大家好，我是二條。一位從事服務端研發的程式猿。
從今天開始，我會不間斷的開始給大家分享Redis7.0版本的知識。
從2022年1月31開始，官方就釋出了 Redis7.0-rc1，至今已經發布到 7.0.5 版本。很多的開發者，還對Redis認識停留在5.x的版本或者6.x的版本，對Redis7.0還缺乏較少的認識。本系列教程，將帶領大家完整的學習Redis7.0相關的知識點。從環境的搭建、10大資料型別、事務、釋出訂閱、主從複製、哨兵、叢集等等知識。本教程最大的特點是，不會單純的總結一些枯燥乏味的理論知識，而是理論知識+基礎時間+場景面試題分析，同時也會分享一些Redis相關技術棧等等內容。
今天給大家分享的是Redis相關的基礎認識，以及它適合在什麼場景下使用，如何快速搭建Redis環境。
Redis是什麼
Redis是一款基於記憶體，採用 key => vlaue 方式儲存的高效能記憶體型nosql資料庫。Redis 提供資料結構，例如字串、雜湊、列表、集、帶有範圍查詢的排序集、點陣圖、超日誌日誌、地理空間索引和流。 Redis 具有內建複製、Lua 指令碼、LRU 逐出、事務和不同級別的磁碟永續性，並透過 Redis Sentinel 和 Redis 叢集的自動分割槽提供高可用性。
為什麼會出現Redis這樣一款記憶體型資料庫呢。這就要從Redis的作者antirezs說起。
2008年的時候有一個義大利西西里島的小夥子，筆名antirez，建立了一個訪客資訊網站LLOOGG.COM。有的時候我們需要知道網站的訪問情況，比如訪客的IP、作業系統、瀏覽器、使用的搜尋關鍵詞、所在地區、訪問的網頁地址等等。在國內，有很多網站提供了這個功能，比如CNZZ，百度統計，國外也有谷歌的GoogleAnalytics。我們不用自己寫程式碼去實現這個功能，只需要在全域性的footer 裡面嵌入一段JS 程式碼就行了，當頁面被訪問的時候，就會自動把訪客的資訊傳送到這些網站統計的伺服器，然後我們登入後臺就可以檢視資料了。
LLOOGG.COM 提供的就是這種功能，它可以檢視最多10000 條的最新瀏覽記錄。這樣的話，它需要為每一個網站建立一個列表（List），不同網站的訪問記錄進入到不同的列表。如果列表的長度超過了使用者指定的長度，它需要把最早的記錄刪除（先進先出）。
當LLOOGG.COM 的使用者越來越多的時候，它需要維護的列表數量也越來越多，這種記錄最新的請求和刪除最早的請求的操作也越來越多。LLOOGG.COM 最初使用的資料庫是MySQL，可想而知，因為每一次記錄和刪除都要讀寫磁碟，因為資料量和併發量
太大，在這種情況下無論怎麼去最佳化資料庫都不管用了。
考慮到最終限制資料庫效能的瓶頸在於磁碟，所以antirez 打算放棄磁碟，自己去實現一個具有列表結構的資料庫的原型，把資料放在記憶體而不是磁碟，這樣可以大大地提升列表的push 和pop 的效率。antirez 發現這種思路確實能解決這個問題，所以用C 語言重寫了這個記憶體資料庫，並且加上了持久化的功能，09 年，Redis 橫空出世了。從最開始只支援列表的資料庫，到現在支援多種資料型別，並且提供了一系列的高階特性，Redis 已經成為一個在全世界被廣泛使用的開源專案。
Redis的全稱是 REmote DIctionary Server。其預設的服務埠是 6379。關於Redis的埠號選擇 6379，有這麼一種說法。6379在是手機按鍵上MERZ對應的號碼，而MERZ取自義大利歌女Alessia Merz的名字。Alessia Merz 是一位義大利舞女、女演員。 Redis 作者 Antirez(義大利人) 早年看電視節目，覺得 Merz 在節目中的一些話愚蠢可笑，Antirez 喜歡造“梗”用於平時和朋友們交流，於是造了一個詞 "MERZ"，形容愚蠢，與 "stupid" 含義相同。後來 Antirez 重新定義了 "MERZ" ，形容”具有很高的技術價值，包含技藝、耐心和勞動，但仍然保持簡單本質“。到了給 Redis 選擇一個數字作為預設埠號時，Antirez 沒有多想，把 "MERZ" 在手機鍵盤上對應的數字 6379 拿來用了。
如果你想關注更多Redis相關的內容，除了官網地址，還可以透過Redis作者的部落格，GitHub地址。
1、官方地址：https://redis.io/
2、GitHub地址：https://github.com/antirez
3、部落格地址：http://antirez.com/latest/0
Redis使用場景
Redis是基於記憶體操作，具備高可用、高效能等特點，同時也提供了豐富的資料型別。一般可用於如下場景：
