一、Redis简介

redis是一种支持Key-Value等多种数据结构的存储系统。可用于缓存、事件发布或订阅、高速队列等场景。该数据库使用ANSI C语言编写，支持网络，提供字符串、哈希、列表、队列、集合结构直接存取，基于内存，可持久化，支持多种开发语言。

二、Redis支持的数据类型

Redis支持多种数据类型，包括：字符串、列表、哈希、集合、有序集合等。下面分别进行介绍。

1. string(字符串)
   String数据结构是简单的key-value类型，value其实不仅可以是String，也可以是数字。

常规key-value缓存应用。

2.list(列表)
Redis的list是每个子元素都是String类型的双向链表，可以通过push和pop操作从列表的头部或者尾部添加或者删除元素，这样List即可以作为栈，也可以作为队列。

3. hash(散列)
   Redis hash是一个string类型的field和value的映射表，hash特别适合用于存储对象。

存储部分变更的数据，如用户信息等。

4. sets (集合)
   set就是一个集合，集合的概念就是一堆不重复值的组合。利用Redis提供的set数据结构，可以存储一些集合性的数据。set中的元素是没有顺序的。

5. sorted set(有序集合)
   和set相比，sorted set增加了一个权重参数score，使得集合中的元素能够按score进行有序排列。

三、redis的特点

• 单线程，单机实现最高10W QPS的访问能力
• 丰富数据类型
• 支持分布式哨兵和集群模式等高可用模式部署
• 读写分离模式
• 支持事务机制
• 支持数据过期机制
• 支持数据持久化机制

四、redis的应用场景

1. 键值对缓存
   缓存数据库的基本功能，因此不做过多介绍。

2. 排行榜/计数
   Redis 基于内存，可以非常快速高效的处理增加和减少的操作，相比于使用 SQL 请求的处理方式，性能的提升是非常巨大的。

Redis可以实现快速计数、查询缓存的功能，同时数据可以异步落地到其他数据源。

典型应用场景：
1）播放数计数的基础组件，用户每播放一次视频，相应的视频播放数就会自增1。
2）排行榜：按照时间、按照数量、按照获得的赞数等排行。

3. 共享Session
   典型应用场景：用户登陆信息，Redis将用户的Session进行集中管理，每次用户更新或查询登陆信息都直接从Redis中集中获取。

4. 消息队列
   使用list数据结构，消息发布者push数据，多个消息订阅者通过阻塞线程pop数据，以此提供简单的消息队列能力。

注意：之所以说简单，是因为Redis官方不提供可靠消费/发布的机制；需要自行实现故障转移、队列持久化、队列监控和流量控制等mq具备的功能；

Redis实现消息队列.png

5. 发布/订阅
   Redis 发布订阅(pub/sub)是一种消息通信模式：发送者(pub)发送消息，订阅者(sub)接收消息。

注意：Redis无法做消息堆积（新的订阅者无法获取历史订阅消息）

发布订阅.png

6. 分布式锁

7. bitmap
   使用bitmap可以实现布隆过滤器实现垃圾邮件过滤的功能，也实现实现用户登录数目统计等功能。下面简要介绍一下Redis 中的bitmap。

字符串big对应的二进制（ASCII码）如图所示， bitmap可以直接操控位。使用每个数位代表一个用户或者状态，相比int数据结构保存，节省了32倍的内存空间。
注意：

• bitmap并不是适合所有场景去替换常规的数据存储
• bit是string类型，最大只能存512MB
• setbit函数会自动补位，所以生产环境要注意setbit的偏移量，可能会造成较大的耗时

bitmap.png