这应该是最全的Redis解析了 _Redis

在这篇文章中，我们将彻底了解 redis 的使用场景、Redis 的五种数据结构，以及如何在
Spring Boot 中使用 Redis，文章的最后还会列举面试过程中经常被问到的关于 Redis
的问题以及其解决方案。

Redis 简介Redis 是一个开源（BSD
许可）、内存存储的数据结构服务器，可用作数据库，高速缓存和消息队列代理。它支持字符串、哈希表、列表、集合、有序集合等数据类型。内置复制、Lua
脚本、LRU 收回、事务以及不同级别磁盘持久化功能，同时通过 Redis Sentinel
提供高可用，通过 Redis Cluster
提供自动分区。在实际的开发过程中，多多少少都会涉及到缓存，而 Redis
通常来说是我们分布式缓存的最佳选择。Redis 也是我们熟知的
NoSQL（非关系性数据库）之一，虽然其不能完全的替代关系性数据库，但它可作为其良好的补充。
Redis 使用场景微服务以及分布式被广泛使用后，Redis
的使用场景就越来越多了，这里我罗列了主要的几种场景。

分布式缓存：在分布式的系统架构中，将缓存存储在内存中显然不当，因为缓存需要与其他机器共享，这时
Redis 便挺身而出了，缓存也是 Redis 使用最多的场景。
分布式锁：在高并发的情况下，我们需要一个锁来防止并发带来的脏数据，JAVA
自带的锁机制显然对进程间的并发并不好使，此时可以利用 Redis单线程的特性来实现我们的分布式。
Session 存储/共享：Redis 可以将 Session
持久化到存储中，这样可以避免由于机器宕机而丢失用户会话信息。
发布/订阅：Redis 还有一个发布/订阅的功能，您可以设定对某一个 key
值进行消息发布及消息订阅，当一个 key值上进行了消息发布后，所有订阅它的客户端都会收到相应的消息。这一功能最明显的用法就是用作实时消息系统。
任务队列：Redis 的 lpush+brpop
命令组合即可实现阻塞队列，生产者客户端使用 lrpush从列表左侧插入元素，多个消费者客户端使用 brpop命令阻塞式的"抢"列表尾部的元素，多个客户端保证了消费的负载均衡和高可用性。
限速，接口访问频率限制：比如发送短信验证码的接口，通常为了防止别人恶意频刷，会限制用户每分钟获取验证码的频率，例如一分钟不能超过
5 次。

当然 Redis
的使用场景并不仅仅只有这么多，还有很多未列出的场景，如计数、排行榜等，可见 Redis
的强大。不过 Redis
说到底还是一个数据库（非关系型），那么我们还是有必要了解一下它支持存储的数据结构。
Redis 数据类型前面也提到过，Redis
支持字符串、哈希表、列表、集合、有序集合五种数据类型的存储。了解这五种数据结构非常重要，可以说如果吃透了这五种数据结构，你就掌握了
Redis 应用知识的三分之一，下面我们就来逐一解析。
字符串（string）
string 这种数据结构应该是我们最为常用的。在 Redis 中 string
表示的是一个可变的字节数组，我们初始化字符串的内容、可以拿到字符串的长度，可以获取
string 的子串，可以覆盖 string 的子串内容，可以追加子串。
图 1. Redis 的 string 类型数据结构

文章插图

如上图所示，在 Redis
中我们初始化一个字符串时，会采用预分配冗余空间的方式来减少内存的频繁分配，如图 1
所示，实际分配的空间 capacity 一般要高于实际字符串长度 len 。如果您看过 Java 的
ArrayList 的源码相信会对此种模式很熟悉。
列表（list）
在 Redis 中列表 list
采用的存储结构是双向链表，由此可见其随机定位性能较差，比较适合首位插入删除。像
Java 中的数组一样，Redis 中的列表支持通过下标访问，不同的是 Redis
还为列表提供了一种负下标，-1 表示倒数一个元素，-2
表示倒数第二个数，依此类推。综合列表首尾增删性能优异的特点，通常我们使用
rpush/rpop/lpush/lpop 四条指令将列表作为队列来使用。
图 2. List 类型数据结构