1：什麼是Redis
Redis是一個免費開源的高性能key-value非關係型數據庫，是爲了解決高併發、高擴展等一系列問題而出現的數據庫解決方案。
2：Redis爲什麼快
| 計算機存儲介質讀取速度 | ||||||
| 寄存器 | 一級緩存 | 二級緩存 | 三級緩存 | 內存 | 硬盤 | 遠程硬盤(光盤) |
| 速度依次降低（寄存器讀取速度最高） | ||||||
Redis數據是存儲在內存中的，並且是單線程（不用在線程切換、鎖等問題上消耗CPU，可以通過單線程多進程實現一定的性能提升）
3：Redis如何實現持久化
Redis實現持久化主要有兩種方式：寫日誌AOF、快照RDB
AOF就是根據配置的策略把每次操作都持久化到一個日誌文件中。
AOF主要有三種持久化策略：always(每操作一次就持久化，耗能明顯)、everysec(每秒持久化一次，如若宕機會丟失幾秒的數據--默認，也是常用)、no(Redis根據操作系統自動持久化，不可控)。
AOF文件主要是通過AOF重寫來生成的，原生的AOF文件記錄的確實是每次的操作記錄，但是其中明顯會有許多重複冗餘的數據，這個原生的AOF日誌文件只能當做日誌文件，而持久化需要的AOF文件實際上把內存中數據進行一次數據回溯而生成的，然後替換原生的AOF文件。
AOF重寫有兩種方式：手動執行AOF重寫命令、通過配置文件進行配置（主要配置文件重寫尺寸與文件增長率）
RDB就是在某個時刻進行Redis持久化生成一個二進制的RDB文件。
RDB主要的三種持久化策略：客戶端執行save命令（同步阻塞命令）、客戶端執行bgsave命令（異步非阻塞命令）、自動（通過配置文件指定持久化時機--60秒1W條、300秒10條、900秒1條數據變化的那個配置，本質還是bgsave--常用）
如果Redis重啓會優先使用AOF文件（誤差小），相對而言二進制的RDB文件恢復數據速度其實更快一些。RDB更加適合大數據的持久化，比如一小時、一天一次的備份。
Redis4.0版本後可以兩種持久化方式混合使用。
4：Redis的多種數據結構
Redis主要有五大數據類型，以及其他的四種衍生出來的數據類型。
一：String字符串
字符串的value最大是512M，常用incr命令去做一些計數器，也可以使用它做一個分佈式鎖
示例：set name Jacob、get name
二：Hash
Hash的value是由 field於value成對組成的，裏面的field是不會重複的(重複則覆蓋)。
常用於存儲對象，比如某個用戶的某個商品瀏覽次數的自增
hincrby username productIdViewNum 1 給username這個用戶的productIdViewNum 這個屬性 進行自增 1
示例：hset student name Jacob、hget student name
三：List列表
List的Value是一個可重複的有序隊列，所以可以進行一些左右添加、彈出的，以及在獲取指定索引範圍內元素的操作。
常用於最新消息的存儲、Redis消息隊列
示例：rpush student Jacob Lisha Abell、lindex student 1 (獲取該key索引1出的元素)、lset student 1 Lili (修改該key索引1出的元素)
四：Set集合
Set的Value是不可重複並且無序的，因爲是集合所以可以進行一些集合間的操作，如取交集sinter、並集sunion、差集sdiff，還有可以隨機彈出一個元素等操作。
常用於共同好友、共同關注，隨機抽獎等場景。
示例：sadd names Jacob Lisha Abell(如果已存在那麼就不會添加--不是覆蓋是直接不添加，不存在就則會添加成功)、smembers names（獲取該key中的所有元素）、srandmember names 3（隨機獲取該key中的3個元素）
五：Sorted Set有序集合
Sorted Set是有序並沒有重複元素的，它的Value由兩部分組成，一個score分數，一個value值，其中score就是排序的依據。
常用於熱度排行榜、特價排行榜、關注度排行榜等場景中。
示例：zadd studentScore 66 Jacob 86 Lisha 79 Abell（實際會按照分數默認從小到大排序）、zscore studentScore Jacob（獲取Jacob的分數）、zrange studentScore 1 2 withscores（獲取2~3排名的元素並打印分值--打印分值可選項withscores）
六：BitMap位圖
BitMap主要是通過二進制數據進行存儲（主要是對位的一些操作），實現使用很小的內存實現高效存儲，例如布隆過濾器。
| 0 | 1 | 1 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 |
它裏面的運算有取並集、交集、非、異或操作，還可以獲取value中爲上爲1或者0的總數統計等。
使用場景一：假設某個網站用戶有1E，並且這些用戶主鍵是從1~1E，現在需要統計每天該網站用戶的登錄情況，就可以創造一個1E的位，表示從1~1E這些用戶，如果對應位上的用戶上線過線，則用1，否則用0表示，從而實現每日活動用戶的統計。
使用場景二：每日簽到，用該用戶做key，然後給一個31的位，哪天簽到了就給設置1，否則爲0。
示例：setbit mouth202002 0 1（設置mouth202002這個key對應的value第1位的值爲1）、bitcount mouth202002 0 10（獲取mouth202002這個Key對應value中從0~10索引之間出現1的次數的總和）。
