应用场景
缓存
共享Session
消息队列系统
分布式锁
单线程的Redis为什么快
纯内存操作单线程操作，避免了频繁的上下文切换合理高效的数据结构采用了非阻塞I/O多路复用机制（有一个文件描述符同时监听多个文件描述符是否有数据到来）
Redis 的数据结构及使用场景
String字符串:字符串类型是 Redis 最基础的数据结构，首先键都是字符串类型，而且 其他几种数据结构都是在字符串类型基础上构建的，我们常使用的 set key value 命令就是字符串。常用在缓存、计数、共享Session、限速等。
Hash哈希:在Redis中，哈希类型是指键值本身又是一个键值对结构，哈希可以用来存放用户信息，比如实现购物车。
List列表（双向链表）:列表（list）类型是用来存储多个有序的字符串。可以做简单的消息队列的功能。
Set集合：集合（set）类型也是用来保存多个的字符串元素，但和列表类型不一 样的是，集合中不允许有重复元素，并且集合中的元素是无序的，不能通过索引下标获取元素。利用 Set 的交集、并集、差集等操作，可以计算共同喜好，全部的喜好，自己独有的喜好等功能。
Sorted Set有序集合（跳表实现）：Sorted Set 多了一个权重参数 Score，集合中的元素能够按 Score 进行排列。可以做排行榜应用，取 TOP N 操作
Redis的持久化机制
RDB
快照形式是直接把内存中的数据保存到一个dump的文件中，定时保存，保存策略。当Redis需要做持久化时，Redis会fork一个子进程，子进程将数据写到磁盘上一个临时RDB文件中。当子进程完成写临时文件后，将原来的RDB替换掉。
配置文件中默认的快照配置dbfilename dump.rdb
命令save或者是bgsave执行快照的保存
Save：save时只管保存，其它不管，全部阻塞
BGSAVE：Redis会在后台异步进行快照操作， 快照同时还可以响应客户端请求。可以通过lastsave 命令获取最后一次成功执行快照的时间
AOF
以日志的形式来记录每个写操作，将Redis执行过的所有写指令记录下来(读操作不记录)， 只许追加文件但不可以改写文件，redis启动之初会读取该文件重新构建数据，换言之，redis 重启的话就根据日志文件的内容将写指令从前到后执行一次以完成数据的恢复工作
AOF配置
相关配置在配置文件的位置 - 在redis.conf搜寻### APPEND ONLY MODE ###
aof保存的是appendonly.aof文件（在配置文件可修改文件名）
appendonly no，改为yes
如果appendonly.aof文件损坏Redis-check-aof --fix命令进行修复
使用AOF做持久化，每一个写命令都通过write函数追加到appendonly.aof中。aof的默认策略是每秒钟fsync一次，在这种配置下，就算发生故障停机，也最多丢失一秒钟的数据。 缺点是对于相同的数据集来说，AOF的文件体积通常要大于RDB文件的体积。根据所使用的fsync策略，AOF的速度可能会慢于RDB。 Redis默认是快照RDB的持久化方式。对于主从同步来说，主从刚刚连接的时候，进行全量同步（RDB）；全同步结束后，进行增量同步(AOF)。
Redis 的数据过期策略
Redis 中数据过期策略采用定期删除+惰性删除策略
定期删除策略：Redis 启用一个定时器定时监视所有的 key，判断key是否过期，过期的话就删除。这种策略可以保证过期的 key 最终都会被删除，但是也存在严重的缺点：每次都遍历内存中所有的数据，非常消耗 CPU 资源，并且当 key 已过期，但是定时器还处于未唤起状态，这段时间内 key 仍然可以用。
惰性删除策略：在获取 key 时，先判断 key 是否过期，如果过期则删除。这种方式存在一个缺点：如果这个 key 一直未被使用，那么它一直在内存中，其实它已经过期了，会浪费大量的空间。
这两种策略天然的互补，结合起来之后，定时删除策略就发生了一些改变，不在是每次扫描全部的 key 了，而是随机抽取一部分 key 进行检查，这样就降低了对 CPU 资源的损耗，惰性删除策略互补了为检查到的key，基本上满足了所有要求。但是有时候就是那么的巧，既没有被定时器抽取到，又没有被使用，这些数据又如何从内存中消失？没关系，还有内存淘汰机制，当内存不够用时，内存淘汰机制就会上场。
Redis的内存淘汰策略
noeviction： 当内存不足以容纳新写入数据时，新写入操作会报错。（Redis 默认策略）
allkeys-lru：当内存不足以容纳新写入数据时，在键空间中，移除最近最少使用的 Key。（LRU推荐使用）