1、資料快取。專案早期一般都是將資料儲存到MySQL、oracle等關係型資料庫中，所有的資料讀寫都是基於磁碟操作。隨著業務的不斷擴大，透過傳統的方式進行資料的讀取，系統在讀寫方面都會遇到瓶頸。針對這一情況，將資料存放在記憶體中，所有的讀操作都透過記憶體進行查詢，提高了系統的資料查詢能力。對於資料的讀，在高併發的業務場景下，也可以將資料先寫入記憶體中，在透過非同步的方式持久化到磁碟中，提高了系統的併發能力。
2、儲存使用者登入token。針對使用者登入鑑權，一般可以基於cookie、jwt來實現。cookie是基於檔案儲存，並且cookie會涉及到跨域、分散式架構問題，jwt由於是基於客戶端斷儲存方案，服務端無法直接控制登入token的狀態。由於Redis是具備分散式部署架構，很好的解決了分散式架構token鑑權、使用者登入狀態等問題的控制。同時將登入token存放在Redis中，每次讀取都採用記憶體讀取，也提高了整個系統的效能。
3、秒殺場景。對於秒殺業務場景，對於系統的併發能力都是非常高的。在該場景下，將商品資料儲存到Redis中，提高了系統的查詢能力，減少了MySQL的壓力。將商品庫存都儲存到Redis中，因Redis採用的是單執行緒架構，也可以實現商品超賣問題。
4、使用者簽到。可以使用 bitmap 資料型別，將使用者簽到儲存在Redis中，然後透過非同步執行緒將資料儲存到MySQL中。既節約了記憶體，也提供了系統的讀寫能力。
5、訊息佇列。Redis提供 list 資料型別，技能用來做訊息佇列，也能用來做棧等場景。在 Redis5.0 開始，也提供了一種 stream 資料型別，提高了訊息佇列的可靠性。
6、社交場景。Redis提供了兩種集合資料型別(set sortset)，可以用在積分排行、好友推薦等場景。
7、 就近推薦。Redis中是提供了一種 GEO 的資料型別來進行位運算。可以根據使用者當前的經緯度，來計算附近的酒店、商場等場所的搜尋與推薦功能。
8、分散式鎖。當分散式架構中，需要對共享資料的讀寫操作(例如商品秒殺)。為了保證資料的一致性，一般是採用分散式鎖實現，Redis能夠非常簡單的實現分散式鎖功能。可以直接使用 setnx key value + expire time 操作，為了實現原子性操作，也可以直接使用 lua 實現。
Redis有什麼優勢
Redis作為一種記憶體型資料庫，其讀寫效能都是非常高的。這裡將Redis與memcached進行對比。
1、執行緒模型。memcached採用的多執行緒模式，Redis採用的是單執行緒模式，雖然Redis6.0版本之後是支援多執行緒，但這裡的多執行緒也只是對網路IO的處理是多執行緒，實際的資料操作還是單執行緒模式。單執行緒執行(減少上下文切換、鎖競爭等問題)。
2、持久化。對於記憶體型資料庫，所有的資料都是儲存在記憶體中。當服務出現異常，服務當機都會導致資料的丟失，Redis是支援講資料儲存到磁碟中，服務出現異常之後重啟會從磁碟中，將資料重新載入到記憶體中。Redis對於資料的持久化儲存，支援兩種方式。一種是快照方式(RDB)，另外一種是日誌方式(ROF)。
3、分散式架構。Redis支援主從複製、哨兵、叢集等高可用、高可靠架構。同時具備學習成本低特點。
4、資料型別。Redis有基本的五大資料型別，還有其他的幾種資料型別；Memcached只有單純的字串型別。
環境安裝
上面對Redis的認識做了一個大致的介紹，下面就正式步入學習的第一步，搭建Redis環境。如果你不想搭建環境，也可以使用官方提供的web 介面的cli工具，不過在使用上也有一定的侷限性。
Redis是支援Linux、Mac和Windows環境，但官網也不推薦在Windows上使用Redis，這樣無法充分的發揮Redis的優勢。在本教程中，所有的操作都是使用Mac環境搭建，Linux環境和Mac環境幾乎都是一樣的，也不過多的去關注這兩者的區別。
在Mac作業系統上有 brew 包管理工具，在Linux上有 yum 或者 ap-get 這樣的包管理工具。由於這種方式非常的簡單，下面就單獨演示原始碼編譯安裝。
透過Redis官方的GitHub地址，下載Redis7.0.0版本。一般軟體的版本都有奇數和偶數之分，我們在選擇版本也會優選的選擇偶數版本，因為偶數版本會相對奇數版本穩定一些。
// 下載
cd ~ && wget https://github.com/redis/redis/archive/7.0.0.tar.gz
// 解壓
tar -zxvf 7.0.0.tar.gz解壓之後，我們可以檢視一下原始碼中大致有哪些檔案。
