介绍

一、介绍

一个Key-Value 类型的高性能数据库，提供了丰富的数据结构，例如String、Hash、List、Set、SortedSet等。数据是存储在内存中的，同时Redis支持事务、持久化、LUA脚本、发布/订阅、缓存淘汰、流技术等多种功能特性。也提供了主从模式、Redis Sentinel和Redis Cluster集群架构三种高可用方案。

作者：安特雷兹(antirez)

Antirez个人github：github.com/antirez
Antirez个人博客：antirez.com/latest/0

几个用来学习 Redis 文章地址

官网地址:https://redis.io/
Redis源码地址:https://github.com/redis/redis
Redis参考:Redis中文网

二、特点

redis的性能是极高的,据测试Redis读的速度可以达到110000次/秒，写的速度可以达到81000次/秒
Redis数据类型丰富，不仅仅支持简单的Key-Value类型的数据，同时还提供list，set，zset，hash等数据结构的存储
Redis支持数据的持久化，可以将内存中的数据保持在磁盘中，重启的时候可以再次加载进行使用
Redis支持数据的备份，即master-slave模式的数据备份

三、Redis应用场景

1、热点数据问题缓存

缓存是Redis最常见的应用场景，之所有这么使用，主要是因为Redis读写性能优异，读的速度可以达到110000次/秒，写的速度可以达到81000次/秒。而且逐渐有取代memcached，成为首选服务端缓存的组件。而且Redis内部是支持事务的，在使用时候能有效保证数据的一致性。作为缓存使用时，一般有两种方式保存数据：

方式一:读取前，先去读Redis，如果没有数据，读取数据库，将数据拉入Redis。这种方式实施起来简单，但是有两个需要注意的地方： 1.避免缓存击穿（数据库没有就需要命中的数据，导致Redis一直没有数据，而一直命中数据库。） 2.数据的实时性相对会差一点。
方式二:插入数据时，同时写入Redis。这种方式数据实时性强，但是开发时不便于统一处理。

当然，两种方式根据实际情况来适用。比如方案一适用于对于数据实时性要求不是特别高的场景。方案二适用于字典表、数据量不大的数据存储。

2、限时业务的运用

redis中可以使用expire命令设置一个键的生存时间，到时间后redis会删除它。利用这一特性可以运用在限时的优惠活动信息、手机验证码等业务场景。

3、计数器相关问题

redis由于incrby命令可以实现原子性的递增，所以可以运用于高并发的秒杀活动、分布式序列号的生成、具体业务还体现在比如限制一个手机号发多少条短信、一个接口一分钟限制多少请求、一个接口一天限制调用多少次等等。

这个主要利用redis的setnx命令进行，setnx："set if not exists"就是如果不存在则成功设置缓存同时返回1，否则返回0 ，这个特性在很多后台中都有所运用，比如在集群中执行一些定时任务时，可能在两台机器上都会运行，所以在定时任务中首先通过setnx设置一个lock，如果成功设置则执行，如果没有成功设置，则表明该定时任务已执行。当然结合具体业务，我们可以给这个lock加一个过期时间，比如说30分钟执行一次的定时任务，那么这个过期时间设置为小于30分钟的一个时间就可以，这个与定时任务的周期以及定时任务执行消耗时间相关。在分布式锁的场景中，主要用在比如秒杀系统等。

5、延时操作

比如在订单生产后我们占用了库存，10分钟后去检验用户是否真正购买，如果没有购买将该单据设置无效，同时还原库存。由于redis自2.8.0之后版本提供Keyspace Notifications功能，允许客户订阅Pub/Sub频道，以便以某种方式接收影响Redis数据集的事件。所以我们对于上面的需求就可以用以下解决方案，我们在订单生产时，设置一个key，同时设置10分钟后过期，我们在后台实现一个监听器，监听key的实效，监听到key失效时将后续逻辑加上。当然我们也可以利用rabbitmq、activemq等消息中间件的延迟队列服务实现该需求。

6、排行榜相关问题

关系型数据库在排行榜方面查询速度普遍偏慢，所以可以借助redis的SortedSet进行热点数据的排序。比如点赞排行榜，做一个SortedSet, 然后以用户的openid作为上面的username, 以用户的点赞数作为上面的score, 然后针对每个用户做一个hash, 通过zrangebyscore就可以按照点赞数获取排行榜，然后再根据username获取用户的hash信息，

