注：该文用于个人学习记录和知识交流，如有不足，欢迎指点。
redis下载参考：配置（10）：通过源码安装redis-CSDN博客
一、redis是什么？
Redis是一款开源的、高性能的键值对（Key-Value）内存数据库，全称为Remote Dictionary Server。它以内存作为主要存储介质，同时支持数据持久化到磁盘，兼具极高的读写性能和数据可靠性，并且原生支持多种复杂数据结构，是目前互联网领域最流行的中间件之一。
二、redis核心特点
这些特点是 Redis 被广泛应用的核心原因，也是区别于传统关系型数据库（如 MySQL）的关键：
- 超高读写性能数据存储在内存中，避免了磁盘 I/O 的性能瓶颈，单机 QPS（每秒查询次数）可达 10 万级以上。
- 是一个KV服务器，用户通过TCP连接修改和访问数据。
- 丰富的数据结构支持字符串（String）、哈希（Hash）、列表（List）、集合（Set）、有序集合（Sorted Set）、位图（Bitmap）、地理空间（Geo）等多种数据类型，能满足多样化业务需求。
- 数据持久化提供两种持久化方案，避免内存数据丢失：
RDB：定时将内存数据快照写入磁盘，适合备份和灾难恢复。
AOF：记录所有写操作命令，重启时重放命令恢复数据，数据安全性更高。 - 原子操作所有单个命令都是原子性的，支持事务（批量命令执行）和 CAS（Compare And Set）操作，可解决并发数据一致性问题。
- 分布式能力支持主从复制、哨兵模式（高可用）、集群模式（分片扩容），可轻松构建分布式 Redis 系统。
- 其他功能支持过期时间、发布订阅、Lua 脚本、管道（Pipeline）等扩展功能。
三、Redis 的主要作用
- 数据缓存将数据库中高频访问的数据缓存到 Redis，降低数据库压力，提升接口响应速度。
- 分布式协调实现分布式锁、分布式计数器、分布式会话等功能，解决分布式系统中的并发和状态共享问题。
- 临时数据存储存储短期有效数据，如验证码、临时 token、购物车数据等，利用过期时间自动清理无效数据。
- 消息传递基于发布订阅（Pub/Sub）或列表（List）实现轻量级消息队列，适用于低延迟、低可靠性要求的场景。
- 复杂计算支持基于有序集合实现排行榜、基于位图实现用户签到统计、基于地理空间实现附近的人等功能。
四、Redis 的应用场景
| 应用场景 | 实现方式 | 核心优势 |
|---|---|---|
| 高频数据缓存 | 缓存商品信息、用户信息、首页热点数据，设置合理过期时间 | 降低数据库负载，提升响应速度 |
| 分布式锁 | 基于SETNX（SET If Not Exists）+ 过期时间实现 | 解决分布式系统中资源竞争问题（如秒杀、订单扣减） |
| 会话存储 | 替代传统 Cookie 或服务器本地会话，将用户会话存入 Redis | 支持分布式部署，避免会话丢失 |
| 计数器 / 限流器 | 基于INCR/DECR原子操作实现文章阅读量、接口限流 | 高性能，支持高并发计数 |
| 排行榜系统 | 基于有序集合（Sorted Set）实现实时榜单（如销量榜、积分榜） | 支持快速排序和范围查询，可动态更新分值 |
| 购物车功能 | 基于哈希（Hash）存储用户购物车数据，Key 为用户 ID，Value 为商品 ID 和数量 | 读写高效，支持批量操作 |
| 消息队列 | 基于 List 的LPUSH/RPOP实现简单队列，或基于 Pub/Sub 实现广播 | 轻量级，部署成本低 |
| 地理位置服务 | 基于 Geo 数据类型实现 “附近的人”“门店距离排序” | 支持经纬度存储和距离计算 |
| 用户签到 / 活跃度统计 | 基于 Bitmap 存储用户每日签到状态，1 个字节可存储 8 天状态 | 极大节省内存空间 |
五、Redis 与传统数据库的核心区别
| 特性 | Redis | 传统关系型数据库（如 MySQL） |
|---|---|---|
| 存储介质 | 内存为主，磁盘为辅（持久化） | 磁盘为主 |
| 数据模型 | 键值对，支持多种数据结构 | 关系模型（表、行、列） |
| 读写性能 | 极高（内存操作） | 中等（磁盘 I/O 瓶颈） |
| 事务支持 | 弱事务（不支持回滚） | 强事务（ACID 特性） |
| 适用场景 | 缓存、高频读写、临时数据、分布式协调 | 持久化存储、复杂查询、事务性业务 |
