[Redis知識體系] 一文全面總結Redis知識體系

• 2021 年 3 月 10 日
• 筆記
• 知識結構

本系列主要對Redis知識體系進行詳解。@pdai

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首先，我們通過學習Redis的概念基礎，了解它適用的場景。

• Redis入門 – Redis概念和基礎
  • Redis是一種支援key-value等多種數據結構的存儲系統。可用於快取，事件發布或訂閱，高速隊列等場景。支援網路，提供字元串，哈希，列表，隊列，集合結構直接存取，基於記憶體，可持久化。

其次，這些適用場景都是基於Redis支援的數據類型的，所以我們需要學習它支援的數據類型；同時在redis優化中還需要對底層數據結構了解，所以也需要了解一些底層數據結構的設計和實現。

• Redis入門 – 數據類型：5種基礎數據類型詳解
  • Redis所有的key（鍵）都是字元串。我們在談基礎數據結構時，討論的是存儲值的數據類型，主要包括常見的5種數據類型，分別是：String、List、Set、Zset、Hash
• Redis入門 – 數據類型：3種特殊類型詳解
  • Redis除了上文中5種基礎數據類型，還有三種特殊的數據類型，分別是 HyperLogLogs（基數統計）， Bitmaps (點陣圖) 和 geospatial （地理位置）
• Redis入門 – 數據類型：Stream詳解
  • Redis5.0 中還增加了一個數據結構Stream，它借鑒了Kafka的設計，是一個新的強大的支援多播的可持久化的消息隊列。
• Redis進階 – 底層數據結構：對象機制詳解
  • 我們在前文已經闡述了Redis 5種基礎數據類型詳解，分別是字元串(string)、列表(list)、哈希(hash)、集合(set)、有序集合(zset)，以及5.0版本中Redis Stream結構詳解；那麼這些基礎類型的底層是如何實現的呢？Redis的每種對象其實都由對象結構(redisObject) 與 對應編碼的數據結構組合而成, 本文主要介紹對象結構(redisObject) 部分。。
• Redis進階 – 底層數據結構：底層數據結構詳解
  • 前文是第一部分底層設計：對象機制詳解, 本文主要介紹底層數據結構 部分。
• Redis進階 – 底層數據結構：redis對象與編碼(底層結構)對應關係詳解
  • 在學習完底層數據結構之後，我們終於可以結合前文內容闡述redis對象及編碼之間的關係了。

再者，需要學習Redis支援的核心功能，包括持久化，消息，事務，高可用；高可用方面包括，主從，哨兵等；高可拓展方面，比如 分片機制等。

• Redis進階 – 持久化：RDB和AOF機制詳解
  • 為了防止數據丟失以及服務重啟時能夠恢複數據，Redis支援數據的持久化，主要分為兩種方式，分別是RDB和AOF; 當然實際場景下還會使用這兩種的混合模式。
• Redis進階 – 消息傳遞：發布訂閱模式詳解
  • Redis 發布訂閱(pub/sub)是一種消息通訊模式：發送者(pub)發送消息，訂閱者(sub)接收消息。
• Redis進階 – 事件：Redis事件機制詳解
  • Redis 採用事件驅動機制來處理大量的網路IO。它並沒有使用 libevent 或者 libev 這樣的成熟開源方案，而是自己實現一個非常簡潔的事件驅動庫 ae_event。
• Redis進階 – 事務：Redis事務詳解
  • Redis 事務的本質是一組命令的集合。事務支援一次執行多個命令，一個事務中所有命令都會被序列化。在事務執行過程，會按照順序串列化執行隊列中的命令，其他客戶端提交的命令請求不會插入到事務執行命令序列中。
• Redis進階 – 高可用：主從複製詳解
  • 我們知道要避免單點故障，即保證高可用，便需要冗餘（副本）方式提供集群服務。而Redis 提供了主從庫模式，以保證數據副本的一致，主從庫之間採用的是讀寫分離的方式。本文主要闡述Redis的主從複製。
• Redis進階 – 高可用：哨兵機制（Redis Sentinel）詳解
  • 在上文主從複製的基礎上，如果注節點出現故障該怎麼辦呢？ 在 Redis 主從集群中，哨兵機制是實現主從庫自動切換的關鍵機制，它有效地解決了主從複製模式下故障轉移的問題。
• Redis進階 – 高可拓展：分片技術（Redis Cluster）詳解
  • 前面兩篇文章，主從複製和哨兵機制保障了高可用，就讀寫分離而言雖然slave節點來擴展主從的讀並發能力，但是寫能力和存儲能力是無法進行擴展的，就只能是master節點能夠承載的上限。如果面對海量數據那麼必然需要構建master（主節點分片)之間的集群，同時必然需要吸收高可用（主從複製和哨兵機制）能力，即每個master分片節點還需要有slave節點，這是分散式系統中典型的縱向擴展（集群的分片技術）的體現；所以在Redis 3.0版本中對應的設計就是Redis Cluster。

最後，就是具體的實踐以及實踐中遇到的問題和解決方法了：在不同版本中有不同特性，所以還需要了解版本；以及性能優化，大廠實踐等。

• Redis進階 – 快取問題：一致性, 穿擊, 穿透, 雪崩, 污染等
  • Redis最常用的一個場景就是作為快取，本文主要探討作為快取，在實踐中可能會有哪些問題？比如一致性, 穿擊, 穿透, 雪崩, 污染等
• Redis進階 – 版本特性: Redis4.0、5.0、6.0特性整理
  • 在學習Redis知識體系時，我們難免會需要查看版本實現之間的差異，本文主要整理Redis較為新的版本的特性。
• Redis進階 – 性能調優：Redis性能調優詳解
  • Redis 的性能問題，涉及到的知識點非常廣，幾乎涵蓋了 CPU、記憶體、網路、甚至磁碟的方方面面；同時還需要對上文中一些基礎或底層有詳細的了解。針對Redis的性能調優，這裡整理分享一篇水滴與銀彈（公眾號）的文章，這篇文章可以幫助你構築Redis性能調優的知識體系。
• Redis大廠經驗 – 微博：萬億級日訪問量下，Redis在微博的9年優化歷程
  • 再分享一篇微博使用redis的經驗的文章，因為Redis在微博內部分布在各個應用場景，比如像現在春晚必爭的「紅包飛」活動，還有像粉絲數、用戶數、閱讀數、轉評贊、評論蓋樓、廣告推薦、負回饋、音樂榜單等等都有用到Redis；我們可以通過大廠使用redis的經驗來強化對redis使用上的認知。

學習資料

• Redis官網://redis.io/

• Redis官方文檔://redis.io/documentation

• Redis教程://www.w3cschool.cn/redis/redis-intro.html

• Redis下載://redis.io/download

• redis英文文檔 //redis.io/topics/data-types

• redis中文文檔 //www.redis.cn/documentation.html

• 《redis設計與實現 3.0版本》 //redisbook.com/index.html

• redis菜鳥教程 //www.runoob.com/redis/redis-tutorial.html

• redis源碼解讀 3.2.8版本 //blog.csdn.net/men_wen/article/details/75668345

除此之外，我還推薦你看下 極客時間 《Redis核心技術與實戰》（作者：蔣德鈞）的相關內容，它是我看到的為數不多的含有實戰經驗比較多的專欄，部分文章中圖片也來源於這個系列。