Redis 入门与实战

第一部分 入门基础：认识Redis

第1章 走进Redis：从概念到价值

1. 1.1 什么是Redis：非关系型数据库的核心定义

2. 1.2 Redis的核心特性：高性能、高可用与灵活数据结构

3. 1.3 Redis的应用场景：缓存、队列、计数器等典型场景解析

4. 1.4 主流数据库对比：Redis与MySQL、MongoDB的差异与适配场景

5. 1.5 Redis的发展历程与版本迭代：从1.0到7.x的核心演进

6. 1.6 学习Redis的准备工作：环境、工具与学习方法

第2章 Redis环境搭建与基础操作

1. 2.1 本地环境搭建：Windows与Linux系统的Redis安装步骤

2. 2.2 Docker快速部署：Redis容器化安装与配置

3. 2.3 Redis核心配置文件详解：redis.conf关键参数说明

4. 2.4 Redis客户端工具：redis-cli命令行与可视化工具（Redis Desktop Manager）使用

5. 2.5 基础命令实操：连接、认证与服务状态查看

6. 2.6 环境问题排查：安装与启动常见错误解决

第3章 Redis核心数据结构基础：字符串与哈希

1. 3.1 字符串（String）：Redis最基础的数据结构

2. 3.2 String核心命令：set、get、incr、decr等实操与应用场景

3. 哈希（Hash）：键值对集合的高效存储结构

4. 3.3 Hash核心命令：hset、hget、hkeys、hvals等实操

5. 3.4 String与Hash的底层实现原理：简单动态字符串与字典

6. 3.5 实战案例：用String实现计数器、用Hash存储用户信息

第4章 Redis核心数据结构进阶：列表、集合与有序集合

1. 4.1 列表（List）：有序元素集合的实现与应用

2. 4.2 List核心命令：lpush、rpush、lpop、rpop等与队列/栈实现

3. 4.3 集合（Set）：无序唯一元素集合的特性与操作

4. 4.4 Set核心命令：sadd、smembers、sinter、sunion等与交集/并集应用

5. 4.5 有序集合（Sorted Set）：带分数排序的高级集合

6. 4.6 Sorted Set核心命令：zadd、zrange、zscore等与排行榜实现

第二部分 核心特性：深入Redis内核

第5章 Redis高级数据结构：BitMap、HyperLogLog与Geospatial

1. 5.1 位图（BitMap）：位级操作的高效存储方案

2. 5.2 BitMap核心命令：setbit、getbit、bitcount等与用户签到实现

3. 5.3 基数统计（HyperLogLog）：海量数据去重的轻量级方案

4. 5.4 HyperLogLog核心命令：pfadd、pfcount等与UV统计应用

5. 5.5 地理空间（Geospatial）：地理位置存储与距离计算

6. 5.6 Geospatial核心命令：geoadd、geodist、georadius等与附近的人实现

第6章 Redis持久化机制：RDB与AOF

1. 6.1 持久化的核心意义：防止数据丢失的关键保障

2. 6.2 RDB持久化：基于快照的全量持久化实现原理

3. 6.3 RDB的配置与触发方式：手动触发与自动触发策略

4. 6.4 AOF持久化：基于日志的增量持久化实现原理

5. 6.5 AOF的配置与重写机制：appendonly与bgrewriteaof

6. 6.6 RDB与AOF的对比：优缺点与混合持久化方案选择

第7章 Redis内存管理与淘汰策略

1. 7.1 Redis内存模型：内存占用的核心组成部分

2. 7.2 内存限制配置：maxmemory参数与实际应用设置

3. 7.3 核心内存淘汰策略：volatile-lru、allkeys-lru等原理

4. 7.4 淘汰策略的选择依据：业务场景与数据特性匹配

5. 7.5 内存碎片的产生与解决：碎片率监控与内存整理

6. 7.6 实战优化：Redis内存占用的监控与调优技巧

第8章 Redis事务与锁机制

1. 8.1 Redis事务的特性：ACID原则的部分实现

2. 8.2 事务核心命令：multi、exec、discard与watch监听

3. 8.3 Redis事务的局限性：不支持回滚与并发问题

4. 8.4 分布式锁的核心需求：跨服务资源竞争控制