[root@VM-16-3-centos redis-7.0.0]# ll
總用量 252
-rw-rw-r-- 1 root root 27744 4月 27 2022 00-RELEASENOTES
-rw-rw-r-- 1 root root 51 4月 27 2022 BUGS
-rw-rw-r-- 1 root root 5026 4月 27 2022 CONDUCT
-rw-rw-r-- 1 root root 2634 4月 27 2022 CONTRIBUTING
-rw-rw-r-- 1 root root 1487 4月 27 2022 COPYING
drwxrwxr-x 7 root root 4096 4月 27 2022 deps
-rw-rw-r-- 1 root root 11 4月 27 2022 INSTALL
-rw-rw-r-- 1 root root 151 4月 27 2022 Makefile # 編譯檔案
-rw-rw-r-- 1 root root 6888 4月 27 2022 MANIFESTO
-rw-rw-r-- 1 root root 22435 4月 27 2022 README.md
-rw-rw-r-- 1 root root 106547 4月 27 2022 redis.conf # 預設配置檔案
-rwxrwxr-x 1 root root 279 4月 27 2022 runtest
-rwxrwxr-x 1 root root 283 4月 27 2022 runtest-cluster # 叢集工具
-rwxrwxr-x 1 root root 1578 4月 27 2022 runtest-moduleapi
-rwxrwxr-x 1 root root 285 4月 27 2022 runtest-sentinel
-rw-rw-r-- 1 root root 1695 4月 27 2022 SECURITY.md
-rw-rw-r-- 1 root root 13924 4月 27 2022 sentinel.conf # 哨兵預設配置檔案
drwxrwxr-x 4 root root 4096 4月 27 2022 src #原始碼檔案
drwxrwxr-x 11 root root 4096 4月 27 2022 tests
-rw-rw-r-- 1 root root 3055 4月 27 2022 TLS.md
drwxrwxr-x 8 root root 4096 4月 27 2022 utils接下來，在原始碼路徑下執行安裝操作。
make && make install在經過幾分鐘的等待，出現如下的介面，就表示Redis已經被成功的安裝。
Hint: It's a good idea to run 'make test' ;)
INSTALL redis-server
INSTALL redis-benchmark
INSTALL redis-cli預設情況下，Redis相關的客戶端工具、服務端工具都會被安裝在 /usr/local/bin 目錄下面。
[root@VM-16-3-centos bin]# cd /usr/local/bin
[root@VM-16-3-centos bin]# ll
總用量 27896
-rwxr-xr-x 1 root root 383 12月 10 2019 chardetect
-rwxr-xr-x 1 root root 389 12月 10 2019 cloud-init
-rwxr-xr-x 1 root root 1781 12月 10 2019 cloud-init-per
-rwxr-xr-x 1 root root 399 12月 10 2019 easy_install
-rwxr-xr-x 1 root root 407 12月 10 2019 easy_install-3.6
-rwxr-xr-x 1 root root 1005 12月 10 2019 jsondiff
-rwxr-xr-x 1 root root 3663 12月 10 2019 jsonpatch
-rwxr-xr-x 1 root root 1839 12月 10 2019 jsonpointer
-rwxr-xr-x 1 root root 392 12月 10 2019 jsonschema
-rwxr-xr-x 1 root root 6976488 2月 26 15:48 redis-benchmark
lrwxrwxrwx 1 root root 12 2月 26 15:48 redis-check-aof -> redis-server
