前言
这个笔记是《黑马程序员Redis入门到实战教程》视频的笔记。
1.认识Redis
Redis诞生于2009年全称是Remote Dictionary Server，远程词典服务器，是一个基于内存的键值型NoSQL数据库。
特征：
- 键值（key-value）型，value支持多种不同数据结构，功能丰富
- 单线程，每个命令具备原子性
- 低延迟，速度快（基于内存、IO多路复用、良好的编码）。
- 支持数据持久化
- 支持主从集群、分片集群
- 支持多语言客户端
2.安装并配置Redis环境(基于WSL2)
sudo apt update
sudo apt install -y redis-server在配置服务时直接访问127.0.0.1:6379即可从windows访问到wsl里面的redis。
3.Redis数据结构
| 数据结构 | 示例（图中） | 典型用途 / 场景 | 使用注意点 / 设计建议 |
|---|---|---|---|
| String | hello world | 缓存单一值（如配置、token、序列号）、计数器、分布式锁(配合SET NX PX)、简单对象序列化后的 JSON | 体量大对象可分片或压缩；计数用INCR 避免并发丢失；做锁需设置过期并注意原子性与续租 |
| Hash | {name: "Jack", age: 21} | 存储结构化对象（用户信息、商品属性）、局部字段更新、配置集合 | 字段数量巨大时可能退化为普通 dict 造成内存开销；避免频繁HGETALL，改用指定字段；字段过多可拆分 |
| List | [A -> B -> C -> C] | 消息队列（简单）、任务队列、时间顺序日志、分页（小规模） | 作为队列时避免阻塞/丢失可引入 ACK 机制或用 Stream；列表很长LRANGE 成本线性；大批量左进右出更适合 |
| Set | {A, B, C} | 去重集合（标签、关注集合、黑名单）、集合运算（共同好友）、抽奖随机（SRANDMEMBER） | 成员多时集合运算要注意成本；需要顺序/评分时改用 Sorted Set；避免滥用SMEMBERS 大集合全量拉取 |
| Sorted Set (ZSet) | {A:1, B:2, C:3} | 排行榜、延时任务（score=时间戳）、优先级队列、滑动窗口统计（基于 score 时间） | 更新频繁+大量成员注意内存与重排成本；延时任务需轮询或使用定时拉取；分段大排行榜可局部缓存 |
| GEO | {A:(120.3,30.5)} | 地理位置存储、附近的人/门店搜索、范围匹配 | GEO 基于 ZSet，精度有限；查询半径大性能下降；需持续更新位置可结合 TTL 或主动清理 |
| BitMap | 0110110101110101011 | 布尔状态标记（签到、活跃/留存）、大规模用户行为统计、特征位图 | 适合稠密或可控范围的位；跨天/分段可用 key 分隔；统计基于位操作高效但不适合复杂查询 |
| HyperLogLog | 0110110101110101011（示意） | 大规模去重统计 UV（独立访客）、事件去重计数、快速近似基数估算 | 只提供近似结果（标准误差约 0.81%）；不能列出元素；频繁合并会产生额外内存；不适合精确计费场景 |
| （补充） Stream | （图片未列出） | 可靠消息队列、消费分组、事件溯源、日志管道 | 消费组需处理 pending；定期修剪XTRIM 控制长度；与 List 相比支持消费确认 |
| （补充） TTL 机制 | 适用于任意键 | 缓存过期、限流窗口、临时锁、验证码 | 统一过期分布防止缓存雪崩；热点 key 续期防击穿；批量过期可加随机抖动 |
简要选择建议：
- 只存一个简单值或计数 -> String
- 需要对象字段读写且字段可独立更新 -> Hash
- 顺序、队列、时间追加 -> List / Stream（要 ACK/消费者组）
- 无序去重集合 + 集合运算 -> Set
- 排序、排名、按权重/时间范围扫描 -> Sorted Set
- 位置与附近查询 -> GEO
- 大规模布尔/打点统计 -> BitMap
- 大规模去重近似计数 -> HyperLogLog
- 可靠多消费者消息 -> Stream
4.Redis命令
4.1 通用命令
通用指令是部分数据类型的，都可以使用的指令，常见的有：
KEYS：查看符合模板的所有key，不建议在生产环境设备上使用
DEL：删除一个指定的key
EXISTS：判断key是否存在
EXPIRE：给一个key设置有效期，有效期到期时该key会被自动删除
TTL：查看一个KEY的剩余有效期
4.2 String命令
- SET
添加或修改一个 String 键值对
示例：
127.0.0.1:6379> SET msg "hello world"
OK
127.0.0.1:6379> GET msg
"hello world"
# 覆盖
127.0.0.1:6379> SET msg "hi"
OK
127.0.0.1:6379> GET msg
