數據類型

String：Map<String,String>

命令格式

set key value(相同的key會覆蓋）
get key
incr key
decr key
setex key seconds value seconds秒后失效
ttl key
del key
setnx ke value(if not exist)

應用場景

計數器
比如：訪問次數，減少mysql訪問
共享session
用戶登錄后將信息存儲在共享redis緩存層中

Hash：Map<String,HashMap<String,String>>使用ziplist和hash表來實現

命令格式

hset key filed value
hget key filed
hexist key field
hvals key
hkeys key
hgetall key
hincrby key field increment
hdel key filed

應用場景

存儲對象，代替String，String是使用的json來存儲對象，而hash使用一個hashmap來存儲對象，filed-value這樣，將對象存儲在hash比存儲在String空間小。
session也可以用hash存儲。
當使用string存儲對象，需要將對象轉換為json（所以查更容易，而修改某一字段需要轉為對象然后再轉為json），而用hash，查詢需要自己做序列化（但是修改某一字段容易）

List:Map<String,List >使用ziplist和雙向鏈表來實現

命令格式

rpush key value
lpush key value
rpop key
lpop key
llen key
lrange key start stop//如果是[0,-1]則是所有數據
List相當于一個雙端隊列來使用的，也可以從中間插入和刪除數據但是不常用

應用場景

常用于單key，多value
用戶收藏列表

Set:Map<String,Set>用intset和哈希表實現

無序，不重復，單key，多value

命令格式

sadd key [members]
smembers key 遍歷所有
srem key [members]
spop key count 隨機彈出key

特點

差集，并集，交集
sdiff key1 key2
sunion key1 key2
sinter key1 key2

應用場景

去重
抽獎：pop

Zset： Map<String,Set>跳表和哈希表

每個元素都有一個double的分數（在add時必須添加），然后用分數做key排序

zset的插入流程

會先在hash表中查找該元素是否存儲，如果存在則更新分數，然后在跳表中重新插入。
如果不存在，則插入跳表和hash表。

操作指令

zadd key scrose value
zincrby key increment member
zrange key start stop [withscores]
zrevrange key start stop
zcard key 數量
zrank key member member的排名
zrevrank key member member的逆序排名
范圍刪除，返回范圍等操作

應用場景

排行榜
延遲隊列，定時任務
優先級隊列

各種數據類型的效率

String插入O1，查詢O1

Hash插入O1，查詢O1

List插入O1，查詢On

Set插入O1，查詢O1

ZSet插入Ologn，查詢Ologn/nlogn

當使用成員查看排名時rank，先用hash定位在跳表中的位置，然后遍歷跳表，查看其排名，所以是logn
當查看zrange一定排名的成員時，過程和rank相似

設計redis

如果需要一個map形式的緩存，并且本地Map不太合適：

redis集群，分片，保證了數據的高可用和高可靠
redis有持久化機制
高效了數據結構
Lua腳本
分布式鎖
過期鍵

設計v

是否需要排序：zset
單value還是多value？
多value：List，hash，set
單value：string
不允許重復：set

設計key

唯一性

可讀性

模塊名：數據名：主鍵id
表名：主鍵名：主鍵值：列名

全局命令

key pattern
exists key
type key
expire key seconds
perist key
select 0-15 選數據庫
randomkey 一個隨機key
rename key newname
dbsize

redis事務

單個redis命令是原子性的，因為redis單線程，執行完一個命令才會執行下一個。
redis存在事務的概念，但是只是一個執行腳本包，不支持事務的回滾等。
加入隊列，順序執行任務。如果在此期間有其他命令插入，需要等待事務執行完畢。
multi
command:queued
command:queued
command:queued
exec

持久化

RDB

使用save（阻塞）或者bgsave（子進程）來創建一個新的rdb文件。

間隔RDB自動保存

redis每個數據庫都會保存上次save時間以及期間做的dirty次數。
save 100 2 如果100有兩個修改，則會調用save

RDB二進制文件內容

下面是RDB文件的內容：
redis:db_version:selectdb:0:paris:selectdb:3:pairs:EOF:check_sum
selectdb：0代表0號數據庫，pairs中存儲鍵值對和過期時間（如果有）

