Redis7 快速入门

以下是Redis常用命令的表格整理，包含命令、功能、参数说明和使用例子。表格按功能分类，方便查阅，基于Redis 7.x版本。

说明：本文写作于Redis7发布后，所以在标题中加入了7这个标记作为区分，后面如Redis更新加入了新功能，本文可能就不适用，但也可作为参考，对于小于7的版本，本文也不保证完全适用，但只要不是太老的版本，基本问题不大。

第一部分：Redis入门基础

1. 什么是Redis？

• Redis全称是 Remote Dictionary Server（远程字典服务器）。
• 它是一个内存数据库，数据存储在内存中，所以读写速度非常快，比传统硬盘数据库（像MySQL）快很多。
• 比喻：你可以把Redis想象成一个超级快的“记事本”，随时记东西、查东西。

2. Redis的特点

• 速度快：因为数据在内存里，读写延迟几乎为0。
• 键值对存储：数据以“键-值”（Key-Value）的形式保存，比如“name”对应“张三”。
• 支持多种数据结构：不仅仅是简单的字符串，还支持列表、集合、哈希等。
• 用途广泛：可以用作缓存、排行榜、会话存储，甚至简单队列。

3. 安装和启动Redis

• 下载最新版Redis（官网 redis.io），Windows可以用WSL或虚拟机，Linux/Mac直接安装。
• 启动命令：redis-server（启动服务端），redis-cli（进入客户端）。
• 测试：输入PING，返回PONG，说明Redis跑起来了。

4. 最基本操作：键值对

• 存数据：SET key value，比如SET name "张三"。
• 取数据：GET key，比如GET name，返回“张三”。
• 删除数据：DEL key，比如DEL name。
• 通俗理解：就像在手机通讯录里存名字和号码，随时查随时删。

第二部分：核心数据结构

Redis不仅仅是存字符串，它支持多种数据类型，理解这些是掌握Redis的关键。

1. 字符串（String）

• 最简单的数据类型，就是键值对。
• 示例：
  • SET age 18
  • GET age → “18”
• 还能做数字操作：
  • INCR age → 19（自增1）
• 用处：存用户ID、计数器（比如网站访问量）。

2. 列表（List）

• 像一个有序的队列，可以从两端操作。
• 示例：
  • LPUSH friends "小明"（左边加）
  • RPUSH friends "小红"（右边加）
  • LRANGE friends 0 -1 → [“小明”, “小红”]
• 用处：消息队列、最新评论列表。

3. 集合（Set）

• 无序、不重复的元素集合。
• 示例：
  • SADD hobbies "跑步" "游泳"
  • SADD hobbies "跑步"（重复不会加）
  • SMEMBERS hobbies → [“跑步”, “游泳”]
• 用处：去重，比如统计唯一访客。

4. 有序集合（Sorted Set）

• 集合+分数，自动按分数排序。
• 示例：
  • ZADD scores 90 "小明" 85 "小红"
  • ZRANGE scores 0 -1 → [“小红”, “小明”]
• 用处：排行榜（比如游戏分数排名）。

5. 哈希（Hash）

• 像一个小表格，存键值对的集合。
• 示例：
  • HSET user1 name "小明" age 20
  • HGET user1 name → “小明”
• 用处：存对象信息（比如用户信息）。

第三部分：进阶功能

1. 持久化

• Redis是内存存储，但可以把数据保存到硬盘。
• RDB：快照方式，定时保存内存数据到文件。
• AOF：记录每条写操作日志，恢复更精确。
• 配置：在redis.conf里设置，比如save 60 1000（60秒内1000次写就保存）。

2. 过期时间

• 给键设置“保质期”，到期自动删除。
• 示例：SETEX key 10 "value"（10秒后过期）
• 用处：缓存临时数据，比如验证码。

3. 发布/订阅（Pub/Sub）

• 像一个简单的广播系统。
• 示例：
  • SUBSCRIBE channel1（订阅频道）
  • PUBLISH channel1 "hello"（发布消息）
• 用处：实时消息通知。

4. 事务

• 一组命令要么全执行，要么全失败。
• 示例：
  • MULTI（开始事务）
  • SET a 1
  • SET b 2
  • EXEC（执行）
• 用处：保证操作原子性。

第四部分：高级应用与优化

1. Redis集群（Cluster）

• 把数据分散到多个节点，适合大数据量。
• 配置：用redis-cli --cluster create创建。
• 用处：高可用、大规模部署。

2. Lua脚本

• 在Redis里运行自定义脚本。
• 示例：EVAL "return redis.call('SET',KEYS[1],ARGV[1])" 1 key value
• 用处：复杂逻辑处理。