七：HyperLogLog基數統計
HyperLogLog使用極小內存存儲某個統計數。首先該類型也是往key裏面存一個一個的元素，但是這些元素並不會真的存儲，而是把這些元素通過一個算法進行了記錄，從而實現該類型的特定功能，就是統計、合併！該類型就3個API，pfadd添加、pfmerge合併、pfcount統計。
該類型存在一定的誤差性，錯誤率在0.81%左右。
八：GEO地理信息定位
GEO主要是用來存放經緯度的，所以它主要功能是計算兩地的距離、範圍等的相關運算。
示例：geoadd citis 116.28 39.55 bj 117.12 39.08 tj（往citis這個key中存放 bj和tj兩個地方的經緯度）、geopos citis bj（獲取bj的經緯度）、geodist citis bj tj km（查詢bj tj兩個經緯度之間的距離）
九：Stream流
Stream流是5.0後才正式加入的數據類型，主要是用於解決發佈訂閱中相關數據的問題。
5：Redis主從複製模式
Redis主從複製主要是在slave上輔助master，數據流是單向從master流向slave的。實現主從複製可以通過在slave上執行slaveof命令，或者直接修改slave的配置文件。
單機版主從複製存在衆多問題，比如master掛了，寫操作無法進行。由於複製需要一定的時間，所以讀操作可能會讀不到數據或者讀到髒數據。也可能由於網絡故障導致主從複製無法正確全量完成等。所以出現了Sentinel模式。
6：Sentinel哨兵高可用模式
Sentinel主要是針對主從複製中各個節點Redis故障進行判斷、通知客戶端、故障轉移等的一些作用。
三個定時任務
1：每10秒 每個sentinel對master以及slave進行信息交換，從而時刻知曉各個節點的關係
2：在sentinel的master節點上有個channel通道，也就是一個發佈訂閱消息通道，每2秒 各個sentinel節點都會通過該節點進行信息互通，從而在故障轉移的時候確定Redis節點的上下線
3：每秒 每個sentinel都會與其他sentinel和Redis進行Ping操作，來發現各個節點的狀態
主觀下線：當一個sentinel發現某個Redis節點出現故障後，當前sentinel節點對該Redis節點標記爲下線操作。
客觀下線：當某個sentinel進行主觀下線後會通知其他sentinel我發現了故障，我要成爲sentinel的master對那個Redis進行進行下線操作，然後開始sentinel的選舉，各個sentinel對那個Redis節點進行信息交換，之後進行這次的選舉活動，如若選舉成功則進行Redis的客觀下線，實現故障轉移。
故障轉移：sentinel會共選擇一個slave做下一任master，而原來的master會變爲一個slave，當這個slave恢復正常後，回去同步新master的數據。
sentinel解決了故障轉移的問題，但是畢竟還只是單機多部署，單機的瓶頸依舊存在，所以需要使用Redis Cluster分片集羣模式來實現數據的擴展。
7：Redis Cluster模式
Redis Cluster主要是爲了解決單機多部署中數據量的瓶頸問題的，它類似於數據庫的拆錶行爲（水平拆分），把原本一個表的數據查分到多個表中，Redis Cluster則是把一個Redis數據庫數據分片拆分到多個Redis數據庫中，然後通過集羣實現分佈式高可用式Redis數據庫。
Redis Cluster主要有三個點：
1：節點 也就是分片爲幾個Redis Master，節點之間通過meet實現信息互通。
2：槽 由於是分片，所以需要確定每個片存放哪個範圍內的數據，Redis Cluster總共是16384個槽。
3：主從節點 主要是給每個master分配從節點，分配幾個自行決定，主要是爲了實現高可用。
Redis Cluster由於分片，所以不能進行批量操作，但是可以自己根據需要查詢的數據進行一定的邏輯處理，然後使用適當的方式進行獲取（比如 串行meet、並行IO、串行IO、hash_tag等），還有會出現ask重定向、moved異常等問題。當然實際中我們大多是直接使用smart客戶端來解決這些問題，比如JjedisCluster。
Redis Cluster中某些熱點key需要更新時主要可以選擇兩種方式：互斥鎖、永不過期機制。
互斥鎖：當需要更新某個熱點key時，那麼就是鎖住該key的獲取，然後進行重構，直至重構完成後再放開該key的獲取。
永不過期機制：當需要更新某個熱點key時，開啓一個異步更新操作，如果更新過程中有獲取key的操作，那麼就返回原來老的值，知道更新完成後才更新當前key的值。
8：Redis雪崩與穿透與擊穿
雪崩：主要是由於緩存過掉或者邏輯問題，導致大量訪問直接訪問數據庫，這裏訪問的數據一般都是數據庫存在的。
解決方法：主從結構，master宕機後從節點可以實現高可用。還有就是訪問源限流、資源熔斷、降級設置進行處理。
穿透：主要是大量請求訪問Redis，而Redis沒有該數據，然後去訪問數據庫，而數據庫也沒有該數據，整個過程就是一個穿透的過程（黑客或者爬蟲）。
解決方法：如果整個過程是一個穿透過程，那麼可以給緩存放一個一定時限的標識值，或者使用布隆過濾器。
擊穿：也就是某些熱點key更新時的瞬間，造成大量訪問直接請求數據庫。
解決方法：可通過互斥key或者永不過期機制進行處理。
如文中有所錯誤，還望各位多多指教。謝謝！