redis是一个使用c语言编写，开源的高性能的nosql的键值对型数据库。
Redis 可以存储键和五种不同类型的值之间的映射。键的类型只能为字符串，值支持五种数据类型 字符串，列表，集合，有序集合，散列表
优点
读写性能优异， Redis能读的速度是110000次/s，写的速度是81000次/s。
支持数据持久化，支持AOF和RDB两种持久化方式。
支持事务，Redis的所有操作都是原子性的，同时Redis还支持对几个操作合并后的原子性执行。
数据结构丰富，除了支持string类型的value外还支持hash、set、zset、list等数据结构。
支持主从复制，主机会自动将数据同步到从机，可以进行读写分离。
缺点
数据库容量受到物理内存的限制，不能用作海量数据的高性能读写，因此Redis适合的场景主要局限在较小数据量的高性能操作和运算上。
Redis 不具备自动容错和恢复功能，主机从机的宕机都会导致前端部分读写请求失败，需要等待机器重启或者手动切换前端的IP才能恢复。
主机宕机，宕机前有部分数据未能及时同步到从机，切换IP后还会引入数据不一致的问题，降低了系统的可用性。
Redis 较难支持在线扩容，在集群容量达到上限时在线扩容会变得很复杂。为避免这一问题，运维人员在系统上线时必须确保有足够的空间，这对资源造成了很大的浪费。
STRING
字符串、整数或者浮点数
对整个字符串或者字符串的其中一部分执行操作
对整数和浮点数执行自增或者自减操作 做简单的键值对缓存
LIST
列表 从两端压入或者弹出元素
对单个或者多个元素进行修剪，只保留一个范围内的元素
存储一些列表型的数据结构，类似粉丝列表、文章的评论列表之类的数据
SET
无序集合 添加、获取、移除单个元素
检查一个元素是否存在于集合中
计算交集、并集、差集从集合里面随机获取元素 交集、并集、差集的操作，比如交集，可以把两个人的粉丝列表整一个交集
HASH
包含键值对的无序散列表 添加、获取、移除单个键值对
获取所有键值对
检查某个键是否存在 结构化的数据，比如一个对象
ZSET
有序集合 添加、获取、删除元素
根据分值范围或者成员来获取元素
计算一个键的排名 去重但可以排序，如获取排名前几名的用户
持久化就是把内存的数据写到磁盘中，防止服务宕机了内存数据丢失
redis的持久化机制是什么？各自的优缺点RDB：是redis的默认的持久化方式，按照一定的时间将内存的数据以快照的方式保存到硬盘中，对应产生的数据文件为dump.rdb。
优点：
1.只有一个文件dump.rdb方便持久化
2.容灾性好，一个文件可以保存到安全的磁盘中。
3.性能最大化，fork子线程来完成写操作，主线程不会参与任何I/O操作，从而保证了高性能。
4.启动比AOF效率高
缺点：
1、数据安全性低。RDB 是间隔一段时间进行持久化，如果持久化之间 redis 发生故障，会发生数据丢失。所以这种方式更适合数据要求不严谨的时候)
AOF：则是将Redis执行的每次写命令记录到单独的日志文件中，当重启Redis会重新将持久化的日志中文件恢复数据。
优点：
1、数据安全，aof 持久化可以配置 appendfsync 属性，有 always，每进行一次 命令操作就记录到 aof 文件中一次。
2、通过 append 模式写文件，即使中途服务器宕机，可以通过 redis-check-aof 工具解决数据一致性问题。
3、AOF 机制的 rewrite 模式。AOF 文件没被 rewrite 之前（文件过大时会对命令 进行合并重写），可以删除其中的某些命令（比如误操作的 flushall）)
缺点：
1、AOF 文件比 RDB 文件大，且恢复速度慢。
2、数据集大的时候，比 rdb 启动效率低
1.定时删除：每个设置过期时间的key都需要创建一个定时器，到过期时间就会立即清除。该策略可以立即清除过期的数据，对内存很友好；但是会占用大量的CPU资源去处理过期的数据，从而影响缓存的响应时间和吞吐量
2.惰性过期：只有当访问一个key时，才会判断该key是否已过期，过期则清除。该策略可以最大化地节省CPU资源，却对内存非常不友好。极端情况可能出现大量的过期key没有再次被访问，从而不会被清除，占用大量内存。
3.定期过期：两者的综合，每隔一段时间，会扫描一定数量的key，并清除过期keya
1.noeviction：当内存不足以容纳新写入数据时，新写入操作会报错
2.allkeys-lru：当内存不足以容纳新写入数据时，在键空间中，移除最近最少使用的key。（这个是最常用的）
3.allkeys-random：当内存不足以容纳新写入数据时，在键空间中，随机移除某个key。
文本事件处理器
redis基于reactor模式开发了网络事件处理器，这个处理器被称为文件事件处理器。它的组成分为：多个套接字，IO多路复用程序，文件事件分派器，事件处理器。因为文件事件分派器队列的消费是单线程的，所以redis才叫单线程模型。
消息处理流程：
1.文件事件处理器使用I/O多路复用(multiplexing)程序来同时监听多个套接字，并根据套接字目前执行的任务来为套接字关联不同的事件处理器。
