Redis 使用笔记

一、Redis 是什么

开源的内存键值数据库，数据存在内存中，读写速度极快（10万+ QPS）
支持数据持久化，可将内存数据保存到磁盘
单线程模型（6.0 后 I/O 多线程，命令执行仍单线程），避免了线程安全问题
常用场景：缓存、会话管理、排行榜、消息队列、分布式锁

二、数据类型

类型	说明	典型场景
String	最基本类型，可存字符串/数字/二进制	缓存、计数器、分布式锁
Hash	字段-值映射，类似 HashMap	存储对象（用户信息）
List	有序列表，支持头尾操作	消息队列、最新列表
Set	无序不重复集合	标签、共同好友、去重
Sorted Set (ZSet)	有序集合，每个元素带分数	排行榜、延迟队列
Bitmap	位操作	签到、在线状态
HyperLogLog	基数统计（近似值）	UV 统计
Stream	消息流（5.0+）	消息队列

三、常用命令

String

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SET key value                  # 设置值
GET key                        # 获取值
SET key value EX 60            # 设置值，60秒过期
SETNX key value                # 不存在时才设置（分布式锁基础）
INCR key                       # 值+1（原子操作）
DECR key                       # 值-1
MSET k1 v1 k2 v2              # 批量设置
MGET k1 k2                    # 批量获取

List

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LPUSH list a b c               # 从左侧插入
RPUSH list x y z               # 从右侧插入
LPOP list                      # 从左侧弹出
RPOP list                      # 从右侧弹出
LRANGE list 0 -1               # 获取所有元素
LLEN list                      # 获取长度
LREM list 2 a                  # 删除2个值为a的元素（0=全部，正=从左，负=从右）
LTRIM list 0 2                 # 只保留索引0~2的元素，其余删除

Set

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SADD set a b c                 # 添加元素
SMEMBERS set                   # 获取所有元素
SISMEMBER set a                # 判断元素是否存在
SREM set a                     # 删除元素
SINTER set1 set2               # 交集
SUNION set1 set2               # 并集
SDIFF set1 set2                # 差集

Sorted Set

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ZADD rank 100 "张三"           # 添加元素（分数100）
ZRANGE rank 0 -1 WITHSCORES   # 按分数升序获取
ZREVRANGE rank 0 9             # 按分数降序取前10（排行榜）
ZSCORE rank "张三"             # 获取分数
ZRANK rank "张三"              # 获取排名
ZREM rank "张三"               # 删除元素

Hash

bash 复制代码

HSET user:1 name "张三"        # 设置字段
HGET user:1 name               # 获取字段
HMSET user:1 name "张三" age 25  # 批量设置字段
HGETALL user:1                 # 获取所有字段和值
HDEL user:1 age                # 删除字段

通用命令

bash 复制代码

DEL key                        # 删除
EXISTS key                     # 判断是否存在
EXPIRE key 60                  # 设置过期时间（秒）
TTL key                        # 查看剩余过期时间
TYPE key                       # 查看数据类型
KEYS pattern                   # 查找key（生产慎用，会阻塞）
SCAN 0 MATCH user:* COUNT 100 # 渐进式遍历（推荐替代KEYS）
FLUSHDB                        # 清空当前库

四、发布订阅

bash 复制代码

SUBSCRIBE channel1             # 订阅频道（会阻塞等待消息）
PUBLISH channel1 "hello"       # 向频道发送消息
PSUBSCRIBE news.*              # 模式订阅（匹配 news.xxx 的所有频道）
UNSUBSCRIBE channel1           # 取消订阅

发布订阅不持久化，消息发出后如果没有订阅者则丢失
需要持久化消息队列建议使用 Stream 类型

五、Stream（消息队列）

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XADD mystream * name "张三" age 25        # 添加消息（*表示自动生成ID）
↑    ↑        ↑  ↑      ↑
命令 Stream名 ID 字段名 字段值
XLEN mystream                              # 消息数量
XRANGE mystream - +                        # 获取所有消息
XREAD COUNT 2 BLOCK 0 STREAMS mystream 0  # 阻塞读取消息
XGROUP CREATE mystream mygroup 0           # 创建消费者组
XREADGROUP GROUP mygroup consumer1 COUNT 1 STREAMS mystream >  # 消费者读取
XACK mystream mygroup 消息ID              # 确认消费

