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一、Redis 概述

1. 特点

• 高性能：10万~100万+ QPS，微秒级响应
• 丰富数据结构：String、Hash、List、Set、Sorted Set
• 原子操作：单命令原子性，支持事务（MULTI/EXEC）
• 持久化：RDB 快照 + AOF 日志
• 主从复制、哨兵、集群（Cluster）高可用方案

2. 优势

• 基于内存，C语言实现
• 单线程模型（6.0前）+ IO多路复用（epoll）
• 支持多种编程语言客户端
• 功能丰富：Lua脚本、发布订阅、Pipeline、Key过期等

二、数据类型及常用命令

1. String

• SET key value [EX seconds] [NX|XX]
• GET key
• INCR / DECR（原子计数器）
• MSET / MGET（批量操作）
• SETNX（分布式锁基础）

2. List

• LPUSH / RPUSH（左/右插入）
• LPOP / RPOP（左/右弹出）
• LRANGE key start stop（范围查询）
• BLPOP / BRPOP（阻塞式弹出）

3. Set

• SADD key member（添加）
• SMEMBERS key（查看全部）
• SINTER / SUNION / SDIFF（交集/并集/差集）

4. Sorted Set（ZSet）

• ZADD key score member（添加带分值元素）
• ZRANGE / ZREVRANGE（按分数升/降序获取）
• ZRANK（排名）、ZSCORE（获取分数）

5. Hash

• HSET key field value/HGET key field
• HMSET / HMGET（批量）
• HGETALL（获取所有字段及值）
• HDEL（删除字段）

三、高级特性

1. 管道（Pipeline）

• 将多个命令打包一次发送，减少 RTT
• 适用场景：批量操作，网络延迟高时效果显著

2. 发布/订阅（Pub/Sub）

• SUBSCRIBE channel/PUBLISH channel message
• PSUBSCRIBE pattern（模式订阅）
• 消息即发即弃，无持久化

3. 事务

• MULTI开启，EXEC执行，DISCARD取消
• 不支持回滚，但保证命令顺序执行

4. Lua 脚本

• 原子性执行多个操作
• EVAL script numkeys key [key ...] arg [arg ...]

四、持久化

1. RDB（快照）

• 触发方式：save（阻塞）、bgsave（fork子进程）
• 配置：save 900 1等
• 优点：恢复快，文件紧凑
• 缺点：可能丢失最后一次快照后的数据

2. AOF（追加日志）

• 记录每个写命令，重启时重放
• 策略：always/everysec/no
• 重写：bgrewriteaof或自动触发（auto-aof-rewrite-percentage）
• 优点：数据更安全，最多丢1秒数据
• 缺点：文件大，恢复慢

3. 混合持久化（RDB+AOF）

• AOF 文件以 RDB 格式开头 + 增量命令
• 快速恢复 + 数据安全

五、主从复制

1. 概念

• 一个 Master 多个 Slave，数据单向同步
• Master 可读写，Slave 只读

2. 配置

• replicaof <master_ip> <master_port>
• info replication查看状态

3. 同步流程

• Slave 发送SYNC/PSYNC
• Master 生成 RDB 并发送，后续增量命令持续同步

六、哨兵模式（Sentinel）

1. 作用

• 监控主从健康，自动故障转移
• 提供主节点地址给客户端

2. 核心配置

sentinel monitor mymaster 192.168.108.10 6379 2 sentinel down-after-milliseconds mymaster 30000

3. 故障转移流程

1. 主观下线（SDOWN）
2. 客观下线（ODOWN，多数哨兵确认）
3. 选举 Leader
4. 提升最优 Slave 为新 Master
5. 更新其他 Slave 复制目标

七、Redis Cluster（集群）

1. 特点

• 无中心架构，数据分片（16384 个哈希槽）
• 每个 Master 负责一部分槽，可配 Slave
• 自动故障转移（无需 Sentinel）

2. 数据映射

HASH_SLOT = CRC16(key) mod 16384

3. 搭建要点

• 至少 3 主 3 从
• 配置cluster-enabled yes
• 创建集群：redis-cli --cluster create <ip:port> ... --cluster-replicas 1

4. 故障转移

• 主节点宕机，其 Slave 自动选举为新 Master
• 集群状态变为ok需大部分槽可用

八、缓存典型问题

九、常用管理命令

十、性能与安全建议

• 避免使用KEYS *，改用SCAN游标迭代
• 设置rename-command FLUSHALL ""等禁用危险命令
• 使用requirepass设置密码
• 生产环境开启protected-mode yes并绑定内网 IP
• 合理设置maxmemory及淘汰策略（如allkeys-lru）
• 大 Key 拆分，避免慢操作