分布式缓存Redis
What is Redis?
Redis是一个开源的，基于内存的数据结构存储服务器，被用作数据库、缓存、消息代理。它支持的数据结构类型有strings, hashes, lists, sets, sorted sets，bitmaps, hyperloglogs, geospatial, Stream。Redis有内置的复制，lua脚本，LRU（Least Recently Used最近最少使用）淘汰，事务，磁盘持久化，并提供高可用的Redis Sentinel哨兵和自动分区的Redis Cluster集群。
Redis环境搭建
下载：http://download.redis.io/releases/redis-5.0.5.tar.gz
解压：tar -zxvf redis-5.0.5.tar.gz -C /usr/local
编译：切换到解压后的目录： cd redis-5.0.5，执行命令：make （make命令是编译，Linux需要有gcc编译器，如果没有，安装请执行 yum install gcc -y ）
测试编译状态：make test （可以跳过）
执行make 后，redis安装完成；
安装说明：
1. 测试编译状态需要安装tcl： yum install tcl -y
2. error: jemalloc/jemalloc.h: No such file or directory提示该错误是Redis在安装时需要有一个内存分配器allocator，如果指定了MALLOC这个环境变量，那么会用这个环境变量的去建立Redis。如果没有，那么就是用默认的分配器，Redis 2.4版本之后，默认使用jemalloc来做内存管理，因为jemalloc被证明解决fragmentation problems（内存碎片化问题）比libc更好。但是如果你的环境中没有jemalloc而只有libc，所以make会出错，你可以加这么一个参数即可。
解决办法：
make MALLOC=libc
Redis基本配置
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redis-server |
redis服务器 |
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redis-cli |
Redis命令行客户端 |
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redis-benchmark |
Redis性能测试工具 |
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redis-check-aof |
Aof文件修复工具 |
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redis-sentinel |
Sentinel服务器 |
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redis-check-rdb |
rdb文件修复工具 |
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mkreleasehdr.sh |
编译redis源码时需要用到的一个脚本 |
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redis-trib.rb |
官方提供的Redis Cluster的管理工具，因该工具是用ruby开发的，所以需要安装ruby环境。 |
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配置文件 |
作用 |
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redis.conf |
Redis核心配置文件 |
| sentinel.conf |
Redis sentinel 哨兵配置文件 |
在使用Redis之前，建议将安装目录下redis-5.0.5/redis.conf配置文件修改三个配置项：
1、protected-mode no （改为不保护，否则远程访问不了）
2、bind 127.0.0.1 （注释掉，否则只能本机ip访问）
3、daemonize yes （改为yes表示后台启动redis）
启动：切换到 redis-5.0.5/src/ 目录执行命令 ./redis-server ../redis.conf
关闭： 切换到 redis-5.0.5/src/ 目录执行：./redis-cli shutdown 或者 kill pid 或者 kill -9 pid
说明：
Redis默认6379端口是手机键盘上的MERZ，MERZ是一名意大利歌女的名字；
考虑到redis有可能正在将内存的数据同步到硬盘中，强行终止redis进程可能会导致数据丢失，正确停止redis的方式应该是向Redis发送SHUTDOW命令，
当redis收到SHUTDOWN命令后，会先断开所有客户端连接，然后根据配置执行持久化，最终完成优雅退出
Redis的windows版本：https://github.com/microsoftarchive/redis/releases
Redis客户端
直接连接redis (默认ip127.0.0.1，端口6379)：./redis-cli
指定IP和端口连接redis：./redis-cli -h 127.0.0.1 -p 6379
测试redis运行是否正常：ping
redis默认为16个库，redis默认自动使用0号库；
切换库命令：select db
查看当前数据库中key的数目：dbsize
删除所有库的数据：flushall
删除当前库的数据：flushdb
查看redis服务器的统计信息：info
获得redis的所有配置项：config get *
Redis图形界面客户端
Redis Desktop Manager
注意：
远程连接redis需要修改redis安装目录下的redis.conf配置文件：1、bind ip 绑定ip注释掉；2、protected-mode yes 保护模式改为no；
国人开源AnotherRedisDesktopManager
github:https://github.com/qishibo/AnotherRedisDesktopManager
Redis编程客户端
Jedis
Jedis源码：https://github.com/xetorthio/jedis
api文档：http://xetorthio.github.io/jedis/
Jedis是一个很小巧但功能很健全的redis的java客户端；其实就是一个jar包，放到项目中，利用该jar包连接和操作redis；
Lettuce
Github：https://github.com/lettuce-io/lettuce-core
Lettuce是一个可伸缩线程安全的Redis客户端，多个线程可以共享同一个RedisConnection，它利用优秀netty NIO框架来高效地管理多个连接。
Redisson
Github: https://github.com/redisson/redisson
2014年1月发布的开源项目，底层也是采用netty进行通信，不支持string数据结构，促使使用者对Redis的关注分离，提供很多分布式相关操作服务，例如，分布式锁，分布式集合；
Redis支持50多种语言的编程客户端.
