数据结构
几乎每篇文章都会说到Redis的数据结构，可见它的重要性。
Redis是k-v形式的，k都是String类型；v有很多种数据类型，并且随着Redis版本的迭代，v的值也越多。我们常听说的有：String、List、Set、ZSet、Hash，高级的类型有geo、steam、hyperloglog、布隆过滤器等
提到Redis，大家都会想到几个名词：noSQL、缓存机制。官方上这样说：Redis 是一个高性能的key-value数据库。
noSQL：not only SQL，非关系型数据库
特点:高性能、高可用、高扩展
分类：K-V型（Redis）、文档性（MongoDB:分布式文件存储）、列存储（HBase）、图关系数据库（Neo4J、InfoGrid）
步入正题
一、Redis的持久化分为RDB和AOF。
RDB是指在一定时间内，会将内存中的数据集快照写入硬盘，当再次读取这些数据时，直接拿快照读到内存。
- 优点：文件紧凑、全量备份；数据恢复时比AOF速度快
- 缺点：数据完整性不严谨，比如还未触发快照时，本机宕机，对数据库的写操作就消失了，没有持久化到本地文件中。
触发机制：
save：阻塞的，执行save命令，其他命令不能执行，因此不推荐使用
bgsave命令：由子线程fork负责持久化，主线程仍然处理客户端请求，推荐
自动触发：配置文件来执行，在redis.conf中配置；save m n：表示m秒内数据集存在n次修改
AOF是以日志的方式记录每一条写操作，记录Redis执行过的写指令到appendonly.aof，只许追加不可改写；Redis启动后读取appendonly.aof来恢复数据。
重写：由于文件一直追加，会导致文件越来越庞大，为了避免这种情况，Redis新增了重写机制
触发机制：
appendfsync：always 每修改同步, 每一次数据变更持久化到硬盘上，性能差，数据完整性高。
appendfsync：everysec 每秒同步，如果1秒内宕机，数据会有丢失
appendfsync：no 不同步
- 优点：更好的保护数据不丢失；不影响客户端的读写，适合做灾难性误删的紧急恢复
- 缺点：文件大，持久化速度慢；恢复数据时会把日志中的记录都重新执行一遍，因此速度慢
二、Redis的内存回收机制
主要分为过期删除策略和内存淘汰策略
1.过期删除是指删除过期时间的key
分类：
定时删除：Redis在set时会给key设置一个过期时间，当到达这个过期时间时就会立即删除。对内存友好，缺点是CPU得处理大量过期数据，影响Redis的吞吐率和响应时间。
惰性删除：当访问key时才会判断key是否过期，过期了删除。这样提高了CPU的效率，但是内存可能会很大。
定期删除：每隔一段时间，检查是否有过期的key，清除部分过期的key
PS:redis使用的定期删除和惰性删除
2.内存淘汰指内存达到最大内存极限时，使用某种算法来决定清理掉哪些数据，以保证新数据的存入。
Redis淘汰策略算法LRU淘汰最近最久未使用的key
借鉴：
三、事务
（1）Redis事务的本质是一组命令按顺序执行，，一个事务中所有命令会被序列化。Redis事务没有原子性、没有隔离级别
（2）Redis事务的特性有：
- 顺序性
- 一次性（一个事务执行完整个流程就完事了，想要执行其他的开启另外的事务）
- 排他性（一个事务执行过程中不允许其他事物执行）
（3）执行流程
- 开启事务（multi）
- 进入队列（自动触发）
- 执行事务（exec）
（4）乐观锁
事务执行过程中有另外线程修改了共享资源，会导致事务执行失败
watch 监视对象，事务执行成功，监视自动取消
unwhtch 事务执行失败时解锁
四、集群
（1）简介
Redis最开始使用的是主从模式，即master(主服务器)宕机需要手动配置把slave(从服务器)转为master；后来提出了哨兵模式，有一个哨兵监测master、slave，当master宕机自动将slave转为master；3.X之后提出了cluster集群模式
