一、Redis介紹

Redis（Remote Dictionary Server）是一款開源的、高性能的鍵值對（Key-Value）存儲數據庫，由 Salvatore Sanfilippo 于 2009 年開發，采用 ANSI C 語言編寫。它以內存存儲為核心，支持數據持久化，同時提供了豐富的數據結構和靈活的功能，廣泛應用于緩存、會話存儲、消息隊列、實時分析等場景。

1.1 Redis 的特點

1. 高性能

   • 所有數據默認存儲在內存中，讀寫速度極快（單機 QPS 可達 10 萬 +），遠超磁盤數據庫（如 MySQL）。
   • 采用單線程模型（避免多線程上下文切換開銷），結合 IO 多路復用機制，高效處理并發請求。

2. 豐富的數據結構
   支持多種原生數據結構，滿足復雜業務需求：

   • 字符串（String）：最基礎的鍵值類型，可存儲文本、數字或二進制數據（最大 512MB）。
   • 哈希（Hash）：適合存儲對象（如用戶信息），鍵值對的集合。
   • 列表（List）：有序字符串集合，支持兩端插入 / 刪除，可實現隊列、棧等結構。
   • 集合（Set）：無序且唯一的字符串集合，支持交集、并集等運算。
   • 有序集合（Sorted Set）：類似 Set，但每個元素關聯一個分數（Score），可按分數排序（如排行榜）。
   • 其他：BitMap（位圖）、HyperLogLog（基數統計）、Geospatial（地理位置）等。

3. 數據持久化
   雖然數據存儲在內存中，但 Redis 提供兩種持久化方式，避免宕機后數據丟失：

   • RDB（Redis Database）：定期將內存中的數據快照寫入磁盤（二進制文件），適合備份和災難恢復。
   • AOF（Append Only File）：記錄所有寫操作到日志文件，重啟時重新執行日志恢復數據，可靠性更高（可配置刷盤策略）。

4. 高可用與擴展性

   • 主從復制（Master-Slave）：主節點寫入數據，從節點同步并提供讀服務，實現讀寫分離和故障備份。
   • 哨兵模式（Sentinel）：監控主從節點狀態，當主節點故障時自動將從節點升級為主節點，保證高可用。
   • 集群模式（Cluster）：將數據分片存儲在多個節點，支持橫向擴展（最多 16384 個節點），解決單機內存和性能瓶頸。

5. 原子操作與事務

   • 所有單個命令都是原子性的，支持通過MULTI、EXEC等命令實現簡單事務（批量執行命令，要么全成功，要么全失敗）。
   • 提供WATCH命令實現樂觀鎖，用于并發場景下的數據一致性控制。

6. 其他特性

   • 過期鍵刪除：支持為鍵設置過期時間，自動刪除過期數據（基于惰性刪除 + 定期刪除策略）。
   • 發布訂閱（Pub/Sub）：實現簡單的消息隊列功能，支持消息的發布與訂閱。
   • Lua 腳本：支持嵌入 Lua 腳本執行，實現復雜邏輯的原子性操作。
   • 跨平臺：可在 Linux、Windows、macOS 等系統運行，且客戶端語言豐富（Java、Python、Go 等均有成熟庫）。

1.2 Redis應用場景

1. 緩存：存儲熱點數據（如商品信息、用戶會話），減少數據庫訪問壓力，提升讀性能。
2. 會話存儲：替代傳統的 Cookie 或服務器本地會話，實現分布式系統中的會話共享。
3. 計數器與排行榜：利用INCR命令實現點贊數、訪問量統計，通過Sorted Set實現實時排行榜。
4. 消息隊列：基于List的LPUSH/RPOP或 Pub/Sub 實現簡單的消息傳遞。
5. 分布式鎖：通過SETNX（SET if Not Exists）命令實現分布式環境下的資源競爭控制。
6. 地理位置服務：利用GEO系列命令實現附近的人、距離計算等功能。

二、配置Redis

這里介紹在Ubuntu下載并配置Redis

2.1 下載Redis

到Redis官網下載，這里選擇下載7.0.5版本：http://download.redis.io/releases/redis-7.0.5.tar.gz

下載完成后解壓到當前目錄下：

tar -zxvf redis-7.05.tar.gz

進入到對應的解壓后的文件夾下，里面有Makefile文件

cd redis-7.05

2.2 編譯Redis

在Makefile文件路徑下執行make進行編譯，編譯完成后使用make install安裝到默認路徑下

make -j4 && sudo make install

Redis默認安裝到/usr/local/bin目錄下，安裝后有redis-server服務器和redis-cli客戶端

ls /usr/local/bin | grep redis

2.3 設置配置文件

啟動Redis的時候需要指定配置文件，我們這里創建一個配置文件的目錄，用于存放Redis的配置文件

cd /usr/local/bin
sudo mkdir redisconf

實際上，剛剛解壓的文件夾中存在默認的Redis配置，即redis.conf文件，我們將它拷貝到我們的文件夾中

sudo cp ~/redis-7.0.5/redis.conf ./redisconf/

下面是常見的Redis配置，如有需要可以修改配置文件

# 允許訪問的地址，默認是127.0.0.1，會導致只能在本地訪問。修改為0.0.0.0則可以在任意IP訪問，生產環境不要設置為0.0.0.0
bind 0.0.0.0
# 守護進程，修改為yes后即可后臺運行
daemonize yes 
# 密碼，設置后訪問Redis必須輸入密碼
requirepass 123456
# 監聽的端口
port 6379
# 工作目錄，默認是當前目錄，也就是運行redis-server時的命令，日志、持久化等文件會保存在這個目錄
dir .
# 數據庫數量，設置為1，代表只使用1個庫，默認有16個庫，編號0~15
databases 1
# 設置redis能夠使用的最大內存
maxmemory 512mb
# 日志文件，默認為空，不記錄日志，可以指定日志文件名
logfile "redis.log"

2.4 啟動Redis

啟動Redis服務器，指定我們的配置文件，啟動完成后的服務器輸出如下：

redis-server /usr/local/bin/redisconf/redis.conf

啟動客戶端，這里我們可以使用-p指定端口，如果不指定，就使用默認的端口6379

redis-cli -p 6379

查看進程信息，確保啟動了Redis

ps -aux | grep redis

2.5 測試Redis

在Redis客戶端redis-cli輸入info，查看對應的Redis信息

info

更多資料：https://github.com/0voice