Redis 简介 - Redis 完整学习指南

Redis 概述

Redis（Remote Dictionary Server）是一个开源的、基于内存的数据结构存储系统。它由意大利开发者 Salvatore Sanfilippo（antirez）于 2009 年开发，最初是为了解决 LLOOGG 网站的扩展性问题。Redis 现在由 Redis Labs 维护和开发。

🎯 Redis 的核心理念

Redis 的设计理念是"简单而强大"。它提供了丰富的数据结构和操作命令，同时保持了极高的性能和简洁的 API。Redis 不仅仅是一个缓存系统，更是一个功能完整的数据平台。

Redis 发展历程

2009年 - Redis 诞生

Salvatore Sanfilippo 为解决 LLOOGG 网站性能问题而创建了 Redis

2010年 - 1.0 版本发布

Redis 1.0 正式发布，支持基本的数据类型和持久化功能

2012年 - 2.6 版本

引入 Lua 脚本支持，增强了 Redis 的编程能力

2015年 - 3.0 版本

Redis Cluster 集群功能正式发布，支持分布式部署

2020年 - 6.0 版本

引入 ACL、多线程 I/O、客户端缓存等重要特性

2022年 - 7.0 版本

Redis Functions、ACL v2、命令内省等新特性

Redis 架构特点

🏗️ Redis 单机架构

客户端 ↔ Redis 服务器 ↔ 内存数据库
↓
持久化存储（RDB/AOF）

Redis 核心特性

⚡ 内存存储

所有数据存储在内存中，读写速度极快，支持每秒数十万次操作

🗂️ 丰富数据结构

支持字符串、哈希、列表、集合、有序集合、位图、HyperLogLog 等

💾 数据持久化

提供 RDB 快照和 AOF 日志两种持久化方式

🔄 主从复制

支持主从复制，实现数据备份和读写分离

🌐 集群支持

内置 Redis Cluster，支持水平扩展和高可用

📡 发布订阅

支持发布订阅模式，实现消息传递

🔒 事务支持

支持事务操作，保证操作的原子性

📜 Lua 脚本

支持 Lua 脚本，实现复杂的原子操作

Redis vs 其他数据库

特性	Redis	MySQL	MongoDB	Memcached
数据存储	内存 + 持久化	磁盘	磁盘	内存
数据结构	丰富（8种+）	表格	文档	键值对
性能	极高	中等	中等	极高
持久化	支持	支持	支持	不支持
集群	原生支持	需要配置	原生支持	需要客户端
事务	支持	支持	支持	不支持

Redis 应用场景详解

1. 缓存系统

Redis 最常见的应用场景是作为缓存层，将频繁访问的数据存储在内存中：

# 缓存用户信息
SET user:1001 '{"name":"张三","age":25,"city":"北京"}'
EXPIRE user:1001 3600  # 设置1小时过期

# 获取缓存
GET user:1001
            

2. 会话存储

在分布式系统中，Redis 可以作为共享的会话存储：

# 存储用户会话
HSET session:abc123 user_id 1001
HSET session:abc123 login_time 1640995200
EXPIRE session:abc123 1800  # 30分钟过期
            

3. 实时排行榜

利用有序集合实现排行榜功能：

# 添加用户分数
ZADD leaderboard 1500 "player1"
ZADD leaderboard 2000 "player2"
ZADD leaderboard 1800 "player3"

# 获取排行榜前10名
ZREVRANGE leaderboard 0 9 WITHSCORES
            

4. 分布式锁

实现分布式环境下的锁机制：

# 获取锁
SET lock:resource1 "unique_value" NX EX 30

# 释放锁（使用 Lua 脚本保证原子性）
if redis.call("get", KEYS[1]) == ARGV[1] then
    return redis.call("del", KEYS[1])
else
    return 0
end
            

                💡 选择 Redis 的理由
                性能卓越：基于内存的存储，读写速度极快
数据结构丰富：不仅仅是键值存储，支持复杂数据操作
功能完整：缓存、数据库、消息队列一体化解决方案
生态成熟：广泛的社区支持和客户端库
运维友好：简单的部署和管理，丰富的监控工具

            

Redis 的局限性

虽然 Redis 功能强大，但也有一些需要注意的局限性：

内存限制：数据量受服务器内存限制
单线程模型：虽然 6.0+ 支持多线程 I/O，但命令执行仍是单线程
持久化开销：持久化操作可能影响性能
复杂查询：不支持复杂的关系查询和 JOIN 操作

🚀 下一步学习

现在您已经了解了 Redis 的基本概念和特性，接下来我们将学习如何安装和配置 Redis。建议您在学习过程中动手实践，通过实际操作来加深对 Redis 的理解。

🔴 Redis 简介