Redis 基础

1. Redis 基础概念

1.1 Redis 是什么？

开源、基于内存、支持持久化的高性能 Key-Value 数据库
单线程处理命令（6.x 之后引入 I/O 多线程，但核心命令执行仍是单线程）
典型 QPS：10w～50w+

1.2 Redis 适用场景

缓存（热点数据）
排行榜（zset）
分布式锁（set nx ex）
限流（incr + expire / Lua）
会话管理（token/session）
消息队列（Stream/List）
计数器（incr）
地理位置（GEO）

2. Redis 五大核心数据结构（附最佳实践）

2.1 String

适用于：计数器、缓存、分布式锁

常用命令：GET/SET/INCR/INCRBY/SETEX/MSET

最佳实践：

计数用 INCR，不用 GET+SET（避免并发问题）
使用 SET key value NX EX 10 实现分布式锁（RedLock 不推荐）

2.2 Hash

适用于：对象存储（例如用户信息）

最佳实践：

字段不要太多（>5000 会影响性能）
避免大 Key
可使用 HINCRBY 保存数值属性

2.3 List

适用于：消息队列、时间顺序数据

常用命令：LPUSH / RPOP / BLPOP

最佳实践：

不要做大列表，超过 50 万就危险
如果要做队列推荐使用 Stream

2.4 Set

适用于：去重、标签、共同好友等运算

最佳实践：

大集合运算（如 SINTER）非常耗时，会造成阻塞
尽量用 SCARD 判断大小，避免 SMEMBERS 拉全量

2.5 Sorted Set（ZSet）

适用于：排行榜、延迟队列

最佳实践：

ZREMRANGEBYSCORE 用于清理过期任务
延迟队列：ZADD + ZRANGEBYSCORE + Lua

3. Redis 高级数据结构

3.1 HyperLogLog

适用于：独立访客 UV、去重计数

误差：0.81% 左右

内存消耗固定：12KB

3.2 Bitmap

适用于：签到、活跃用户统计、是否在线等

节省内存，但不适合存储大量稀疏数据

3.3 Stream（消息队列）

特性：

有消费者组
持久化消息队列
支持 ACK

比 List 更适合消息系统。

4. Redis 持久化：RDB / AOF

4.1 RDB（快照）

优点：恢复快、占用空间小

缺点：可能丢失最近一次快照后的数据

最佳实践：

使用 save "" 禁用相对持久化规则
使用 save 900 1 300 10 60 10000

4.2 AOF

优点：几乎不丢数据

缺点：文件越来越大

推荐模式：appendfsync everysec

AOF 重写（rewrite）最佳实践：

启用 auto-aof-rewrite-percentage 100
启用 auto-aof-rewrite-min-size 64mb

5. Redis 内存管理

5.1 内存淘汰策略（重点）

maxmemory-policy 推荐使用：

volatile-lru（只淘汰有 ttl 的 key）
allkeys-lru（作为缓存使用时）

不要使用：

noeviction（容易导致直接报错）

5.2 大 Key 问题（重点）

危险的大 Key 场景：

一个 Hash 中几十万字段
巨大 List、Set、ZSet

危害：

删除大 Key 时可能阻塞 Redis
网络传输放大

解决方案：

用 SCAN 避免 KEYS
分拆大 key（Hash 分片）
UNLINK 异步删除

6. Redis 高可用方案

6.1 单机：不推荐

6.2 主从（Master-Slave）：可以读写分离

6.3 Sentinel：主从自动切换，生产可用

6.4 Redis Cluster：分片+高可用，企业级使用

生产常用架构：

Redis Cluster（3主3从）
Sentinel（主从）

7. Redis 运维最佳实践（最重要部分）

7.1 CPU 100% / 连接数飙高

原因：

使用 KEYS、HGETALL、SMEMBERS 等全量命令
Lua 脚本耗时太久
大 key

解决：

KEYS 改 SCAN
大 key 分片
使用 slowlog get 分析慢查询
使用 redis-cli –bigkeys 检查大 key

7.2 内存暴涨

原因：

Key value 太大
没设置过期
没启动淘汰策略

解决：

给缓存数据都加 TTL
设置 maxmemory 和 maxmemory-policy

7.3 主从延迟

原因：

复制阻塞
网络带宽不足
Master 写入太多

解决：

使用 cluster 分片减轻压力
限流写流量
开启 repl-backlog-size

8. Redis 分布式锁（推荐方式）

推荐使用 SET key value NX PX 30000

注意：

value 必须是唯一值，用来比对锁是不是自己的
释放锁时必须使用 Lua 脚本保证原子性

示例 Lua 脚本：

if redis.call("get", KEYS[1]) == ARGV[1] then
    return redis.call("del", KEYS[1])
else
    return 0
end

9. Redis 限流方案

固定窗口（incr + expire）

经典：

INCR key
EXPIRE key 60

滑动窗口（ZSet + 时间戳）

更精准

漏桶/令牌桶（Lua 脚本）

高性能且精准

10. Redis 关键命令禁用列表（生产建议禁用）

在 redis.conf 设置：

rename-command FLUSHALL ""
rename-command FLUSHDB ""
rename-command KEYS ""
rename-command SHUTDOWN ""