1. Redis 是什么？
Redis （全称： Remote Dictionary Server 远程字典服务）是一个开源的使用 ANSI C语言 编写、支持网络、可基于内存亦可持久化的日志型、 Key-Value数据库 。
大家可能知道 Redis 是做缓存用的，它实际上也是一种数据库，可以对经常使用到的数据进行存储，也就是大家所说的缓存。
官方给出的数据是， Redis 能达到 10w+ 的 QPS( 每秒查询速度 ) 。
为什么 Redis 的速度比 Mysql 等这种数据快呢？
因为 Redis 存储的是 key-values 格式的数据，时间复杂度是 O(1) ，即直接通过 key 查询对应的 value 。 而如 Mysql 数据库，底层的实现是 B+ 树，时间复杂度是 O(logn) 。
最重要的一点是，数据库的数据是存储在磁盘中的，而 Redis 是存储在内存当中的，它们的速度差距不言而喻。但 Redis 也支持持久化存储，这个后面的常见问题里会提到。
2. Redis 数据类型
Redis 支持 5 种数据类型： string （字符串）、 hash （哈希）、 list （列表，有序可重复）、 set （集合，无序不可重复）、 zset （有序集合，有序不可重复）。
Redis 中所有数据都是字符串， key 是区分大小写的。
- string 是最基本的类型，可以包含任何数据，但是 string 类型的值最大能存储 512MB 。
- hash 的 value 相当于一个 map ， value 里面也有对应的 key-value ，特别适合存储对象。一个 hash 可以存储 2^32-1 个键值对，基本用不完。并且可以修改某一个属性值，所以一般用于存储用户或其他实体类的值。
- list 中的 value 按照插入顺序排序，可以在列表的头部和尾部添加新元素。一般用于最新消息的排行或消息队列。
- set 存放的是不重复值的集合，是无序的。并提供了求交集、并集、差集等操作，所以一般用于统计等功能。
- 与 set 不同的是， zset 是通过分数（ score ）从小到大进行排序的，我们可以指定每个值的分数，分数可以重复。一般用于排行等功能。
3.Redis常用命令
基于对上面 5 种数据类型的了解，接着学习一下 Redis 常用命令。更多了命令学习，推荐大家看一看官方文档 http://www.redis.cn/commands.html
（1）对stirng的操作
redis命令不区分大小写。
下面命令中，str就是key，hello就是value，append为追加命令，如果原来没有str，就新建一个。
append str hello //对key为str的键追加hello字符串append str redis//str的value变为helloredisset str1 1 //set命令设置一个key的value值 str1是key，1是valueget str1 //get命令，获取一个key的值 incr str1 //incr命令，执行加1操作，比如str1的值会变成2，如果指定的key的value不能表示一个整数，就会返回一个错误decr str1 //减一操作（2）对hash的操作
上面说到过，hash的value相当于一个map，所以只设置值的时候myhash是key，h1是value里面的key，hello是h1的value
hset myhash h1 hello//设置一个key的value值hget myhash h1//返回hello，myhash为key，h1是value里面的key，两个都需要指定hlen myhash//获取myhash的字段数量，这里返回1hkeys myhash//获取myhash所以字段，这里返回h1（3）对list的操作
mylst是key，a,b,c,d都是value，并且有顺序，所以实际存进去后是d,c,b,a
lpush mylist a b c d//lpush,从队列左边入队一个或多个元素lrange mylist 0 -1//获取指定范围的值，从0开始，-1代表全部，注意这里返回d,c,b,a。rpush mylist 1 2 3//从右边入队,再次lrange的话就是d,c,b,a,1,2,3lpop mylist//从左边弹出一个元素，这里弹出d,此时的mylist就没有d了（4）对set的操作
如果我们添加了重复的元素，不会报错，但只会存一个。如a b b，只会存a b
两个集合之间不受影响，即key为myset和myset2两个集合里面都可以有a b
sadd myset a b c d//添加一个或多个元素到集合里面smembers myset//获取集合里所有元素，输出是无序的，随机的。这里可能是b,d,c,asrem myset a c//移除myset中的a和c元素，由于不可能重复也没顺序，所以可以直接指定元素值来移除（5）对zset的操作
myzset为key，a b c前面的数字就是score
zadd myzset 2 b 1 a 3 c//添加一个或多个元素zrange myzset 0 -1//获取指定范围的值，0开始，-1代表全部。这里返回a,b,c更多的命令可以看上面网站中的文档，写的非常详细，下面的常见问题中也会提及一些。
4.Redis常见问题