7、点赞、好友等相互关系的存储

Redis利用集合的一些命令，比如求交集、并集、差集等。在微博应用中，每个用户关注的人存在一个集合中，就很容易实现求两个人的共同好友功能。

8、简单队列

由于Redis有list push和list pop这样的命令，所以能够很方便的执行队列操作

四、Redis版本

如下图是redis历史版本，2022年4月27日Redis正式发布了7.0版本

Redis从发布至今，已经有十余年的时光了，一直遵循着自己的命名规则

版本号第二位如果是奇数，则为非稳定版本，如2.7、2.9、3.1
版本号第二位如果是偶数，则为稳定版
当前奇数版本就是下一个稳定版本的开发版，如2.9版本就是3.0版本的开发版本

我们可以通过redis.io官网来下载自己感兴趣的版本进行源码阅读，历史发布版本的源码：https://download.redis.io/releases/

五、Redis7新特性

Redis7.0是目前Redis历史版本中变化最大的版本，首先它有超过50个以上的新增命令。其次，它有大量核心特性的新增和改进。这里列举几个主要的特性

Redis Functions Redis函数，一种新的通过服务端脚本扩展Redis的方式，函数与数据本身一起存储，简言之，redis自己要去抢夺Lua脚本的饭碗
Client-eviction 一旦 Redis 连接较多，再加上每个连接的内存占用都比较大的时候， Redis总连接内存占用可能会达到maxmemory的上限，可以增加允许限制所有客户端的总内存使用量配置项，redis.config 中对应的配置项//两种配置形式:指定内存大小、基于 maxmemory 的百分比。 maxmemory-client 1g maxmemory-client 10%
Multi-part AOF 7.0 版本中一个比较大的变化就是 aof 文件由一个变成了多个，主要分为两种类型:基本文件(base files)、增量文件(incr files)，请注意这些文件名称是复数形式说明每一类文件不仅仅只有一个。在此之外还引入了一个清单文件(manifest) 用于跟踪文件以及文件的创建和应用顺序(恢复)
访问安全性增强 ACL V2 在redis.conf配置文件中protected-mode默认为yes，只有当你希望你的客户端在没有授权的情况下可以连接到Redis server的时候可以将protect-mode设置为no
新增命令 Zset (有序集合)增加 ZMPOP、BZMPOP、ZINTERCARD 等命令Set (集合)增加 SINTERCARD 命令LIST(列表)增加 LMPOP、BLMPOP ，从提供的键名列表中的第一个非空列表键中弹出一个或多个元素。
listpack替代ziplist listpack 是用来替代 ziplist 的新数据结构，在 7.0 版本已经没有 ziplist 的配置了 (6.0版本仅部分数据类型作为过渡阶段在使用） listpack已经替换了ziplist类似hash-max-ziplist-entries 的配置
config命令增强对于Config Set 和Get命令，支持在一次调用过程中传递多个配置参数。例如，现在我们可以在执行一次Config Set命今中更改多个参数: config set maxmemory 10000001 maxmemory-clients 50% port 6399
RDB保存时间调整将持久化文件RDB的保存规则发生了改变，尤其是时间记录频度变化
底层性能以及资源利用率提升自身底层部分优化改动Redis核心在许多方面进行了重构和改进主动碎片整理，更快更智能，延时更低-- 集群模式下显著节省内存和延迟 -- 如果有多个哈希或set键，则可以显著节省内-- 复制积压工作和副本使用一个全局共享复制缓冲区-- 显著降低了写入时拷贝内存开销-- 释放集群发送缓冲区中未使用的容量-- 内存效率，充分利用客户端结构内存作为应答缓冲区-- 添加对列表类型的支持，以存储大于4GB的元素-- 按模块为被阻止的客户端重用临时客户端对象-- 优化列表类型操作以从最近的一端搜索-- 删除命令参数计数限制，动态增长argv缓冲区
HyperLogLog改进在Redis5.0中，HyperLogLog算法得到改进，优化了计数统计时的内存使用效率，7有了更好的内存统计报告

总结：大体和之前的redis版本保持一致和稳定，主要是自身底层性能和资源利用率上的优化和提高，如果生产上系统稳定，不用着急升级到最新redis7版本，如果从零开始新系统，直接上redis7.0-GA版。