化方式：支持 RDB 快照和 AOF 日志两种持久化机制。
4. 原子操作：所有操作都是原子的，支持事务。
5. 多语言支持：几乎所有主流编程语言都有 Redis 客户端。
6. 分布式与高可用：支持主从复制、哨兵、集群等高可用和分布式方案。

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三、Redis 的常用数据类型

1. 字符串（String）

最基本的数据类型，可以存储字符串、数字、二进制数据等。

SET key value
GET key
INCR key   # 自增
DECR key   # 自减

2. 哈希（Hash）

适合存储对象，类似于 Python 的字典。

HSET user:1 name "Tom"
HGET user:1 name
HGETALL user:1

3. 列表（List）

有序的字符串列表，支持从两端插入和弹出，常用于消息队列。

LPUSH mylist a b c
RPUSH mylist d
LPOP mylist
RPOP mylist
LRANGE mylist 0 -1

4. 集合（Set）

无序且唯一的字符串集合，常用于去重、标签等场景。

SADD myset a b c
SREM myset b
SMEMBERS myset
SISMEMBER myset a

5. 有序集合（Sorted Set）

每个元素关联一个分数，按分数排序，常用于排行榜。

ZADD myzset 100 Tom 90 Jack
ZRANGE myzset 0 -1 WITHSCORES
ZREM myzset Tom

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四、Redis 的持久化机制

1. RDB（快照）
   定期将内存中的数据快照保存到磁盘，适合灾难恢复。

2. AOF（追加文件）
   以日志形式记录每次写操作，重启时可重放日志恢复数据，数据安全性更高。

3. 混合持久化
   Redis 4.0+ 支持 RDB+AOF 混合持久化，兼顾性能和安全。

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五、Redis 的高可用与分布式

1. 主从复制
   一个主节点可有多个从节点，实现读写分离和数据冗余。

2. 哨兵（Sentinel）
   自动监控主节点故障并自动切换，保证高可用。

3. 集群（Cluster）
   支持数据分片和多主节点，适合大规模分布式场景。

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六、常用应用场景

• 缓存：加速数据库访问，减轻后端压力
• 分布式锁：利用 SETNX、EXPIRE 实现
• 消息队列：基于 List、Stream 实现异步消息
• 排行榜/计数器：利用 Sorted Set、INCR
• 会话管理：存储用户 Session 信息

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七、常用命令速查

命令	作用
SET/GET	设置/获取键值
DEL key	删除键
EXISTS key	判断键是否存在
EXPIRE key s	设置过期时间
KEYS *	查询所有键
FLUSHDB	清空当前库
FLUSHALL	清空所有库

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八、Redis 的优缺点

优点：

• 速度快，支持多种数据结构
• 支持持久化和高可用
• 社区活跃，生态丰富

缺点：

• 数据全部在内存，成本较高
• 不适合超大数据量的持久存储
• 单线程模型，部分场景下并发有限制（但6.0+已支持多线程IO）

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九、总结

Redis 是现代互联网架构中不可或缺的高性能缓存和 NoSQL 数据库。掌握 Redis 的基本原理、常用命令和典型应用场景，是每个后端开发者和运维工程师的必备技能。

建议：

• 日常开发中多用 Redis 提升系统性能
• 结合实际业务场景选择合适的数据结构和持久化方案
• 注意数据安全和高可用配置

如需更深入的 Redis 实战或高级用法，欢迎留言交流！