Redis

1.数据结构
五个基本类型：
字符串：set、get

底层
struct sdshdr{ 
    unsigned int len; // 标记buf的长度 
    unsigned int free; //标记buf中未使用的元素个数 
    char buf[]; // 实际存储的内容 
}

哈希：hset、hget。底层为压缩列表或哈希表。
列表：lpush、lpop、rpush、rpop，存储多个有序的字符串。底层为压缩列表或双向链表。
集合：sadd、smembers，一个key存储多个字符串。底层为整数集合或哈希表。
有序集合：zadd、zrank，已排序的集合，不能存在重复字符串。底层为压缩列表或跳表。
三个特殊类型：
Geospatial：地理位置定位，用于存储地理位置信息
Hyperloglog：用来做基数统计算法的数据结构
Bitmap：用一个比特位来映射某个元素的状态

2.缓存相关
一般情况：读请求过来，首先从缓存中查询，有值命中则直接返回，否则到数据库进行查询，把数据库的值更新到缓存中再返回
缓存穿透：
指查询一个一定不存在的数据，由于缓存是不命中时需要从数据库查询，查不到数据则不写入缓存，这将导致这个不存在的数据每次请求都要到数据库去查询，进而给数据库带来压力。
解决办法：
1.参数校验，过滤非法值
2.如果查询数据库为空，给缓存设置空值或默认值，然后设置一个过期时间
3.通过布隆过滤器查询值存不存在，存在才继续查询

缓存雪崩：
指缓存中数据大批量到过期时间，而查询数据量巨大，请求都直接访问数据库，引起数据库压力过大甚至宕机
解决办法：均匀设置过期时间

缓存击穿：
指热点key在某个时间点过期的时候，而恰好在这个时间点对这个Key有大量的并发请求过来，从而大量的请求打到数据库。
解决办法：当热key快到过期时间时，重新设置过期时间

3.过期相关
过期策略：
Redis采用惰性过期和定期过期两种策略
1.定时过期：每个设置过期时间的key到时间后便清除，对内存友好，但会占用大量CPU时间
2.惰性过期：只对访问到key进行判断是否过期，对CPU友好，但太多过期key占用大量内存
3.定期过期：每隔一段时间扫描一定数量的key，折中办法

内存淘汰策略：
volatile-lru：当内存不足以容纳新写入数据时，从设置了过期时间的key中使用LRU（最近最少使用）算法进行淘汰；
allkeys-lru：当内存不足以容纳新写入数据时，从所有key中使用LRU（最近最少使用）算法进行淘汰。
volatile-lfu：4.0版本新增，当内存不足以容纳新写入数据时，在设置了过期的key中，使用LFU算法（最少使用）进行删除key。
allkeys-lfu：4.0版本新增，当内存不足以容纳新写入数据时，从所有key中使用LFU算法进行淘汰；
volatile-random：当内存不足以容纳新写入数据时，从设置了过期时间的key中，随机淘汰数据；。
allkeys-random：当内存不足以容纳新写入数据时，从所有key中随机淘汰数据。
volatile-ttl：当内存不足以容纳新写入数据时，在设置了过期时间的key中，根据过期时间进行淘汰，越早过期的优先被淘汰；
noeviction：默认策略，当内存不足以容纳新写入数据时，新写入操作会报错。

4.Redis应用
缓存、排行榜、计数器、共享session、分布式锁、社交网络

5.持久化机制
RDB：
默认机制，把内存数据以快照的形式保存在磁盘上。Redis会新开一个子进程进行持久化，将数据写入一个临时文件中，再用这个临时文件替代上一次持久化的文件
优点：适合大规模数据的持久化
缺点：无法做到实时持久化，有可能丢失最后一次持久化的数据
触发条件：
自动触发：save m n，在m秒内发生n次key变化则触发bgsave
手动触发：save（阻塞redis），bgsave（开子进程）

AOF：
以日志的形式将写指令记录下来，redis重启后会根据日志内容执行写指令完成数据恢复工作
优点：丢失数据的可能性更小
缺点：恢复数据慢，磁盘空间占用较多

5.redis高可用
1.主从复制：Redis部署了多台机器，有主节点，负责读写操作，有从节点，只负责读操作。从节点的数据来自主节点，第一次连接采用全量复制，之后采用增量复制。当主节点宕机，需要人工将从节点提升为主节点，并且告知客户端主节点发生变化。
2.哨兵模式：由一个或多个Sentinel实例组成的Sentinel系统，它可以监视所有的Redis主节点和从节点，发现节点不可达时，作下线标识，当主节点被标识时，哨兵会进行协商，当大多数哨兵认为主节点不可达时，自动将下线主服务器属下的某个从节点升级为新的主节点，同时通知客户端。
3.集群模式：对数据进行分片，也就是说每台Redis节点上存储不同的内容，通过Gossip协议通信。
主观下线：集群中每个节点定期给其他节点发送ping消息，接收节点回复pong，若一段时间内接受节点没有回复，则主观认为该节点下线。
客观下线：当某节点主观下线后，下线消息将在集群内传播，当超过一半节点标记该节点下线时，该节点客观下线，集群广播该节点下线。

6.分布式锁
获取锁：setnx
释放锁：del

避免死锁：设置过期时间（expire time）只能用于set命令
原子操作：set key value EX(PX) time NX(XX)
EX: 设置失效时长，单位秒
PX: 设置失效时长，单位毫秒
NX：key不存在时设置value，成功返回OK，失败返回(nil)
XX：key存在时设置value，成功返回OK，失败返回(nil)