（1）在大量的key中查询某一固定前缀的key
在实际的业务当中，key的命名是有规范的，比如缓存用户信息，key的前缀可能会是user。
现在有几千万条数据，查询user为前缀的key的话，第一下想到的可能会是keys命令
keys user*//user*为正则表达式其时间复杂度为O(n)，虽然性能也算可以，但是在查询几千万条数据时明显太慢了，花上几分钟都不稀奇，而且在查询出来之前，可能会造成服务卡顿，占用大量内存，显然是不可取的。
那么这种情况就可以使用scan命令
下面的命令中，math count为可选项，可用可不用，所以需要显示的写出来。math意味后面会匹配一个正则表达式。count代表一次查询10条。
这个10条不是强制的，可能会比10条少。
scan 0 math user* count 10//从0开始，查询user为前缀的key，一次查询10条并返回执行上面一句话后，会返回两个东西，一个游标，代表执行到哪了，比如执行到了14325。返回的另一个就是user为前缀的key了。
下次再执行这条语句时，把0换成14325，接着上次的位置继续查询。但是游标不一定是递增的，也许下次的游标比这次还小，所以存在重复的隐患。
我们可以在业务代码处循环查询，记录每次返回的游标，并把查询的key存入到set当中，起到去重的效果。
scan，实际上就是分批查询，速度显然没有keys快，在查询大量数据时，不会对服务器造成压力。数据量不大时依旧推荐keys。
（2）利用Redis实现分布式锁
首先了解什么是分布式锁。即控制分布式系统访问共享资源的一种方式。
比如系统（或主机）A和B都需要访问资源DataA时，当A先访问到了DataA，这时候就需要分布式锁来把B挡住，防止A和B彼此干扰，保证数据的一致性。
额外提一点就是，Redis命令的操作是原子性的，原子性在数据库的事务中有体现，Redis的命令也是原子性的，要么执行要么不执行，不会出现一个命令执行到一半失败了，但还是改变了数据的问题。
实现分布式锁，需要解决一下几个问题：
1.互斥性，即任意时刻只能有一个客户端获取锁。
2.安全性，锁只能有持有它的客户端删除，不能由其他客户端删除。
3.死锁，即由于某些原因，一些客户端出现问题不能及时释放锁，导致其他客户端也不能获取锁。
4.容错，当某些Redis节点出现问题时，客户端也要能获取到锁。
我们可以用setnx实现锁的功能。语法：setnx key value
仅当key不存在时，才会设置成功。成功返回1，否则返回0。
1.在对应的访问资源的业务代码处，对指定的key设值，如果成功了，则代表没有其他线程执行过这段代码，也就是没有其他线程访问这个资源。
如果设值失败，就代表有其他线程占用该资源，就一直等待，直到setnx成功。
2.还有个问题就是，这个key是长期有效的，所以还需要用到expire命令，语法：expire key seconds,seconds单位为秒，用以设置对应key的过期时间。
上面两步似乎好像是实现了锁的功能，但是缺陷也非常明显，如果成功设值后，在我设置时间之前客户端就出现问题了怎么办？ 用两个命令实现一个功能有悖于Redis的原子性 。
在Redis2.6.12版本开始，set有两个参数，就是实现了以上两个功能。虽然上面两步分开的做法是错的，但是思路是一样的。
具体语法： set key value ex 10 nx 。ex代表过期时间，这里设置10秒过期，nx代表key是要唯一的，即一个命令实现了以上两个步骤。
最后还有一个小问题，如果不同资源同时设置了锁key，过期时间也是一样的，到期后Redis同时删除大量key时，难免会出现卡顿。
解决方法就是在设置过期值时加上随机值。
3.利用Redis实现消息队列
消息队列，简称MQ，即消息和队列两个单词的首字母缩写。常见的消息队列有RabbitMQ和RocketMQ等，利用Redis实现消息队列只是熟悉下其特点，实际当中一般会使用专门的消息队列中间件。
如果之前没了解过消息队列，建议搜索一下消息队列相关知识进行一下简单的学习。
简单地说，消息队列的作用就是接受客户端的请求，然后对这些请求依次处理，一般应用请求量特别大时，比如秒杀抢购等。上面介绍数据类型时就说到了list一般用于消息队列。
看一下list的常见操作，虽然叫做列表，但其特点和数据结构的队列基本一模一样。所以在用Redis实现消息队列时，首先肯定会想到list。
1.利用list的话，仿佛 使用rpush生产消息，lpop消费消息 就行了。但是有一个小问题，lpop不会等待rpush的，当rpush还没来得及生成数据时，这时lpop会直接返回null的。
2.既然要等待rpush生成数据，难免又会想到一个命令blpop,其语法为：blpop key seconds。 和lpop功能一样，但是会等待指定的时间，这段时间内rpush如果生成数据的话，blpop会及时返回。
3. 但是blpop的缺点也很明显，当然这个缺点也存在于lpop当中，就是blpop执行完后，代表出队，rpush生成的这条消息就没了，而消息队列中有的需求是需要多个消费者去接收的。
这时候就可以用上 Redis的订阅者模式 ，Redis客户端可以订阅任意数量的频道(Topic)
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