全称：REmote DIctionary Server
历史：意大利人Salvatore Sanfilippo，2009年开源了Redis，从2010年起，Redis的开发工作由VMware主持，从2013年开始，Redis的开发由Pivotal赞助
官网：https://redis.io/
Windows版Redis：https://github.com/MicrosoftArchive/redis
同类产品对比
Memcache：数据类型单一，只有String
淘宝 Tair：单节点性能较低，社区不活跃
Linux安装Redis
1、官网上下载 redis.tar.gz；上传到 /usr；tar -zxvf redis.tar.gz
2、进入redis安装目录，make
3、redis.conf 设置 bind 0.0.0.0；protected-mode no
4、启动：/usr/redis/src/redis-server /usr/redis/redis.conf ，必须显示指定配置文件，否则配置文件不生效
5、新起shell，使用客户端：/usr/redis/src/redis-cli
6、检查接口监听：netstat -tunlp | grep 6379
7、测试时确保外部能访问，设置云主机安全组规则，扫描6379端口是否开放
原理
单线程
数据类型
String：字符串、整数、浮点数
List：以String为节点的双向链表
Set：String 不重复集合
zSet：有序集合
Hash：Map
HyperLogLog：基数
客户端命令
清空：flushdb
查看匹配的key：keys *
切换db：select 2 // 客户端默认打开的是第0个db，一共16个db
===================== String ====================
设值：set key value
取值：get key
删值：del key
值长：strlen key
取值然后设值：getset key value
获取子串：getrange key start end
追加：append key value
加一：incr key
加整数：incrby key int
减一：decr key
减整数：decrby key int
加浮点数：incrbyfloat key float
=================== Hash =======================
单字段设值：hset key filed value
非空字段设值：hsetnx key field value
多字段设值：hmset key field1 value1 field2 value2
多字段取值：hmget key field1 field2
取所有键：hkeys key
取所有值：hvals key
取所有键值：hgetall key
取字段数量：hlen key
是否存在键：hexists key field
删除字段：hdel key field1 field2
字段加整数：hincrby key field int
字段加浮点数：hincrbyfloat key field int
==================== List ======================
左侧操作
从左侧加入节点：lpush key node1 node2
非空链表加入节点：lpushx key node
在node0前插入节点：linsert key before node0 node
在node0后插入节点：linsert key after node0 node
设置节点：lset key index node
获取指定节点：lindex key index
获取多个节点：lrange list start end
获取链表长度：llen key
弹出一个节点：lpop key
删除count个小于等于value的节点：lrem key count value
剪切链表，保留start到stop：ltrim key start stop
右侧操作
rpush key node1 node2
rpushx list node
rpop key
阻塞操作
blpop key timeout：lpop没节点时，阻塞直到有节点 或 timeout
==================== Set ======================
增加元素：sadd key member1 member2
转移成员：smove src des member
获取元素数量：scard key
获取差集：sdiff key1 key2
保存差集：sdiffstore des key1 key2
获取交集：sinter key1 key2
保存交集：sinterstore des key1 key2
获取并集：sunion key1 key2
保存并集：sunionstore des key1 key2
获取所有成员：smembers key
随机弹出一个成员：spop key
是否包含：sismember key member
移除元素：srem key member1 member2
==================== ZSet ======================
非顺序相关操作
获取元素数量：zcard key
元素加整数：zincrby key int member
保存交集：zinterstore desKey 2 key1 key2
保存并集：zunionstore desKey 2 key1 key2
顺序相关操作
添加元素：zadd key score1 value1 score2 value2
获取分数值在范围内的元素：zcount key (min max]
获取成员值在范围内的元素：zlexcount key [min max)
获取多个元素：zrange key start end
删除分数值在范围内的元素：zremrangebyscore key min max
删除成员值在范围内的元素：zremrangebylex key min max
删除多个元素：zremrangebyscore key start end
获取成员分数值：zscore key member
====================== 事务 =======================
监听数据：watch key1 key2 // 被监听的数据在下面的事务执行前发生变化，则事务不执行
解除监听：unwatch key1 key2
开启事务：multi
执行事务：exec // 会解除先前的监听
