redis思维导图

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2025-07-19

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redis简介

数据持久化

类型分类

五种基本类型，缓存过期策略相关内容讲解

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思维导图大纲

数据持久化

RDB快照模式

AOF日志模式

注意事项： 1，顾名思义，以日志的形式作为redis持久化的方案，每次重启redis时候执行日志文件，自然会恢复之前操作的记录。值得注意的时这个操作记录只记录写的操作。 2，AOF默认时关闭的。需要去redis.conf配置里面打开appendnoly和appendfilename。

由于AOF操作原理redis先进行写入操作，才会生成日志。好处：避免额外的检查开销。原因是如果先写入日志的化如果该命令失败了，也会被记录下来。不会阻塞写的操作命令，因为先执行写命令才写入日志。缺点：可能会丢失，比如如果写命令执行了，但是服务器宕机等情况导致日志没有写入进去，就会出现脏数据。导致阻塞，由于写命令和AOF同时进行，如果I\O压力就可能发生阻塞。

如何避免AOF日志写入失效问题？答案：redis提供了回写策略。

注意事项： 1，redis写入AOF的步骤如下：第一步，执行完写操作会将命令加入到server.aof_buf缓冲区。第二步，系统I\O会调用write()函数，将aof_buf缓冲区的数据写入内核缓冲区page cache。注意！！此时数据在内核中，并未写道硬盘里面。第三步，内核将数据写入硬盘，写入节点又内核决定。 2，redis可以控制的只有一个配置，在redis.conf配置文件的appendfsync。它可以配置三种情况： always，命令执行之后，同步到AOF日志。 everysec，命令执行之后，先写入到page cache，然后每秒将数据写入AOF。 no，redis不操作，由内核自行控制写入时机。 3，正如世界上没有银弹，选择哪一种回写策略需要根据需求自行考量。

回写策略：alway everysec no 回写时机：同步每秒由内核控制优点：可靠性高性能适中高性能缺点：影响性能宕机会丢失1秒数据宕机会丢失很多数据

redis的重写机制

注意事项： 1，有没有想过一个问题，随着redis的使用，AOF文件慢慢变得庞大，对于单线程的redis来说日志回写将变得缓慢。答案：redis提供了重写机制，简单点，就是如果相同的命令，执行AOF日志的时候，只执行最新的命令。那为啥叫重写呢？是由于在执行AOF文件的时候把，它会直接扫描数据中所有的键值对数据，然后为每一个键值对生成一条写操作命令，接着将该命令写入到新的 AOF 文件，避免污染原有AOF日志，会copy一个新的AOF文件，这个步骤叫重写。 2，什么时候重写介入？答案：一般文件超过64M时候重写就介入了。 3，写时复制时什么情况？答案：

RDB快照

注意事项： 1，相较于AOF日志来说，它速度会快，因为RDB是二进制数据存储，而AOF是命令日志，在回写的时候，AOF需要逐一执行命令，RDB则不用。 2，RDB快照需要进行配置，save、bgsave，一般用bgsave因为它是在子进程处理业务。 3，虽然数据回写比命令日志速度快，但是RDB是全量回写，数据比较庞大的时候非常影响性能。

AOF和RDB混合使用

注意事项：修改redis.conf配置文件 aof-use-rdb-preamble yes

执行持久化操作的时候可以被修改内容吗？

Redis 的大 Key 对持久化有什么影响？

缓存过期策略

过期淘汰策略

注意事项：过期淘汰策略是给redis数据加一个时间参数，然后根据于系统时间做对比来完成。一般情况有三种过期淘汰策略，基于对内存或者cpu资源的占用与消耗：定时删除，cpu需要一直监控定时时间，比较占用资源。惰性删除，每次访问的时候才会判断是否过期，如果没访问就会一直存在，对内存友好。定期删除，随机检查key是否过期，不确定性大。 redis的过期策略综合了上述三种情况，选择了惰性删除+定期删除，以求最合理化的应用cup于内存的资源。

内存淘汰策略

注意事项：内存淘汰策略的触发条件时如果redis的运行内存已经超出设置的最大阈值，redis会删除符合条件的key，确保redis高效运行。可以通过redis.conf中的maxmemory，注意的时在不同系统设置不同，位默认值为0，表示没有大小限制，根据实际内存情况删除。32位默认值3G。也可以通过maxmemory-policy来设置内存淘汰策略的方式具体有8种： 1，noeviction，redis3.0之后的默认配置，表示不进行淘汰，如果内存占满则不会在进行存储。针对设置了过期时间： 2，volatile-random，表示随机淘汰。 3，volatile-ttl，表示优先淘汰更早过期的键值。 4，volatile-lru，表示最久未使用。 5，volatile-lfu，表示是用最少。针对所有key范围： 6，allkeys-random，随机淘汰任意值。 7，allkeys-lru，最久未用。 8，allkeys-lfu，最少使用。

