Redis 详解

1. NoSQL的核心概念和应用场景

核心概念

• NoSQL（Not Only SQL）：一类非关系型数据库的统称，专为处理大规模数据存储而设计
• 特点：高扩展性、高性能、灵活的数据模型、分布式架构
• CAP理论：一致性(Consistency)、可用性(Availability)、分区容错性(Partition tolerance)，NoSQL通常优先保证AP或CP

主要类型

• 键值存储：Redis, Memcached
• 文档数据库：MongoDB, CouchDB
• 列族存储：Cassandra, HBase
• 图数据库：Neo4j, OrientDB

应用场景

• 高并发读写：社交应用、实时分析
• 海量数据存储：日志、用户行为数据
• 缓存系统：减轻数据库压力
• 实时系统：消息队列、计数器
• 分布式会话：用户登录状态共享

2. Redis的安装

Windows安装

• 下载Windows版Redis: Releases · microsoftarchive/redis · GitHub
• 运行安装包或解压缩后运行redis-server.exe

3. Redis的五种数据模型

1. 字符串(String)

• 二进制安全的字符串，最大512MB
• 常用命令：SET, GET, DEL, INCR, DECR

2. 列表(List)

• 按插入顺序排序的字符串链表
• 常用命令：LPUSH, RPUSH, LPOP, RPOP, LRANGE

3. 集合(Set)

• 无序、唯一的字符串集合
• 常用命令：SADD, SMEMBERS, SISMEMBER, SINTER

4. 有序集合(Sorted Set)

• 类似集合，但每个元素关联一个分数，按分数排序
• 常用命令：ZADD, ZRANGE, ZRANK, ZREM

5. 哈希(Hash)

• 字段和值的映射表
• 常用命令：HSET, HGET, HGETALL, HDEL

4. Redis的主从模式搭建

概念

• 主从复制：数据从主节点复制到一个或多个从节点
• 读写分离：主节点处理写操作，从节点处理读操作
• 数据备份：从节点作为主节点的备份

配置步骤

1、主节点配置

# redis.conf (主节点)
bind 192.168.1.100
port 6379

2、从节点配置

# redis.conf (从节点)
bind 192.168.1.101
port 6379
replicaof 192.168.1.100 6379  # 设置主节点

3、启动服务

# 主节点
redis-server /path/to/redis.conf

# 从节点
redis-server /path/to/slave.conf

4、验证复制状态

# 在从节点执行
redis-cli> INFO replication

5. Redis的哨兵模式搭建

概念

• Sentinel：监控Redis主从节点，自动故障转移
• 功能：监控、通知、自动故障转移、配置提供者

配置步骤

1、创建Sentinel配置文件

# sentinel.conf
port 26379
sentinel monitor mymaster 192.168.1.100 6379 2  # 监控的主节点，2表示法定人数
sentinel down-after-milliseconds mymaster 5000  # 5秒无响应视为下线
sentinel failover-timeout mymaster 60000        # 故障转移超时时间

2、启动Sentinel

redis-sentinel /path/to/sentinel.conf

3、在多台服务器上重复以上步骤（至少3个Sentinel实例）

4、验证Sentinel状态

redis-cli -p 26379
> SENTINEL masters

6. Redis的集群搭建

概念

• Redis集群：数据自动分片，分布在多个节点
• 优势：水平扩展、自动分片、高可用

配置步骤

准备节点配置（至少6个节点，3主3从）

# 每个节点的配置(node1.conf)
port 7001
cluster-enabled yes
cluster-config-file nodes-7001.conf
cluster-node-timeout 5000
appendonly yes

启动所有节点

redis-server /path/to/node1.conf
redis-server /path/to/node2.conf
# ... 启动所有节点

创建集群

redis-cli --cluster create 127.0.0.1:7001 127.0.0.1:7002 127.0.0.1:7003 \
127.0.0.1:7004 127.0.0.1:7005 127.0.0.1:7006 \
--cluster-replicas 1

验证集群状态

redis-cli -c -p 7001
> CLUSTER INFO
> CLUSTER NODES

使用集群

redis-cli -c -p 7001  # -c 表示集群模式
> SET key value