AOF

將用戶的命令記錄到文件中。

當啟用AOF時，載入數據庫時就會優先載入AOF而不是RDB

格式

set msg “hello”
/r/nset/r/n$3/r/nmsg/r/n$5/r/nhello/r/n

AOF的實現流程：命令追加，文件寫入，文件同步

命令追加：每次執行完一個命令后，就會將其加入aof_buf緩沖區尾部。
AOF文件寫入和同步：時間事件的AOF寫入觸發時，會將aof_buf的數據寫入aof，并且文件同步。
aof文件寫入策略：
（1）always ： 每次寫入aof_buf都會寫入并且同步aof落到磁盤。
（2）everysec：每秒寫入aof文件，但是每秒才會將最新的aof文件修改落到磁盤。
（3）no：有操作系統完成aof落磁盤

AOF文件載入

依次執行AOF文件中的內容

AOF文件重寫：不會阻塞

會讀數據庫，然后創建aof語句。

Redis中的過期刪除策略

redis可以減少mysql的讀操作，減少磁盤io。
但是內存如果只放不刪，遲早會滿。
所以Redis設置了一個屬于每個數據庫的過期字典。

設置過期時間來判定鍵是否過期

設置過期時間：expire key second

查看過期時間：ttl key

移除過期時間：persist key

過期字典：key是鍵對象指針，value是long類型的UNIX時間戳

檢查鍵是否過期

檢查該鍵是否存在于過期字典，如果存在獲得該鍵的過期時間。檢查當前UNIX時間戳是否大于鍵的ttl，如果大于則過期

過期鍵刪除策略：如果一個鍵過期了，那么它什么時候被刪除

redsi使用：惰性刪除+定期刪除（每隔一段時間就掃描一些過期鍵空間）

采用隨機掃描，而不是順序記錄掃描

設置的參數：
hz 20 （config set hz 20):每秒掃描20次
active-expire-effort 1 : 每次掃描的努力情況，越大掃描越徹底

RDB對過期鍵的處理

在生成RDB文件時，會檢查鍵是否過期，如果過期，則不會放入RDB文件中。

載入RDB文件中對過期鍵的處理

如果過期，不會載入

AOF對過期鍵的處理

當一個鍵被過期刪除時，會向AOF文件中寫入一條del命令

AOF重寫對過期鍵的處理

重寫時，過期則不會寫入AOF文件

集群模式下的鍵過期

集群下，從服務器不會主動刪除過期鍵（惰性和定期都不會），主服務器檢測到過期鍵會向從服務器發生del命令。
通過主服務器控制所有過期鍵，可以保證主從一致性，當一個過期鍵在主服務器中沒有被刪除，那么從服務器中也一定沒有被刪除（此時客戶端仍然可以讀到）。

Redis的內存淘汰策略（主動刪除，即使是一些鍵沒有到達ttl也會被刪除）

當reids使用的內存空間超過設置的最大內存空間，就會使用內存淘汰策略：
配置：
maxmemory 256mb (config set maxmemory 256mb)
maxmemory-policy allkeys-lru

觸發內存淘汰策略是漸進式的，分階段回收內存的，避免長時間阻塞

處理設置了過期時間的數據

volatile-lru（最近最少使用，維持一個LRU的隊列）
volatile-ttl（設置了過期時間的，剩余存活時間最短的鍵）（鍵有一個訪問頻率的計數器，并且使用了時間衰減機制）
volatile-lfu（最不常使用）
volatile-random

LFU:A最近調用了3次（時間無關，次數有關）
LRU：A在3秒前調用了一次（時間相關）

處理全部數據

allkeys-lru
allkeys-lfu
allkeys-random

不處理，直接報錯異常

no-enviction