LFU与LRU的区别？

注意事项： LRU，least recently used，表示最近最少使用。他是基于链表实现的，将元素顺序排列，从表头开始到表尾，符合条件会先删除表尾元素。 redis却并没有使LRU方案，而是在redis-object中添加了最后一次访问时间属性，并根据配置随机采样，然后删除最久没用的那条数据。这样也会带来一个问题，没有随机到的数据就很长一段时间可以摸鱼，从而占用内存资源。这样不是理想的解决方案，为此redis新加入了LFU。 LFU,Least frequently used，表示最近不常用，原理是根据访问次数进行判断，没错！redis-object加入了访问频次属性，redis.conf 提供了两个配置项：lfu-decay-time、lfu-log-factor前者调整访问频次衰减速度，后者调整访问频次增长速度。

redis简介

redis高级技术

分布式部署

为什么要分布式部署？答案：显而易见，如果redis走在一台服务器上面，如果redis宕机或者数据丢失，那不就完犊子了？那要如何解决这个麻烦问题呢？答案：那肯定要多搞些服务器来做备份啊，巧了不是？redis正好支持主从复制。

master与slave

主从配置

什么时主从复制？答案：主从复制就是有一台主要的服务器，作为原始资源，然后其他服务器从这台原始服务器更新（下载）资源。每次create、update的时候都是在主服务器，然后从服务器们从主服务器更新最新数据。如何能确保数据一致呢？答案：因为写操作都是在主服务器进行，从服务器都是read，就可以保持数据一致性，这一方案也叫读写分离。

主从如何连接呢？

redis中是从服务器发起命令请示连接。

哨兵原理

五种基本类型

string

注意事项： 1，string类型有三种encoding，分别是int，embstr，raw。 2，关于encoding编码，小于44字节自动prt到embstr，但是修改的时候会自动变成raw。 3，embstr和raw都是使用sds存储，区别于存入内存的次数是一次和两次，可见embstr效率更高但是它是只读，且空间小。

字符串存储长度512M

字符串常用命令： set、get、decr、incr、mget

字符串应用： 1，可以存入字符串结果，比如token，也可以时json结构，一般用作共享session之类。 2，计数器，比如点赞，转发，收藏，库存数量等等，可以使用decr、incr实现。 3，分布式锁，set命令有一个NX参数，作用是如果key不存在才会插入，如果存在则插入失败，利用它可以实现加锁和解锁。

hash

注意事项： 1，hash的encoding有两种，ziplist、hashtable。 redis7.0之后废弃了ziplist，使用listpack。长度小于512使用listpack。 2，哈希适合存储对象结构的数据，重点是它区别于string类型存储json结构到底用哪个？答案是：如果对象属性变动不大的情况下使用string类型json数据，否则使用hash。一般都是使用string。

hsah常用命令： hget、hset、hgetall

应用场景: 1，缓存对象数据。 2，购物车实现，由于购车有用户信息，商品信息，商品数量，商品价格等多条信息，可以使用hset添加商品，hincrby添加数量、hlen计算总数、hdel产出商品、hgetall获取所有商品等等。

set

注意事项： 1，set是一个无序的集合，和数学中的集合类似，支持交集、并集、差集。 2，set的encoding有两种，hashtable、intset，长度不超过512使用intset。 3，多说一下intset其实分为INTSET_ENC_INT16，INTSET_ENC_INT32，INTSET_ENC_INT， redis会自动判断存入方式。 4，set的集合运算（交、并、差）复杂度较高，如果在高并发下有可能导致redis阻塞，必要运算建议在从库进行，然后主库同步结果。

set常用命令： sadd、spop、smembers、sunion

应用场景：点赞，关注、抽奖

zset

注意事项： 1，zset的encoding有两种分别是：ziplist、skiplist(跳表)，长度小于128使用ziplist。 redis7.0之后废弃了ziplist，使用listpack。

zset常用命令： zadd、zrange、zrem、zcard

应用场景：排行榜之类

list

注意事项： redis在3.0之后使用quicklist代替了ziplist、linkedlist。

list常用命令: lpush、rpush、lpop、rpop、lrange

应用场景: 消息队列

新增类型

bitmap

bitmap即位图，以二进制形式表现，redis底层是有string来实现的。

常用命令： setbit、getbit、bitcount

应用场景：签到统计、判断是否登录、打卡统计等等

hyperloglog(2.8.9)

注意事项：它的出现时用于统计基数较大的结果值，但是会存在误差，准确率百分之81。一般用于pv、uv等等的不需要太精确的统计使用。

常用命令： pfadd、pfcount、pfmeage

geo(3.2)

注意事项： 1，它的出现用于存储地理信息，应用于Location-Based Service，LBS服务。 2，内部实现基于zset类型，原理是一组经纬度确定位置，使用一个区间编码值来表示。然后把这个区间编码值保存到Sorted Set中，然后根据权重查询有效范围内的信息，以此来实现LBS服务中的搜索附近xx的需求。

常用命令： geoadd、geopos、geodist、georadius

应用场景：打车

stream(5.0)

注意事项：专门支持消息队列设计的类型

常用命令： xadd、xlen、xread、xdel、del、xrange、xradgroup、xpending、xack

redis常见问题

SDS为何优于C语言？

答案： 1，遍历方式不同，C语言是从头到尾遍历，时间复杂度O(N),SDS有下标所以是O(1)。 2，避免缓存溢出，SDS在插入时候会先检测缓存是否空间具备条件，然后根据实际情况调整。 3，空间预分配，SDS进行扩展时候会根据情况计算空间，避免内存消耗。 4，惰性释放，比如要缩短字符串，SDS不会马上释放内存，free会记录剩余空间以备下次利用，避免再次分配内存。 5，二进制安全，C语言在存储字符串的时候末尾会'\0'结尾，如果字符串中出现类似的字符有可能会导致识别错误，SDS则是记录长度并不会出现这一问题。

细说消息队列

写时复制技术