allkeys-random：当内存不足以容纳新写入数据时，在键空间中，随机移除某个 Key。
volatile-lru：当内存不足以容纳新写入数据时，在设置了过期时间的键空间中，移除最近最少使用的 Key。这种情况一般是把 Redis 既当缓存，又做持久化存储的时候才用。
volatile-random：当内存不足以容纳新写入数据时，在设置了过期时间的键空间中，随机移除某个 Key。
volatile-ttl：当内存不足以容纳新写入数据时，在设置了过期时间的键空间中，有更早过期时间的 Key 优先移除。
Redis的set和setnx
Redis的事务
Redis 事务的本质是一组命令的集合。事务支持一次执行多个命令，一个事务中所有命令都会被序列化。在事务执行过程，会按照顺序串行化执行队列中的命令，其他客户端提交的命令请求不会插入到事务执行命令序列中。总结说：redis事务就是一次性、顺序性、排他性的执行一个队列中的一系列命令。
Redis事务没有隔离级别的概念，批量操作在发送 EXEC 命令前被放入队列缓存，并不会被实际执行，也就不存在事务内的查询要看到事务里的更新，事务外查询不能看到。
Redis中，单条命令是原子性执行的，但事务不保证原子性，且没有回滚。事务中任意命令执行失败，其余的命令仍会被执行。
Redis事务相关命令
watch key1 key2 ... : 监视一或多个key,如果在事务执行之前，被监视的key被其他命令改动，则事务被打断（类似乐观锁）
multi : 标记一个事务块的开始（queued）
exec : 执行所有事务块的命令（一旦执行exec后，之前加的监控锁都会被取消掉）
discard : 取消事务，放弃事务块中的所有命令
unwatch : 取消watch对所有key的监控
Redis的LRU具体实现：
传统的LRU是使用栈的形式，每次都将最新使用的移入栈顶，但是用栈的形式会导致执行select *的时候大量非热点数据占领头部数据，所以需要改进。Redis每次按key获取一个值的时候，都会更新value中的lru字段为当前秒级别的时间戳。Redis初始的实现算法很简单，随机从dict中取出五个key,淘汰一个lru字段值最小的。在3.0的时候，又改进了一版算法，首先第一次随机选取的key都会放入一个pool中(pool的大小为16),pool中的key是按lru大小顺序排列的。接下来每次随机选取的keylru值必须小于pool中最小的lru才会继续放入，直到将pool放满。放满之后，每次如果有新的key需要放入，需要将pool中lru最大的一个key取出。淘汰的时候，直接从pool中选取一个lru最小的值然后将其淘汰。
Redis如何发现热点key
凭借经验，进行预估：例如提前知道了某个活动的开启，那么就将此Key作为热点Key。
服务端收集：在操作redis之前，加入一行代码进行数据统计。
抓包进行评估：Redis使用TCP协议与客户端进行通信，通信协议采用的是RESP，所以自己写程序监听端口也能进行拦截包进行解析。
在proxy层，对每一个 redis 请求进行收集上报。
Redis自带命令查询：Redis4.0.4版本提供了redis-cli –hotkeys就能找出热点Key。（如果要用Redis自带命令查询时，要注意需要先把内存逐出策略设置为allkeys-lfu或者volatile-lfu，否则会返回错误。进入Redis中使用config set maxmemory-policy allkeys-lfu即可。）
Redis的几种集群模式
主从复制
主机数据更新后根据配置和策略， 自动同步到备机的master/slaver机制，Master以写为主，Slave以读为主
从库配置：slaveof主库IP主库端口
哨兵模式
哨兵是一个分布式系统,在主从复制的基础上你可以在一个架构中运行多个哨兵进程,这些进程使用流言协议来接收关于Master是否下线的信息,并使用投票协议来决定是否执行自动故障迁移,以及选择哪个Slave作为新的Master。
每个哨兵会向其它哨兵、master、slave定时发送消息,以确认对方是否活着,如果发现对方在指定时间(可配置)内未回应,则暂时认为对方已挂(所谓的”主观认为宕机”)。
若“哨兵群“中的多数sentinel,都报告某一master没响应,系统才认为该master"彻底死亡"(即:客观上的真正down机),通过一定的vote算法,从剩下的slave节点中,选一台提升为master,然后自动修改相关配置。
配置
新建sentinel.conf文件，sentinel monitor被监控数据库名字，如果master挂了，他会发现投票选出新的master