3. 内存管理

• Redis内存用满咋办？
  • 设置maxmemory（最大内存）
  • 配置淘汰策略：maxmemory-policy，比如LRU（最近最少使用）。

4. 最新特性（Redis 7.x）

• Redis Functions：可以用脚本定义函数。
• ACL改进：更细致的权限控制。
• 性能优化：多线程I/O支持（配置io-threads）。

Redis在实际开发中的应用

1. 缓存（Cache）

• 功能：把频繁访问的数据存在Redis中，减少直接查数据库的压力。
• 例子：电商网站的用户信息（ID、用户名等），每次访问不用查MySQL，直接从Redis拿。
• 实现：
  • 用SET存：SET user:1 '{"id":1,"name":"小明"}'
  • 用GET取：GET user:1
  • 设置过期：EXPIRE user:1 3600（1小时后过期）
• 好处：数据库压力降低，页面加载快。

2. 会话管理（Session Storage）

• 功能：保存用户登录状态（Session），替代传统的服务器内存或Cookie。
• 例子：用户登录后，把Session ID和用户信息存到Redis。
• 实现：
  • HSET session:abc123 user_id 1 login_time "2025-03-09"
  • 检查：HGET session:abc123 user_id
• 好处：分布式系统下多个服务器共享Session，速度快。

3. 排行榜（Leaderboard）

• 功能：用有序集合（Sorted Set）实现实时排名。
• 例子：游戏分数排行榜，显示前10名玩家。
• 实现：
  • ZADD leaderboard 100 "小明" 90 "小红"
  • ZRANGE leaderboard 0 9 WITHSCORES（取前10名）
• 好处：自动排序，查询超快。

4. 计数器（Counter）

• 功能：统计访问量、点赞数等，原子操作保证准确。
• 例子：文章的阅读量。
• 实现：
  • SET article:100:views 0
  • 每次访问：INCR article:100:views
• 好处：高并发下不会出错。

5. 消息队列（Message Queue）

• 功能：用列表（List）实现简单的任务队列。
• 例子：后台任务处理，比如发送邮件。
• 实现：
  • 生产者：LPUSH tasks "send_email_to_user1"
  • 消费者：RPOP tasks
• 好处：轻量级，适合简单场景（复杂场景用RabbitMQ/Kafka）。

6. 分布式锁（Distributed Lock）

• 功能：防止多个进程同时操作同一资源。
• 例子：抢购商品时，避免超卖。
• 实现：
  • 加锁：SET lock:product:1 "locked" NX EX 10（NX确保唯一，10秒过期）
  • 解锁：DEL lock:product:1
• 好处：跨服务器同步，高并发安全。

7. 实时分析

• 功能：用集合、HyperLogLog统计唯一数据。
• 例子：统计网站日活跃用户（DAU）。
• 实现：
  • PFADD daily_users "user1" "user2"
  • PFCOUNT daily_users（估算唯一数）
• 好处：内存占用小，速度快。

Redis与关系型数据库的搭配

关系型数据库（RDBMS）和Redis各有优劣，实际开发中通常是“互补”关系。以下是搭配的思路和具体方法：

1. 数据分工

• 关系型数据库：
  • 存储核心业务数据（订单、用户信息等）。
  • 处理复杂查询（多表联查、事务）。
  • 持久化存储，确保数据不丢。
• Redis：
  • 存热点数据（经常访问的子集）。
  • 处理高并发读写。
  • 临时数据（缓存、Session）。

2. 典型搭配模式

• 缓存模式：
  • 用户请求先查Redis，若没有（缓存未命中），再查数据库，然后把结果存到Redis。
  • 例子：查用户信息。
    1. GET user:1
    2. 如果没数据，SELECT * FROM users WHERE id=1，然后SET user:1 "结果" EX 3600
• 写回模式：
  • 数据先写Redis，再异步同步到数据库。
  • 例子：点赞数。
    1. INCR post:100:likes
    2. 定时任务把Redis的计数更新到MySQL。
• 主从模式：
  • 数据库存全量数据，Redis存增量或热点数据。
  • 例子：订单状态。
    • MySQL存完整订单表，Redis存“待支付”订单的ID集合（SADD pending_orders "order123"）。

