Redis簡介
redis是用C語言開發的一個基于記憶體的、高性能key-value鍵值對的、開源nosql資料庫。目前，redis的key是字元串類型的，但value支援多種資料類型：字元串（string）、哈希（hash）、清單（list）、集合（set）、有序集合（sortedset），通過提供多種鍵值資料類型來适應不同場景下的存儲需求。
Redis應用場景
介紹幾種常見的應用：
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建構隊列系統
可以用list可以建構隊列系統，使用sorted set甚至可以建構有優先級的隊列系統
- pub、sub釋出訂閱建構實時消息系統、消息隊列
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計數器應用
redis的指令如INCR，DECR都是原子性的，可以通過這些指令來建構計數器系統
- 分布式叢集架構中session共享
Redis特性
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基于記憶體存儲，資料通路速度快，性能好
根據官方提供的測試資料：50個并發執行100000個請求，讀的速度是110000次/s，寫的速度是81000次/s【資料僅供參考，根據伺服器配置會有不同結果】
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資料持久化機制
目前支援APF和RDB兩種持久化機制，下文會詳細闡述
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支援叢集模式，容量可以線性擴充
注意：Redis3.X開始才支援叢集模式
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支援豐富的資料結構
這一點是相比其他緩存工具如memcache比較鮮明的優勢
Redis資料結構
首先強調一點，redis的key是字元串類型，但value支援多種資料類型。關于key的定義，有幾點建議：
1.key不要太長，太長不僅消耗記憶體還會降低查找效率。建議不要超過1024個位元組
2.key不要太短，要具有可讀性
3.在實際項目中，key最好有一個統一的命名規範
下面詳細介紹一下redis的value目前支援的資料類型：
string類型
字元串是redis支援的最基礎的資料類型，它在redis中是二進制安全的，應用最多。
操作redis的string類型資料常用指令：
set（設定）、get（擷取）、getset（擷取并設定）、del（删除）
一次性插入或者擷取多條資料：
MGET key1 key2
MSET key1 value1 key2 value2 ……
在插入一條string類型資料的同時為它指定一個存活期限：
setex username 10 張三
對string類型資料進行增減操作的幾個指令：
incr：将指定的key的value原子性的遞增1。如果該key不存在，其初始值為0，在incr之後其值為1
decr：将指定的key的value原子性的遞減1。如果該key不存在，其初始值為0，在decr之後其值為-1
incrby key increment：将指定的key的value原子性增加increment。如果該key不存在，其初始值為0，在incrby之後，該值為increment
decrby key decrement：将指定的key的value原子性減少decrement，如果該key不存在，其初始值為0，在decrby之後，該值為decrement。
append key value：拼湊字元串。如果該key存在，則在原有的value後追加該值；如果該key不存在，則重新建立一個key/value。
注意：
decr incr decrby incrby 都是原子性操作。進行增減前提是：key可以轉換為整型否則報錯。相信做過SparkStreaming流式計算統計pv、uv中，中間狀态存儲會熟悉該特性的應用。
list類型
筆者強調一點：redis中list底層是雙端連結清單結構，這個在面試中經常會問。redis為什麼這麼快，其實不僅僅是因為基于記憶體存儲，底層還多了很多的優化，這隻是其中之一，下圖是對雙端連結清單的一個圖形描述：
常用的操作指令：
lpush：從頭部（左邊）插入資料
rpush：從尾部（右邊）插入資料
lrange key start end：讀取list中指定範圍的values。start、end從0開始計數；也可為負數，若為-1則表示連結清單尾部的元素，-2則表示倒數第二個，依次類推…
lpop：從頭部彈出一個元素
rpop：從尾部彈出一個元素
rpoplpush：從一個list的尾部彈出一個元素插入到另一個list。原子性操作，沒有key2會建立key2，一旦key1的list元素被取完，key1會被清除
llen key：傳回指定的key關聯的連結清單中的元素的數量
list資料類型應用案例：消息隊列
比如有這樣一個需求：實作一個任務排程系統==>生産者不斷産生任務，放入task-queue排隊，消費者不斷拿出任務來處理，同時放入一個tmp-queue暫存，如果任務處理成功，則清除tmp-queue；否則，将任務彈回task-queue。
筆者這裡提供一個實作思路，就不貼代碼了，其實就是上述API的簡單應用：
- 生産者将生産的任務lpush進task-queue中
- 消費者通過rpoplpush将taks-queue中取任務并暫存任務到tmp-queue中
- 如果任務處理成功，tmp-queue通過rpop清除相應任務；任務處理失敗，則rpoplpush将任務從tmp-queue中清除并存入task-queue中
- 為了避免消費者程式在處理任務失敗之後沒有及時将rpoplpush失敗的任務時就已經挂掉，可以加入一個管理tmp-queque的角色，以便在這種情況時也能将處理失敗的任務lpush進task-queue中。
hash類型
redis中的hash類型可以看成具有map容器，适合存儲值對象的資訊。如username、password等。
常用指令：
hset key field value：為指定的key設定field/value對（鍵值對）
hmset key field value [field2 value2 …]：設定key中的多個filed/value
hincrby key field increment：設定key中filed的值增加increment
hexists key field：判斷指定的key中的filed是否存在
set類型
無序、無重複元素。和list類型相比，set類型在功能上還存在着一個非常重要的特性，即在伺服器端完成多個set之間的聚合計算操作，如并集、交集、差集的計算。由于這些操作均在服務端完成，是以效率極高，而且也節省了大量的網絡IO開銷。
常用指令：
添加: sadd key values[value1、value2…] [多個value間空格分隔]
删除：srem key members[member1、member2…] 删除set中指定的成員(成員可以是多個)[]
查詢：smembers key 檢視指定key的set中的資料
判斷：sismember key value [判斷參數中指定的成員是否在該set中，1表示存在，0表示不存在或者該key本身就不存在。（無論集合中有多少元素都可以極速的傳回結果）]
統計set元素個數：scard key [指定key對應的set的元素數]
srandmember key：随機傳回set中的一個成員
sdiff、sunion、sinter：差集、并集、交集
sortedset類型
sortedset中的每一個元素都會有一個分數與之關聯，redis正是通過分數來為集合中的元素進行排序，預設正序。注意：sortedset中的資料不能重複，但分數卻可以重複。
常用指令：
zadd key score member score2 member2 … ：将所有成員以及該成員的分數存放到sorted-set中。如果該元素已經存在則會用新的分數替換原有的分數。傳回值是新加入到集合中的元素個數，不包含之前已經存在的元素。(score可以重複，member不可以重複)
zscore key member：傳回指定成員的分數
zcard key：擷取集合中的成員數量
zrem key member[member…]：移除集合中指定的成員，可以指定多個成員
zrange key start end [withscores]：擷取集合中腳标為start-end的成員，[withscores]參數表明傳回的成員包含其分數。(withscores可選參數)
zrevrange key start stop [withscores]：按照元素分數從大到小的順序傳回索引從start到stop之間的所有元素（包含兩端的元素）