2.当被监听的套接字准备好执行连接应答(accept)、读取(read)、写入(write)、关闭(close)等操作时，与操作相对应的文件事件就会产生，这时文件事件处理器就会调用套接字之前关联好的事件处理器来处理这些事件。
文件事件的处理器
Redis为文件事件编写了多个处理器，这些事件处理器分别用于实现不同的网络通讯需求，常用的处理器如下：
为了对连接服务器的各个客户端进行应答， 服务器要为监听套接字关联连接应答处理器。
为了接收客户端传来的命令请求， 服务器要为客户端套接字关联命令请求处理器。
为了向客户端返回命令的执行结果， 服务器要为客户端套接字关联命令回复处理器。
一次完整的客户端与服务器连接事件示例
假设Redis服务器正在运作，那么这个服务器的监听套接字的AE_READABLE事件应该正处于监听状态之下，而该事件所对应的处理器为连接应答处理器。
如果这时有一个Redis客户端向Redis服务器发起连接，那么监听套接字将产生AE_READABLE事件， 触发连接应答处理器执行：处理器会对客户端的连接请求进行应答， 然后创建客户端套接字，以及客户端状态，并将客户端套接字的 AE_READABLE 事件与命令请求处理器进行关联，使得客户端可以向主服务器发送命令请求。
之后，客户端向Redis服务器发送一个命令请求，那么客户端套接字将产生 AE_READABLE事件，引发命令请求处理器执行，处理器读取客户端的命令内容， 然后传给相关程序去执行。
执行命令将产生相应的命令回复，为了将这些命令回复传送回客户端，服务器会将客户端套接字的AE_WRITABLE事件与命令回复处理器进行关联：当客户端尝试读取命令回复的时候，客户端套接字将产生AE_WRITABLE事件， 触发命令回复处理器执行， 当命令回复处理器将命令回复全部写入到套接字之后， 服务器就会解除客户端套接字的AE_WRITABLE事件与命令回复处理器之间的关联。
事务 什么是事务事务是一个单独的隔离操作：事务中的所有命令都会序列化、按顺序地执行。事务在执行的过程中，不会被其他客户端发送来的命令请求所打断。
事务是一个原子操作：事务中的命令要么全部被执行，要么全部都不执行。
事务三个阶段
- 事务开始 MULTI
- 命令入队
- 事务执行 EXEC
redis 不支持回滚，“Redis 在事务失败时不进行回滚，而是继续执行余下的命令”， 所以 Redis 的内部可以保持简单且快速。
如果在一个事务中的命令出现错误，那么所有的命令都不会执行；
如果在一个事务中出现运行错误，那么正确的命令会被执行。
1.哨兵模式
主从架构1.一主二从
2.反客为主
3.薪火相传
复制原理：
slave启动成功连接到master后会发送一个sync命令
Master 接到命令启动存盘进程后，同时手机所有街道得用于修改数据集命令，在后台进程执行完毕后，master将传送整个数据文件到slace已完成一次完全同步
全量复制：而slave服务在接收到数据库文件数据后，将其存盘并加载到内存中。
增量复制：Master继续将新的所有收集到的修改命令依次传给slave,完成同步
但是只要是重新连接master,一次完全同步（全量复制)将被自动执行
Redis实现分布式锁
Redis为单进程单线程模式，采用队列模式将并发访问变成串行访问，且多客户端对Redis的连接并不存在竞争关系Redis中可以使用SETNX命令实现分布式锁。
当且仅当 key 不存在，将 key 的值设为 value。 若给定的 key 已经存在，则 SETNX 不做任何动作
SETNX 是『SET if Not eXists』(如果不存在，则 SET)的简写。
返回值：设置成功，返回 1 。设置失败，返回 0 。
缓存异常 缓存雪崩缓存雪崩是指同一时间大面积得失效，所有请求都会落到数据库上，造成数据库短时间内承受大量请求而崩掉。
解决方案：
缓存数据的过期时间设置随机，防止同一时间大量数据过期现象发生。
一般并发量不是特别多的时候，使用最多的解决方案是加锁排队。
给每一个缓存数据增加相应的缓存标记，记录缓存的是否失效，如果缓存标记失效，则更新数据缓存。
缓存穿透是指缓存和数据库中都没有的数据，导致所有的请求都落到数据库上，造成数据库短时间内承受大量请求而崩掉。
解决方案
接口层增加校验，如用户鉴权校验，id做基础校验，id<=0的直接拦截；
从缓存取不到的数据，在数据库中也没有取到，这时也可以将key-value对写为key-null，缓存有效时间可以设置短点，如30秒（设置太长会导致正常情况也没法使用）。这样可以防止攻击用户反复用同一个id暴力攻击
采用布隆过滤器，将所有可能存在的数据哈希到一个足够大的 bitmap 中，一个一定不存在的数据会被这个 bitmap 拦截掉，从而避免了对底层存储系统的查询压力
缓存击穿是指缓存中没有但数据库中有的数据（一般是缓存时间到期），这时由于并发用户特别多，同时读缓存没读到数据，又同时去数据库去取数据，引起数据库压力瞬间增大，造成过大压力。和缓存雪崩不同的是，缓存击穿指并发查同一条数据，缓存雪崩是不同数据都过期了，很多数据都查不到从而查数据库。
解决方案
设置热点数据永远不过期。
加互斥锁，互斥锁