lrwxrwxrwx 1 root root 12 2月 26 15:48 redis-check-rdb -> redis-server
-rwxr-xr-x 1 root root 7234616 2月 26 15:48 redis-cli
lrwxrwxrwx 1 root root 12 2月 26 15:48 redis-sentinel -> redis-server
-rwxr-xr-x 1 root root 14307984 2月 26 15:48 redis-server1、redis-server：Redis服務端工具，啟動Redis服務時，需要使用該工具。
2、redis-cli：Redis客戶端工具，使用命令操作Redis時，需要使用該工具。
3、redis-check-rdb：持久化RDB檔案檢測，當RDB檔案存在問題時，可以使用該工具進行檢測與恢復。
4、redis-check-aof：持久化AOF檔案檢測，當AOF檔案存在問題時，可以使用該工具進行檢測與恢復。
5、redis-sentinel：Redis哨兵工具，在使用哨兵模式下，需要使用該工具啟動哨兵。
6、redis-benchmark：Redis壓縮工具，透過該工具可以模擬Redis效能。
安裝成功之後，我們也可以檢視當前的安裝Redis版本。
[root@VM-16-3-centos bin]# redis-server -v
Redis server v=7.0.0 sha=00000000:0 malloc=jemalloc-5.2.1 bits=64 build=34dee89a8e7e24d2啟動服務
啟動服務時，我們可以指定配置檔案，也可以不指定配置檔案。如果不指定配置，使用 redis-server 時會使用預設的配置檔案。
1、不使用配置檔案啟動。直接使用 redis-server 命令即可，看到如下的介面表示Redis服務已經正常啟動。但這樣也存在一個問題，Redis服務時處於前臺執行的，當我們將該shell視窗關閉後，服務就會被停止。因此推薦使用指定配置檔案的方式。
[root@VM-16-3-centos bin]# redis-server
_._
_.-``__ ''-._
_.-`` `. `_. ''-._ Redis 7.0.0 (00000000/0) 64 bit
.-`` .-```. ```\/ _.,_ ''-._
( ' , .-` | `, ) Running in standalone mode
|`-._`-...-` __...-.``-._|'` _.-'| Port: 6379
| `-._ `._ / _.-' | PID: 615368
`-._ `-._ `-./ _.-' _.-'
|`-._`-._ `-.__.-' _.-'_.-'|
| `-._`-._ _.-'_.-' | https://redis.io
`-._ `-._`-.__.-'_.-' _.-'
|`-._`-._ `-.__.-' _.-'_.-'|
| `-._`-._ _.-'_.-' |
`-._ `-._`-.__.-'_.-' _.-'
`-._ `-.__.-' _.-'
`-._ _.-'
`-.__.-'
615368:M 26 Feb 2023 16:02:04.530 * Ready to accept connections2、指定配置檔案啟動。在Redis的原始碼目錄中存在一個 redis.conf 檔案。可以直接在該檔案修改，也可以將檔案複製到指定目錄，在對其修改。找到檔案中的 daemonize 配置項，將其值改為 yes。
daemonize yes接下來，在執行 redis-server ./redis.conf ，執行完之後，可能介面沒有任何輸出資訊。我們可以使用 redis-cli 命令進行連線測試。
[root@VM-16-3-centos redis-7.0.0]# redis-cli
127.0.0.1:6379> keys *
(empty array)
127.0.0.1:6379> 透過上圖的演示，我們可以看到Redis已經能夠被正常連結，此致Redis的環境安裝、基礎測試和連線就全部完成了。
教程回顧
看完上面的內容，做幾個簡單的測試吧，以便回顧一下知識內容。
1、 Redis是什麼？
2、 專案當中，使用MySQL作為資料庫儲存，為什麼還要使用Redis？
3、 Redis有哪些使用場景?
4、 Redis預設的埠是什麼?
5、 Redis相對memcached而言，有什麼優勢?