3. 实际案例

• 电商系统：
  • 商品详情页：MySQL存商品表，Redis缓存热门商品（用Hash存储）。
  • 库存扣减：Redis用分布式锁+计数器，成功后再更新MySQL。
• 社交平台：
  • 用户动态：MySQL存历史帖子，Redis用List存最新10条。
  • 关注列表：Redis用Set存每个用户的关注者。
• 实时监控：
  • 日志数据：MySQL存全量日志，Redis用Sorted Set存异常事件排行。

4. 注意事项

• 一致性：Redis和数据库可能不同步，比如缓存过期或更新延迟。解决办法：
  • 设置合理过期时间。
  • 更新数据库后主动删除Redis缓存（DEL key），下次查时重新加载。
• 内存管理：Redis内存有限，需设置maxmemory和淘汰策略（LRU等）。
• 事务需求：复杂事务还是交给数据库，Redis的事务（MULTI/EXEC）功能较弱。

Redis多数据库的特点

Redis默认提供16个数据库（编号从0到15），这些数据库是通过SELECT命令切换的逻辑隔离空间，类似于一个Redis实例内的“命名空间”。

1. 逻辑隔离：
   • 每个数据库有独立的键空间，比如在数据库0里SET key1 "value1"，数据库1里看不到这个键。
   • 比喻：16个数据库就像16个不同的笔记本，内容互不干扰。
2. 共享实例：
   • 所有数据库共享同一个Redis实例的内存和性能资源，不是物理隔离。
   • 也就是说，16个数据库加起来不能超过实例的总内存（比如maxmemory设为10GB）。
3. 默认配置：
   • Redis配置文件（redis.conf）里databases 16定义了数量，可以改（比如改成32，但重启生效）。
   • 默认使用数据库0：SELECT 0。

开发中如何分配16个数据库

Redis的多数据库功能在实际开发中用得不多，尤其是集群模式下（集群只支持数据库0）。但在单机或主从模式下，合理分配可以简化开发。

原则1：按业务模块划分

• 思路：不同业务用不同数据库，避免键名冲突，逻辑清晰。
• 例子：
  • 数据库0：用户数据（user:1:name）
  • 数据库1：订单数据（order:1001:status）
  • 数据库2：商品缓存（product:2001:price）
• 好处：业务隔离，调试时切换数据库就能聚焦某个模块。
• 注意：键名最好带前缀（比如user:），防止误操作。

原则2：按环境或租户划分

• 思路：开发、测试、生产环境，或者多租户系统，用不同数据库区分。
• 例子：
  • 数据库0：开发环境
  • 数据库1：测试环境
  • 数据库2：生产环境
  • 或者按客户：数据库0给客户A，数据库1给客户B。
• 好处：一套Redis实例支持多个场景，节省资源。
• 注意：生产中不建议这样，建议用独立实例保证隔离。

原则3：按数据类型或功能划分

• 思路：不同数据结构或功能用不同数据库，便于管理和优化。
• 例子：
  • 数据库0：字符串（缓存）
  • 数据库1：列表（队列）
  • 数据库2：有序集合（排行榜）
  • 数据库3：哈希（对象存储）
• 好处：数据类型集中，方便统计和清理。
• 注意：实际中很少这样分，因为类型混合使用更常见。

原则4：按临时性和持久性划分

• 思路：临时数据和持久数据分开，方便设置过期策略。
• 例子：
  • 数据库0：缓存数据（加EXPIRE，比如1小时）
  • 数据库1：长期数据（不设过期，比如配置信息）
• 好处：清理时只针对某个数据库（FLUSHDB）。

开发中的最佳实践

• 小项目：只用数据库0，靠键前缀区分一切。
• 中型项目：用2-3个数据库，比如缓存用0，队列用1，配置用2。
• 大项目：放弃多数据库，用多个Redis实例或云服务集群，配合服务发现。

Redis开发注意事项

1. 内存管理

• 问题：Redis是内存数据库，内存用满会导致数据被淘汰或服务崩溃。
• 注意事项：
  1. 设置最大内存限制：
     • 配置maxmemory（如maxmemory 2gb），防止占用全部服务器内存。
     • 操作：编辑redis.conf或用CONFIG SET maxmemory 2gb。
  2. 合理设置过期时间：
     • 用EXPIRE或SETEX给临时数据设过期，避免长期占用内存。
     • 示例：SETEX session:123 3600 "user_data"（1小时后自动删除）。
  3. 选择合适的淘汰策略：
     • 默认noeviction（满时拒绝写入），可改成allkeys-lru（淘汰最近最少使用）。
     • 操作：CONFIG SET maxmemory-policy allkeys-lru。
  4. 监控内存使用：
     • 用INFO MEMORY检查used_memory，及时调整。
• 好处：防止内存不够用，保持服务稳定。

