前言
第1章 大數據高並發離不開Redis 1
1.1 NoSQL發展歷程 1
1.2 初識Redis 3
1.3 Redis的魅力 3
1.4 喜歡Redis的理由 4
1.5 學習Redis的步 6
1.5.1 在Windows環境下安裝Redis 6
1.5.2 在Linux環境下安裝Redis 11
1.5.3 在Docker環境下安裝Redis 13
1.5.4 Redis界面化管理工具 17
1.6 redis.conf文件的詳細說明 18
1.7 Redis基本操作 21
1.7.1 啟動Redis服務器 21
1.7.2 遠程登錄 21
1.7.3 切換數據庫 21
1.7.4 刪除鍵 22
1.7.5 刪除當前數據庫的所有鍵 22
第2章 Redis多種數據類型使用場景 23
2.1 String數據類型的API和使用場景 23
2.1.1 String數據類型的常規操作 23
2.1.2 結合應用場景演練 24
2.2 String也能做，為什麼還要用Hash 30
2.2.1 Hash數據類型的常規操作 31
2.2.2 結合應用場景演練 31
2.3 一種類型多種用法，原來List還可以這樣做 34
2.3.1 List模擬數據結構 35
2.3.2 List常規操作 38
2.3.3 利用列表迅速提升網站首頁的並發量 38
2.4 開啟Set數據類型的正確操作姿勢 39
2.4.1 明星緋聞和微博癱瘓的那些事 39
2.4.2 抽獎邏輯 39
2.4.3 文章點贊或者投票 40
2.4.4 共同好友統計 41
2.5 微服務的限流操作和Zset的那些瓜葛 42
2.5.1 利用Zset實現限流 43
2.5.2 新聞排行榜場景實戰 47
2.5.3 直播打賞排名場景實戰 48
第3章 數據結構底層 50
3.1 String數據結構底層解析 51
3.1.1 String的三種編碼 51
3.1.2 SDS和內存重新分配 54
3.1.3 embstr編碼的內容追加 56
3.1.4 內存空間釋放 57
3.1.5 SDS特征 58
3.2 Hash數據結構底層解析 58
3.2.1 ZipList數據結構 58
3.2.2 HashTable數據結構 66
3.2.3 ZipList和HashTable的抉擇 81
3.3 List數據結構底層解析 83
3.3.1 單向鏈表 83
3.3.2 雙向鏈表 84
3.3.3 Redis鏈表 84
3.3.4 快速列表 86
3.4 Set數據結構底層解析 91
3.4.1 整數集合 91
3.4.2 intset和HashTable的抉擇 94
3.5 Zset數據結構底層解析 95
3.5.1 跳躍表數據結構解析 95
3.5.2 ZipList和跳躍表的抉擇 99
第4章 數據持久化 101
4.1 RDB方式持久化 102
4.1.1 save觸發方式 103
4.1.2 bgsave觸發方式 103
4.1.3 後臺觸發 105
4.1.4 RDB備份的應用場景 107
4.2 AOF方式持久化 107
4.2.1 AOF持久化流程 108
4.2.2 相關參數配置 113
4.2.3 重寫操作 113
4.3 AOF和RDB的數據恢復順序 115
4.4 RDB和AOF持久化的優缺點 116
4.4.1 RDB持久化的優缺點 116
4.4.2 AOF持久化的優缺點 116
4.5 AOF RDB混合模式配置 117
第5章 Redis的事務和Lua腳本操作 119
5.1 事務概述 119
5.2 事務使用 120
5.2.1 事務的三個階段 120
5.2.2 事務範例 120
5.3 事務性質 123
5.3.1 原子性 123
5.3.2 一致性 124
5.3.3 隔離性 124
5.3.4 持久性 124
5.3.5 安全性 125
5.4 Lua腳本 126
5.4.1 eval 126
5.4.2 Lua和Redis數據類型的轉換 128
5.4.3 腳本的原子性 130
5.4.4 錯誤處理 130
5.4.5 帶寬和evalsha 131
5.4.6 腳本緩存 131
5.4.7 script命令和純函數腳本 132
5.4.8 全局變量保護 133
5.4.9 內部腳本 133
5.4.10 沙箱和執行時間 135