放弃事务：discard // 会解除先前的监听
乐观锁：非阻塞锁，即不阻塞其他线程，同时又能一定程度上保证数据一致性，可以用CAS机制实现
CAS：compare and swap，解决多线程情况下使用锁造成性能损耗的一种机制；一个线程，要改变一个数据前，先比较他的当前值和先前值，不一致则放弃修改
ABA问题：CAS机制下，一个数据先前值为A，当前值也为A，前后一致，被认为未变化；单有可能是变化了两次A->B->A
Redis解决ABA问题：每条数据附带有一个version，检查version是否变化
======================= 发布 与 订阅 =====================
在一个客户端订阅：subscribe channel_1
在另一个客户端发布：publish channel_2
========================= 超时时间 ======================
设置超时时长：expire key seconds // 单位为秒
设置超时时长：pexpire key milliseconds // 单位为毫秒
设置超时时间点：expireat key timestamp // 单位为秒
设置超时时间点：pexpireat key stamptimes // 单位为毫秒
查看超时设置：ttl key // 单位为秒
查看超时设置：pptl key milliseconds // 单位为毫秒
取消超时设置：persist key
惰性回收：超时后再调用一次get才真正被回收
配置
位置：安装目录/redis.conf
AOF模式持久化：Append-Only File，记录所有写操作
LRU算法：在多个样品中找到使用最少的样品
TTL算法：在多个样品中找到剩余存活时间（离超时）最短的样品
requirepass "abcdefg" # 需要密码
# 进行持久化，即启动Redis server时，会读取持久化文件作为初始数据
save 900 1 # 当900 秒执行1 个写命令时，进行持久化
save 300 10 # 当300 秒执行10 个写命令时，进行持久化
save 60 10000 # 当60 秒内执行10000 个写命令时，进行持久化
# 把所有save注释掉，则不进行持久化
dbfilename dump.rdb # 快照持久化文件
appendonly no # 是否用AOF模式持久化，代替快照模式
appendfilename "appendonly.aof" # AOF持久化文件
## 内存不足还要写入时的数据淘汰策略
maxmemory-samples 5 # LRU算法或TTL算法 的样品数量
maxmemory-policy noeviction # 不淘汰
maxmemory-policy volatile-ttl # TTL淘汰数据
maxmemory-policy volatile-random # 随机淘汰超时数据
maxmemory-policy allkeys-random # 随机淘汰任意数据
maxmemory-policy volatile-lru # LRU淘汰超时数据
maxmemory-policy allkeys-lru # LRU淘汰任意数据
主从复制
1、配置redis.conf
bind 0.0.0.0 # 允许任何IP访问，主从服务器都设置
slaveof server port # 初始master，从服务器设置
2、用命令改变本slave的master
slaveof server port
哨兵模式 Sentinel
1、mater，只负责写
bind 0.0.0.0
2、slave，只负责读
bind 0.0.0.0
slaveof server port # 初始master
masterauth pass1 # master的密码
3、配置哨兵 sentinel.conf
哨兵进程的启动脚本也在redis的安装包内，一台主机上可以同时启动redis-server进程 和 redis-sentinel进程
主观下线：一个sentinel发现mater宕机
客观下线：一个sentinel发起投票，确认master宕机，通知所有sentinel切换master
protected-mode no # 关闭保护模式，让外界可访问
# sentinel monitor 主服务器名 ip port 确认master宕机的最低得票数
sentinel monitor mymaster ip port 2 # 要监听本机的redis，不能用127.0.0.1，否则会使Spring访问自己所在的主机
sentinel auth-pass mymaster pass1
4、启动
进程启动顺序：master server -> slave server -> sentinel
启动哨兵进程：/usr/redis/src/redis-sentinel /usr/redis/sentinel.conf
代理模式
Twitter公司出品的Twemproxy，可作为Redis的代理
集群模式
与哨兵模式的区别：主节点有多台，从节点分别追随一个主节点，主节点自带哨兵，来下线故障的节点；优点：多节点可写；缺点：网络IO较频繁
分片功能：所有的key被分到16384个槽位slot中，分槽的hash函数为 crc16(key)%16384，多个主节点平分16384个槽。数据操作请求随机分发给一个主节点，当数据的key所属的槽不在这个节点，则通知请求方去请求正确的主节点
redis集群搭建
1、安装多个（以6个为例）单节点 redis，配置开启集群功能 cluster-enabled yes，并启动
2、选取一个节点用来运行ruby脚本以初始化集群
安装ruby：yum install -y ruby
安装rubygems：yum install -y rubygems，ruby包管理工具
安装redis.gem：gem install redis
3、初始化集群：/usr/redis/src/redis-trib.rb create --replicas 1 IP_1:端口 IP_2:端口 IP_3:端口 IP_4:端口 IP_5:端口 IP_6:端口
4、用客户端连接集群：redis/src/redis-cli -h 127.0.0.1 -p 7001 -c
5、连接集群后，查询集群状态：cluster info；cluster nodes；此时已经分片好了（分配好了槽位）
分片方案
1、客户端分片：性能好，实现简单，已定位问题；侵入业务
2、代理分片：成本增加，性能降低
3、集群分片
阿里云
云数据库 Redis 版