Redis学习线路

[ 2025.4.17更新 ]

第一阶段：Redis 概述与安装

目标：了解 Redis 是什么、适用场景，以及如何安装运行 Redis。

1. Redis 简介

• Redis 是什么？
• 内存数据库 + 键值存储 + 缓存中间件 + 消息队列
• 和 SQL、NoSQL 的对比：数据结构灵活，适合高性能读写
• 常见应用场景：
  • 缓存热点数据
  • 排行榜 / 计数器系统
  • 用户登录会话管理
  • 实时消息发布订阅

2. 安装与启动 Redis

• 安装方式：
  • 包管理器（apt、brew、yum）
  • 官方预编译包
  • Docker 运行 Redis 容器
• 启动服务：
  • redis-server
• 连接客户端：
  • redis-cli 基本用法
• 关闭与后台运行设置

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第二阶段：基础命令与数据类型

目标：掌握 Redis 最基本的数据类型和操作方式。

1. 字符串（String）

• 设置和获取：SET、GET
• 数值操作：INCR、DECR
• 其他命令：APPEND、STRLEN

2. 列表（List）

• 插入：LPUSH、RPUSH
• 弹出：LPOP、RPOP
• 查询：LRANGE、LLEN、LINDEX

3. 集合（Set）

• 添加与删除元素：SADD、SREM
• 查询与运算：SMEMBERS、SINTER、SUNION、SDIFF

4. 哈希（Hash）

• 增删改查：HSET、HGET、HDEL
• 获取全部字段：HGETALL、HEXISTS

5. 有序集合（Sorted Set）

• 添加元素：ZADD
• 查询：ZRANGE、ZRANK、ZCOUNT
• 修改分数：ZINCRBY
• 删除元素：ZREM

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第三阶段：键管理与通用功能

目标：掌握键名管理、通配符查询、过期设置和基本通用命令。

1. 键操作

• 删除键：DEL
• 查询键：KEYS、SCAN
• 判断是否存在：EXISTS
• 设置过期时间：EXPIRE、TTL

2. 批量操作

• 多键写入：MSET
• 多键读取：MGET

3. 原子性与流水线

• Redis 命令天然原子性
• MULTI / EXEC 实现事务
• WATCH 实现乐观锁
• Pipelining 提高网络性能

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第四阶段：高级数据结构与场景实战

目标：掌握 Redis 提供的高级数据结构，理解它们的应用场景。

1. 位图（Bitmaps）

• 存储用户行为：SETBIT、GETBIT
• 统计签到次数：BITCOUNT、BITOP

2. HyperLogLog（基数估算）

• 统计去重访问数：PFADD、PFCOUNT、PFMERGE

3. 流（Streams）

• 高性能日志队列：XADD、XREAD、XRANGE

4. 地理空间数据

• 添加坐标：GEOADD
• 附近搜索：GEOSEARCH

5. 发布与订阅（Pub/Sub）

• 消息广播机制：SUBSCRIBE、PUBLISH、UNSUBSCRIBE

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第五阶段：数据持久化机制

目标：理解 Redis 持久化选项、保存策略与故障恢复能力。

1. RDB（快照）

• 定期保存数据文件
• 配置 save 规则
• 适合冷备份和灾难恢复

2. AOF（追加日志）

• 每次写操作都会记录日志
• 日志重放恢复数据
• 自动重写防止文件膨胀

3. 持久化策略选择

• RDB vs AOF 区别与权衡
• 混合持久化
• 禁用持久化模式

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第六阶段：高可用与分布式部署

目标：掌握 Redis 的主从复制、高可用机制与集群能力。

1. 主从复制

• slaveof 指令配置
• 主从同步机制
• 读写分离应用

2. Sentinel 哨兵模式

• 自动故障转移
• 高可用架构推荐方式
• 配置示例与实践

3. Redis Cluster

• 分区存储，支持水平扩展
• 节点之间数据迁移
• 使用 CLUSTER 命令操作

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第七阶段：安全配置与性能优化

目标：保障 Redis 安全运行，掌握性能调优技巧。

1. 安全设置

• 设置访问密码
• 禁用危险命令
• 启用 TLS 加密连接

2. 性能调优

• 最大内存策略：LRU、LFU
• 慢查询日志分析
• 使用 INFO、MONITOR 监控运行状态
• redis-benchmark 压测工具

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第八阶段：模块扩展与企业版本

目标：了解 Redis 模块生态与企业级增强功能。

1. 官方模块

• RedisJSON：存储结构化文档
• RedisBloom：概率数据结构
• RedisTimeSeries：时间序列数据处理
• RedisSearch：全文搜索能力

2. Redis Enterprise（商业版）

• 多活数据同步（Active-Active）
• Redis on Flash（冷热分层存储）
• 更强的安全、合规性与 SLA 支持

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附录：推荐学习资源与实践建议

推荐资源

• 官方文档：https://redis.io
• Redis 教程网站：roadmap.sh、菜鸟教程
• GUI 工具推荐：RedisInsight、Redis Commander

学习建议

• 从安装 Redis + CLI 实验开始
• 每学一个数据结构就模拟一个小场景练习
• 后期搭建主从 + 哨兵 + 集群综合练习
• 用真实小项目强化缓存设计理解，如博客点赞、秒杀系统等