Redis数据类型
String类型
字符串类型是redis中最基本的数据类型，也是使用最多的一种数据类型，它能存储任何形式的字符串，包括二进制数据，byte字节等，也就是说string类型能存储任
何数据，你可以用它存储序列化后的用户对象，json化的对象，甚至图片，视频等，一个key下的string类型允许存储的最大数据容量是512M；
String类型可以用来存储任何类型的数据； SET, GET；
String类型可以用来做计数器； INCR, DECR, INCRBY，DECRBY
list类型
列表类型可以存储一个字符串列表，按照数据加入的顺序排序，它非常方便地在往列表左右两端添加元素（左边称为头部，右边称为尾部）。 LPUSH，RPUSH
一个list列表最大能存放2的32次方-1个元素(4294967295, 40多亿个元素)
列表类型内部使用双向链表实现，所以向列表两端添加元素的时间复杂度为O(1), 获取越接近两端的元素速度就越快。这意味着即使是一个有几千万个元素的列表，获取
头部或尾部的10条记录也是很快的，但是如果尝试访问一个非常大的列表的中间元素，则速度会很慢，因为这是一个时间复杂度O（n）操作。
使用场景：类似时间轴的应用，每个时间点发生的重大事件存入list形成时间轴；
LPUSH，LRANGE 记住最近的操作，往list列表头部放入元素，取头部的几个元素即为最近记录；
LPUSH，RPOP 可以作为一个消息传递的顺序队列，从左边放入元素，从右边取出元素；LPUSH，RPOP
set类型
set类型是一个无顺序的字符串集合，集合中每个元素都是不同的，也就是不允许有重复数据，多次添加同一个元素，集合中只会有一个该元素一个set集合最大能存
放2的32次方-1个元素(4294967295, 40多亿个元素)
集合类型和列表类型的最大的区别是无序性/有序性和唯一性/可重复； set类型在redis内部是使用的值为空的散列表(hash table)，所以添加或删除元素操作的时间复杂度都是O(1)；
使用场景：跟踪不同的事情，比如：每天的ip访问量；使用set做抽奖，把名单放入set，set不会重复，随机弹出元素；
zset类型(sorted set)
zset类型与set相似，也是一个无重复元素的集合，不同的是zset的每个元素会关联一个分数，这个分数用于对集合元素进行排序；zset中的元素是唯一的，但是每个元素的分数是可以重复的；
使用场景：实时的数据排行榜，每次数据的更新会更新分数；
hash类型
Redis hash 是一个string类型的field和value的映射表，hash特别适合用于存储对象。
过期时间设置
在Redis中提供了Expire命令设置一个键的过期时间，到期以后Redis会自动删除它，实际使用中也经常使用。
EXPIRE命令:EXPIRE key seconds --先设置好数据，然后再设置该key的过期时间；SETEX key seconds value --在设置数据的同时，可以直接设置过期时间；
其中seconds 参数表示键的过期时间，单位为秒。EXPIRE 返回值为1表示设置成功，0表示设置失败或者key不存在;
keys * --查看redis中当前数据库0号库所有的key
如果想知道一个key还有多久时间过期，可以使用TTL命令：TTL key
当键不存在时，TTL命令会返回-2 如果key没有设置过期时间，通过TTL命令会返回-1， -1表示永不过期；
如果想取消key的过期时间（使该key恢复成永久的），可以使用PERSIST命令，如果该命令执行成功，清除了过期时间，则返回1 ，否则返回0（key不存在或者本身就是永久的）
EXPIRE命令的seconds命令必须是整数，所以最小单位是1秒，如果想要更精确的设置key的过期时间可以使用PEXPIRE命令，当然实际过程中用秒的单位就够了。PEXPIRE命令的单位是毫秒。即PEXPIRE key 1000与EXPIREkey 1相等，对应的PTTL以毫秒单位获取键的剩余有效时间；
过期key自动删除（自动清理）的原理
Redis 中的key失效是如何实现的，即失效的key是如何删除的？实际上，Redis 删除失效key的方法主要有两种：
消极方法:在key被访问时如果发现它已经失效，那么就删除它；
积极方法:周期性地从设置了过期时间的key中选择一部分过期的key删除.对于那些从未被查询的key，即便它们已经过期，消极方式也无法清除，因此Redis会周期性
地随机测试一些key，已过期的key将会被删掉。
Redis每秒会进行10次操作，具体的流程：1. 随机测试 20 个带有过期信息的key；2. 删除其中已经过期的key；3. 如果超过25%的key被删除，则重复执行步骤1；
这是一个简单的概率算法（trivial probabilistic algorithm），基于假设我们随机抽取的key代表了全部的key空间。
Redis命令大全
redis英文版命令大全：https://redis.io/commands
redis中文版命令大全：http://redisdoc.com/
Redis分布式锁
关于锁,我们并不陌生,比如Java有线程锁,比如:synchroniz/Lock等.锁的目的很简单,在多线程环境下,对共享资源的访问造成的线程安全问题,通过锁的机制实现资源
访问互斥.
什么是分布式锁,为什么我们需要分布式锁?其实最根本的原因就是锁(互斥)的范围发生了变化,因为在分布式架构中,所有的服务都是集群部署,这些应用是隔离的,在多进程访问共享资源的同时,我们需要满足互斥性就需要一个所有进程都看得到的范围,而这个范围可以使用Redis本身或者Zookeeperh或者数据库等外部设施.
Redis里面提供了一些能够实现互斥特性的命令，比如SETNX （在key不存在的情况下为key设置值，key存在的话就不设置值），那么我们可以基于这些命令来去实现锁；
利用Redis实现分布式锁主要用到三个命令
1、SETNX 设置key及key的值，如果key存在就设置失败，key不存在就设置成功；2、EXPIRE 设置key的过期时间3、DEL 删除key