2. 键名设计

• 问题：键名混乱会导致冲突或难以管理。
• 注意事项：
  1. 用前缀区分业务：
     • 如user:1:name、order:1001:status，避免命名冲突。
  2. 保持键名简洁：
     • 太长（如very_long_user_key_123）浪费内存，建议简短有意义。
  3. 避免滥用KEYS：
     • KEYS *扫描所有键性能差，用SCAN替代。
     • 示例：SCAN 0 MATCH user:* COUNT 10（分批查找）。
• 好处：键名清晰，查找高效，节省空间。

3. 数据结构选择

• 问题：用错数据结构会增加复杂度或浪费资源。
• 注意事项：
  1. 根据场景选类型：
     • 缓存用字符串（SET/GET），队列用列表（LPUSH/RPOP），排行榜用有序集合（ZADD）。
  2. 避免大数据量操作：
     • 列表过长（如百万元素）会导致LRANGE变慢，考虑分片或用其他存储。
  3. 合理序列化：
     • 存对象时用JSON或Protobuf，别直接存大字符串。
     • 示例：SET user:1 '{"id":1,"name":"小明"}'。
• 好处：性能最优，内存利用率高。

4. 高并发操作

• 问题：高并发下可能出现竞争或性能瓶颈。
• 注意事项：
  1. 使用原子操作：
     • 如INCR、HINCRBY做计数器，避免竞争条件。
     • 示例：INCR article:100:views。
  2. 分布式锁：
     • 用SET key value NX EX 10实现锁，防止多线程冲突。
     • 示例：抢购库存时加锁。
  3. 批量操作：
     • 用MSET/MGET代替多次SET/GET，减少网络开销。
     • 示例：MSET k1 v1 k2 v2。
• 好处：保证数据正确性，提升吞吐量。

5. 持久化和数据安全

• 问题：Redis内存数据易丢失，需确保持久化。
• 注意事项：
  1. 开启持久化：
     • RDB（快照）：save 60 1000（60秒1000次写保存）。
     • AOF（日志）：appendonly yes，记录每条写操作。
  2. 定期备份：
     • 用BGSAVE生成RDB文件，存到安全位置。
  3. 避免数据丢失：
     • 主从模式下用WAIT确保同步：WAIT 1 1000（1个从节点，1秒内同步）。
• 好处：宕机后能恢复数据，业务更可靠。

6. 性能优化

• 问题：不合理操作会拖慢Redis。
• 注意事项：
  1. 避免慢查询：
     • KEYS、SMEMBERS（大数据量时）很慢，用SCAN或分批取。
  2. 合理使用事务：
     • MULTI/EXEC不要包太多命令，影响吞吐量。
     • 示例：MULTI
SET a 1
EXEC。
  3. 连接池管理：
     • 客户端（如Jedis）用连接池，避免频繁创建连接。
• 好处：响应更快，抗压能力强。

7. 集群模式注意

• 问题：集群下部分命令行为不同。
• 注意事项：
  1. 只用数据库0：
     • 集群模式不支持多数据库（SELECT 1无效）。
  2. 多键操作限制：
     • MSET、MGET要求键在同一槽，否则失败。
     • 解决：用{hash_tag}，如MSET {user}:1 a {user}:2 b。
  3. 客户端兼容：
     • 用支持集群的客户端（如redis-cli -c）。
• 好处：集群运行稳定，避免踩坑。

8. 数据一致性

• 问题：Redis与数据库同步可能不一致。
• 注意事项：
  1. 缓存更新策略：
     • 更新数据库后删Redis缓存（DEL key），下次查重新加载。
  2. 避免缓存穿透：
     • 查不到的数据存空值：SET key "null" EX 60。
  3. 读写分离同步：
     • 主从模式下关键数据读主节点。
• 好处：减少脏数据，用户体验好。

9. 监控和调试

• 问题：问题发生时难以定位。
• 注意事项：
  1. 定期检查状态：
     • INFO ALL看内存、连接数、慢查询。
  2. 慢查询日志：
     • 配置slowlog-log-slower-than 10000（10ms以上记录）。
     • 查看：SLOWLOG GET。
  3. 告警机制：
     • 用工具（如Prometheus）监控QPS、延迟。
• 好处：及时发现问题，优化有的放矢。

总结

实践建议

• 入门：先关注内存（maxmemory+过期）和键名规范。
• 进阶：优化高并发（锁+批量）和持久化配置。
• 排查：用INFO和SLOWLOG分析瓶颈。