六、Geospatial（地理空间）

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GEOADD city 116.40 39.90 "北京"           # 添加地理位置（经度 纬度 名称）
GEOADD city 121.47 31.23 "上海"
GEOPOS city "北京"                         # 获取坐标
GEODIST city "北京" "上海" km              # 计算两地距离（单位：km）
GEOSEARCH city FROMMEMBER "北京" BYRADIUS 1500 km  # 搜索半径内的城市

七、HyperLogLog

bash 复制代码

PFADD uv:page1 user1 user2 user3   # 添加元素
PFCOUNT uv:page1                    # 统计基数（近似UV数）
PFMERGE uv:total uv:page1 uv:page2 # 合并多个HyperLogLog

八、Bitmap（位图）

bash 复制代码

SETBIT sign:user1:202603 0 1   # 第0天签到（位偏移量）
GETBIT sign:user1:202603 0     # 查询第0天是否签到
BITCOUNT sign:user1:202603     # 统计当月签到天数

九、Bitfield（位域）

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BITFIELD mykey SET u8 0 200               # 在偏移0处设置8位无符号整数值200
BITFIELD mykey GET u8 0                   # 获取偏移0处的8位无符号整数
BITFIELD mykey INCRBY u8 0 1              # 自增1

十、事务

Redis 事务通过 MULTI/EXEC 实现，将多条命令打包一次性执行：

bash 复制代码

MULTI                          # 开启事务
SET k1 v1                     # 命令入队
SET k2 v2                     # 命令入队
EXEC                           # 执行所有入队命令
# 或
DISCARD                        # 放弃事务

Redis 事务不支持回滚：如果某条命令执行失败，其他命令仍会执行
WATCH 实现乐观锁：如果被监视的 key 在事务执行前被修改，事务自动取消

bash 复制代码

WATCH key                      # 监视key
MULTI
SET key newvalue
EXEC                           # 如果key被其他客户端修改，EXEC返回nil

十一、持久化

RDB（快照）

按时间间隔将内存数据快照写入磁盘（dump.rdb）
优点：文件紧凑，恢复速度快
缺点：可能丢失最后一次快照后的数据

bash 复制代码

# redis.conf 配置
save 900 1        # 900秒内至少1个key变化则触发
save 300 10       # 300秒内至少10个key变化则触发

AOF（追加日志）

记录每次写操作到日志文件（appendonly.aof）
优点：数据更安全，最多丢1秒数据
缺点：文件比RDB大，恢复较慢

bash 复制代码

# redis.conf 配置
appendonly yes
appendfsync everysec   # 每秒同步一次（推荐）
# appendfsync always   # 每次写都同步（最安全但最慢）

如何选择

对数据安全要求高 → AOF（或 RDB + AOF 混合）
对性能要求高，可容忍少量丢失 → RDB

十二、缓存常见问题

问题	说明	解决方案
缓存穿透	查询不存在的数据，每次都打到数据库	布隆过滤器；缓存空值
缓存击穿	热点key过期瞬间，大量请求打到数据库	互斥锁；热点key永不过期
缓存雪崩	大量key同时过期，数据库压力骤增	过期时间加随机值；多级缓存

十三、过期与淘汰策略

过期删除策略

惰性删除：访问key时才检查是否过期
定期删除：每隔一段时间随机抽查一批key删除过期的

内存淘汰策略（内存满时）

策略	说明
`noeviction`	不淘汰，写入报错（默认）
`allkeys-lru`	所有key中淘汰最近最少使用的（最常用）
`volatile-lru`	有过期时间的key中淘汰LRU
`allkeys-random`	随机淘汰
`volatile-ttl`	淘汰即将过期的key

十四、常用架构

主从复制

主节点写，从节点读，实现读写分离
从节点异步复制主节点数据

bash 复制代码

# 从节点配置
replicaof 主节点IP 6379

哨兵模式（Sentinel）

监控主从节点状态
主节点宕机时自动故障转移，选举新主节点

集群模式（Cluster）

数据分片存储在多个节点（16384个槽位）
支持水平扩展，突破单机内存限制

十五、Spring Boot 集成 Redis

java 复制代码

// 依赖：spring-boot-starter-data-redis

@Autowired
private StringRedisTemplate redisTemplate;

// String 操作
redisTemplate.opsForValue().set("key", "value", 60, TimeUnit.SECONDS);
String val = redisTemplate.opsForValue().get("key");

// Hash 操作
redisTemplate.opsForHash().put("user:1", "name", "张三");

// 删除
redisTemplate.delete("key");