"hi"常用附加参数：
SET key value EX 60设定过期秒数SET key value PX 1500毫秒过期SET key value NX仅当 key 不存在SET key value XX仅当 key 已存在SET key value EX 30 NX原子创建 + 过期（常用于分布式锁）
示例（原子加锁）：
127.0.0.1:6379> SET lock:order:123 "uuid-abc" EX 10 NX
OK # 返回 OK 表示获取到锁- GET
根据 key 获取值
127.0.0.1:6379> GET not_exists
(nil)
127.0.0.1:6379> SET lang "Go"
OK
127.0.0.1:6379> GET lang
"Go"- MSET
批量设置多个键值
127.0.0.1:6379> MSET a 1 b 2 c 3
OK
127.0.0.1:6379> GET b
"2"注意：MSET 是原子操作，要么全部成功，要么都失败。
- MGET
批量获取多个 key 的值（顺序与传入一致）
127.0.0.1:6379> MGET a b z
1) "1"
2) "2"
3) (nil) # z 不存在- INCR
让一个整型的 key 自增 1；不存在时按 0 先创建，再自增为 1
127.0.0.1:6379> DEL counter
(integer) 1
127.0.0.1:6379> INCR counter
(integer) 1 # 新建并得到 1
127.0.0.1:6379> INCR counter
(integer) 2
127.0.0.1:6379> GET counter
"2"如果 value 不是整数形式会报错：
127.0.0.1:6379> SET counter "abc"
OK
127.0.0.1:6379> INCR counter
(error) ERR value is not an integer or out of range- INCRBY
按指定步长自增（更正用法：INCRBY key increment，不是 incrby num2）
127.0.0.1:6379> SET score 10
OK
127.0.0.1:6379> INCRBY score 5
(integer) 15
127.0.0.1:6379> INCRBY score 20
(integer) 35- INCRBYFLOAT
对浮点数字符串进行加法（注意存储形式仍为字符串）
127.0.0.1:6379> SET price 19.99
OK
127.0.0.1:6379> INCRBYFLOAT price 0.01
"20.00"
127.0.0.1:6379> INCRBYFLOAT price -5.5
"14.50"可能出现二进制浮点表示的精度表现，例如 "14.499999999"，需要客户端层做格式化。
- SETNX
仅当 key 不存在时设置，返回 1 表示成功，0 表示未设置
127.0.0.1:6379> DEL once
(integer) 1
127.0.0.1:6379> SETNX once "first"
(integer) 1
127.0.0.1:6379> SETNX once "second"
(integer) 0
127.0.0.1:6379> GET once
"first"应用：初始化配置、简单分布式锁（需配合过期或用 SET NX EX）。
- SETEX
设置键并附带过期时间（秒）
127.0.0.1:6379> SETEX temp:code 30 "834512"
OK
127.0.0.1:6379> TTL temp:code
(integer) 29
127.0.0.1:6379> GET temp:code
"834512"
# 30 秒后：
127.0.0.1:6379> GET temp:code
(nil)与 SET key value EX 30 功能等价；后者更灵活（还能加 NX/XX）。
综合小示例：生成一次性验证码并限制重复请求
# 1. 若验证码未存在则生成并设置 60 秒过期
127.0.0.1:6379> SET user:123:captcha "A7KD" NX EX 60
OK
# 2. 第二次在 60 秒内请求 -> 不再重建
127.0.0.1:6379> SET user:123:captcha "NEW1" NX EX 60
(nil)
127.0.0.1:6379> GET user:123:captcha
"A7KD"常见设计注意
- 自增类统计最好使用独立 key，避免与其他含义混用。
- 分布式锁推荐：
SET lock:res "unique-uuid" NX PX 10000，使用EVAL脚本或GET比对 +DEL保证释放原子性。 - 浮点计算结果若用于金额，建议在应用层使用“以分为单位的整数”+
INCRBY，避免浮点精度问题。 - 大批量
MSET/MGET比循环单条命令更高效；更大批量可考虑管道（pipeline）。