5.4.11 Redis腳本命令 136
5.4.12 Lua腳本的好處 138
5.5 Lua實戰 138
第6章 pub/sub和Stream 142
6.1 頻道的訂閱與消息發送 142
6.2 發布與訂閱的使用 143
6.3 發布與訂閱的原理 145
6.4 訂閱模式 146
6.5 pub和sub使用範例 147
6.6 與其他發布和訂閱比較 148
6.7 Stream概述 148
6.8 Stream實例 154
6.8.1 同組消費模式 154
6.8.2 不同組消費模式 155
6.8.3 消息確認 157
第7章 主從復制 158
7.1 主從復制概述 159
7.2 主從復制工作原理 159
7.2.1 連接建立階段 160
7.2.2 數據同步階段 164
7.2.3 命令傳播階段 181
7.2.4 身份驗證 183
7.2.5 延遲與不一致 184
7.3 Redis復制的注意事項 185
7.3.1 復制的注意事項 185
7.3.2 復制的安全性 185
7.3.3 無須磁盤參與的復制 186
7.3.4 隻讀性質的從節點 186
7.3.5 主從多種模式下的問題 187
7.4 搭建主從節點的實例 189
7.4.1 以命令行方式搭建主從節點 189
7.4.2 以配置文件方式搭建主從節點 192
7.4.3 以身份驗證模式搭建主從架構 195
7.5 主從架構的“坑”和優化技巧 197
7.5.1 復制超時問題 197
7.5.2 主從架構數據應用問題 198
7.5.3 主從復制中斷問題 199
7.5.4 主從復制應用中的優化技巧 199<

大數據時代的到來，使得傳統數據庫在處理業務應用時遇到性能上的瓶頸，用戶體驗很不樂觀。如今海量數據的3V（Volume，數量；Velocity，速度；Variety，多樣）和3高（高並發、高性能、高可擴展）給傳統數據庫曾經非常成功的“一種架構支持多類應用”的模式帶來了巨大的挑戰。在互聯網和大數據應用的衝擊下，世界數據庫格局發生了革命性的變化，從之前的SQL一統天下變成了SQL（MySQL、SQL Server、Oracle等）、NoSQL（Redis、HBase、MongoDB等）、NewSQL（VoltDB、TiDB、Cosmos DB等）共同來支撐多類應用的局面。近兩年，身邊的同事、朋友和學生經常探討一些與Redis相關的問題，讓我對Redis的內部實現原理越來越感興趣，並且一些問題開始頻繁地出現在我的腦海中。
? Redis到底有幾種數據類型——5、8、10種？
? Redis的底層數據結構是怎樣的，各自又有什麼特點？
? Redis的不同數據結構的使用場景是什麼？
? Redis到底會不會丟數據？在生產環境中怎麼配置合理的持久化策略？
? Redis的發布與訂閱、Lua腳本、事務等特性到底是如何實現的？
? Redis怎麼實現分布式鎖，其原理是怎樣的？
? Redis的主從、哨兵、集群各有什麼特點，原理又是怎樣的？
對於以上這些問題，網上充斥著各種各樣的答案。基於這種情況，我決定繫統地了解和深入研究Redis內部原理，於是閱讀了大量Redis源代碼，經過總結和思考之後纔有了這本書的面世。
本書提供了深入淺出的實戰案例和相關的背景知識，既包含Redis的各個方面——從Redis的基本數據類型開始，直到數據類型底層結構、事務、高可用、集群化、管理和高級主題，又通過大量的案例向讀者展示有關Redis的相關知識，為許多常見的開發和維護問題提供開箱即用的解決方案，從而便於讀者理解每個實戰案例的關鍵知識點。此外，本書還提供了有關Redis內部工作原理的相關基本信息和必要的解釋。讀者越是深入了解Redis的工作原理，就越能對工程中所涉及的權衡做出合理的決定。
本書提供資源文件，讀者可以登錄機械工業出版社華章公司的網站（www.hzbook.com），先搜索到本書，然後在頁面上的“資料下載”模塊下載。如果下載有問題，請發送電子郵件到booksaga@126.com。
後，感謝各位讀者選擇本書，希望本書能對讀者的學習有所助益！雖然我對書中所述內容盡量核實並多次進行文字校對，但是限於水平，難免有疏漏之處，敬請廣大讀者批評指正。我會采納大家的意見，爭取讓此書更加完善，以此來回報大家對本書的支持。

張文亮
2021年5月28日