5. 8.5 基于Redis的分布式锁实现：setnx命令与过期时间设置

6. 8.6 分布式锁的优化：避免死锁与红锁方案

第三部分 实战应用：Redis在业务中的落地

第9章 Redis缓存设计与实战

1. 9.1 缓存的核心价值：减轻数据库压力与提升响应速度

2. 9.2 缓存设计原则：缓存穿透、击穿与雪崩的概念

3. 9.3 缓存穿透解决方案：空值缓存与布隆过滤器

4. 9.4 缓存击穿解决方案：互斥锁与热点数据永不过期

5. 9.5 缓存雪崩解决方案：过期时间随机化与集群容错

6. 9.6 实战案例：电商商品详情页缓存设计与实现

第10章 Redis分布式应用：会话共享与分布式计数器

1. 10.1 分布式会话的核心需求：跨服务会话一致性

2. 10.2 基于Redis的会话共享实现：Spring Session集成

3. 10.3 分布式计数器的应用场景：秒杀库存、接口限流

4. 10.4 分布式计数器实现：incr命令与原子性保障

5. 10.5 限流场景实战：基于Redis的令牌桶算法实现

6. 10.6 分布式ID生成：基于Redis的自增ID方案

第11章 Redis消息队列实现与应用

1. 11.1 消息队列的核心概念：生产者、消费者与消息可靠性

2. 11.2 基于List的消息队列实现：lpush与brpop组合

3. 11.3 基于Pub/Sub的消息订阅与发布

4. 11.4 Pub/Sub的局限性：无持久化与消息丢失问题

5. 11.5 Redis Stream：Redis 5.0+的持久化消息队列

6. 11.6 Stream核心操作：xadd、xread、xgroup等与消费组实现

第12章 Redis与主流框架集成实战

1. 12.1 Redis与Java集成：Jedis、Lettuce客户端使用

2. 12.2 Spring Boot集成Redis：配置与RedisTemplate使用

3. 12.3 Redis与Python集成：redis-py客户端实操

4. 12.4 Redis与Go集成：redigo客户端应用

5. 12.5 分布式缓存框架集成：Spring Cloud Redis应用

6. 12.6 实战案例：Spring Boot + Redis实现用户登录与权限缓存

第四部分 高级拓展：Redis集群与运维

第13章 Redis集群原理与搭建

1. 13.1 集群的核心意义：高可用与高并发的保障

2. 13.2 Redis集群的架构：主从复制与分片集群

3. 13.3 主从复制原理：数据同步流程与延迟问题

4. 13.4 Redis集群搭建：手动搭建与redis-trib.rb工具使用

5. 13.5 集群核心配置：cluster-enabled、cluster-node-timeout等参数

6. 13.6 集群节点操作：添加、删除节点与数据迁移

第14章 Redis高可用架构：哨兵机制

1. 14.1 哨兵的核心作用：主节点故障自动切换

2. 14.2 哨兵机制原理：监控、通知与故障转移流程

3. 14.3 哨兵配置：sentinel.conf关键参数详解

4. 14.4 哨兵集群搭建：多哨兵部署与高可用保障

5. 14.5 故障转移实战：主节点下线与从节点晋升流程

6. 14.6 哨兵监控与告警：状态查看与异常通知配置

第15章 Redis运维与监控实战

1. 15.1 Redis核心监控指标：内存、CPU、连接数与命中率

2. 15.2 监控工具使用：redis-cli info命令与Prometheus + Grafana集成

3. 15.3 日志管理：Redis日志配置与问题排查

4. 15.4 日常运维操作：备份、恢复与版本升级

5. 15.5 常见故障排查：连接超时、数据不一致与集群脑裂

6. 15.6 运维自动化：Shell脚本实现监控与备份自动化

第16章 Redis高级优化与最佳实践

1. 16.1 命令优化：慢查询分析与优化（slowlog配置与使用）

2. 16.2 网络优化：TCP配置与连接池参数调优

3. 16.3 数据结构优化：根据业务场景选择合适的Redis数据结构

4. 16.4 高并发场景优化：批量操作与管道（Pipeline）使用

5. 16.5 云环境下的Redis优化：阿里云Redis、AWS ElastiCache配置

6. 16.6 企业级最佳实践：Redis在电商、金融场景的落地案例