（2）集群搭建
（3）主从模式
Redis的主从模式实现了读写分离，master负责写操作，slave负责读操作。
作用
- 数据冗余：数据的热备份
- 故障恢复：假设主服务器宕机了，那么请求发来之后还可以访问从服务器，非特殊情况下不至于造成服务器奔溃
- 负载均衡：读写分离，一般的请求80%都是读操作，去访问从服务器，减少了主服务器的压力
- 高可用基石：主从复制是哨兵模式和集群的基石
主从同步
- 全量同步：redis全量复制发生在slave初始化阶段，slave将master所有数据复制一份
- 增量同步：slave初始化后开始正常工作时master发生的写同步到slave中
redis的主从策略：刚连接时触发全量同步，同步结束后，进行增量同步。
PS:redis默认情况下都是主服务器
（4）哨兵模式
哨兵模式是一种自动投票选举老大（master）的过程。当主服务器宕机，哨兵1检测到之后并不会立马进行故障转移，只是暂时认为master主观下线，当其他的哨兵也检测到主服务器不可用，这是会由一个哨兵发起投票，进行failover(故障转移)操作，即切换主服务器，切换成功后，通过发布订阅模型，通知哨兵把自己之前检测的从服务器改变为主服务器，这个过程称为客观下线。
主要配置（sentinel.conf）
# 被监控的名称 IP+端口 这个1是指如果主机挂了，会从slave中投票产生新主机
sentinel monitor myredis host port 1
例：sentinel monitor myredis 127.0.0.1 6379 1注意的点：
- 如果master宕机，会从slave中随机选择一个当主机，当之前的master再回来后，它成了现在master的slave
优点：
- 基于主从复制，主从的优点，哨兵都有
- 自动配置，更加健壮
- 主从切换，故障转移，系统可用性更好
缺点：
- redis不好在线扩容
- 配置麻烦
五、缓存
（1）缓存穿透（查不到）
- 概念：缓存中不存在，查询时直接查DB。一般情况下，没有问题，查完数据库后放回缓存即可。
- 意外情况：故意访问DB中不存在的数据
- 解决办法：①DB中不存在，缓存空对象 ②布隆过滤器拦截没有的数据
（2）缓存击穿（过期数据）
- 概念：热点数据，大量请求访问某过期的key，全部请求到数据库上
- 解决方案：
①互斥锁：同一时刻只有一个请求去DB中拿，然后放入缓存，其他请求等待去缓存中拿
②永不过期：创建一个新线程定时将数据库中的数据更新到缓存中；更成熟的方式是创建定时任务同步数据。
（3）缓存雪崩
概念：大量的key设置了相同的过期时间，此时有大量请求过来，查询数据库，引起雪崩。这种雪崩称为自然雪崩。
致命的雪崩：缓存服务器某个节点宕机或断网，此时所有请求都得访问数据库，可能导致服务器崩了。与自然的雪崩不同的是自然雪崩缓存服务器还在，只是某一时间段内有大量请求，然后这些请求在放入到缓存中数据库都能承受的住，那么这时数据库理应也承受的住。
PS:击穿与雪崩的区别即在于击穿是对于特定的热点数据来说，而雪崩是全部数据。
文末福利
一、发布订阅
（1）概念
发布订阅有3个关键词：发布者、订阅者、频道。举个例子，我们的微信公众号，写微信公众号的那个人是发布者，微信公众平台就是频道，发布者写完之后发布到频道，订阅了公众号的人就是订阅者。
（2）命令
在Redis中关于发布订阅主要有以下命令：
subscribe 频道 //订阅频道
publish 频道 消息 //发布消息到频道（3）原理
发布订阅后，会在redis-server中维护一个字典，字典的键就是一个个频道，值是订阅者。
（4）应用场景
- 实时消息（比如平台给每一个注册的人统一发送的消息）
- 即时聊天（比如边看比赛视频等边评论）
- 群聊
