在 CentOS 上安装 Redis 可以通过编译源码或使用包管理器如 yum 来完成。以下是使用 yum 安装 Redis 的步骤：

1. 首先，添加 Redis 的官方 repository：

sudo yum install epel-release

2. 接下来，使用 yum 安装 Redis：

sudo yum install redis

3. 安装完成后，启动 Redis 服务：

sudo systemctl start redis

4. （可选）设置 Redis 服务开机自启：

sudo systemctl enable redis

5. 验证 Redis 是否正在运行：

redis-cli ping

如果返回 PONG，则表示 Redis 已成功安装并运行。

搭建Redis Cluster的步骤概括如下：

1. 准备多个Redis实例并配置它们以便加入集群。
2. 使用Redis的redis-cli工具来创建集群。

以下是使用Docker搭建Redis Cluster的基本步骤和示例配置：

1. 创建docker-compose.yml文件来定义Redis实例服务。

version: '3'
 
services:
  redis-node1:
    image: redis:6.0.9
    container_name: redis-node1
    ports:
      - "7001:6379"
    command: redis-server --cluster-enabled yes --cluster-config-file nodes.conf --cluster-node-timeout 5000 --appendonly yes
 
  redis-node2:
    image: redis:6.0.9
    container_name: redis-node2
    ports:
      - "7002:6379"
    command: redis-server --cluster-enabled yes --cluster-config-file nodes.conf --cluster-node-timeout 5000 --appendonly yes
 
  # 添加更多的节点...

2. 使用docker-compose启动Redis实例。

docker-compose up -d

3. 使用redis-cli创建集群。

docker exec -it redis-node1 /bin/sh
redis-cli --cluster create 127.0.0.1:7001 127.0.0.1:7002 --cluster-replicas 1

替换--cluster-replicas 1中的1来指定每个主节点的副本数。

以上步骤会启动Redis Cluster所需的多个Redis实例，并使用docker exec进入到其中一个实例来创建集群。记得要确保你的Redis版本支持Cluster模式，并且在创建集群时指定正确的副本数和主节点。

-- 假设有一个Redis客户端库`redis-client`，提供了连接和操作Redis的方法
local redisClient = require "redis-client"
 
-- 假设有一个配置表`config`，包含了Redis的连接信息
local config = {
    host = "127.0.0.1",
    port = 6379
}
 
-- 连接到Redis
local client = redisClient:new(config)
 
-- 设置缓存
local function setCache(key, value, ttl)
    -- 使用SET命令设置键值对，并设置过期时间
    client:set(key, value)
    if ttl then
        client:expire(key, ttl)
    end
end
 
-- 获取缓存
local function getCache(key)
    -- 使用GET命令获取键对应的值
    return client:get(key)
end
 
-- 删除缓存
local function deleteCache(key)
    -- 使用DEL命令删除键
    client:del(key)
end
 
-- 示例：设置一个键值对，并设置10秒的过期时间
setCache("my_key", "my_value", 10)
 
-- 示例：获取键对应的值
local value = getCache("my_key")
print(value) -- 输出: my_value
 
-- 示例：删除键
deleteCache("my_key")

这个示例代码展示了如何使用Lua语言和一个假设的Redis客户端库来连接Redis，并实现了设置、获取和删除缓存的基本操作。这里的setCache函数设置了键值对，并可选择性地设置了过期时间；getCache函数用于获取键对应的值；deleteCache函数用于删除键。这个示例提供了一个简单的缓存管理方案，并且可以作为开发者在实际应用中的参考。

import redis.clients.jedis.Jedis;
 
public class RedisQuickStart {
    public static void main(String[] args) {
        // 连接本地的 Redis 服务
        Jedis jedis = new Jedis("localhost");
        System.out.println("连接成功");
        // 查看服务是否运行
        System.out.println("服务正在运行: " + jedis.ping());
 
        // 设置 redis 字符串数据
        jedis.set("myKey", "myValue");
        // 获取存储的数据并输出
        System.out.println("获取 myKey: " + jedis.get("myKey"));
 
        // 关闭连接
        jedis.close();
    }
}

这段代码展示了如何使用Jedis客户端连接Redis服务，进行简单的键值对的存储和检索操作，并输出相关操作的结果。在实际开发中，应该确保Redis服务运行正常，并且Jedis的版本与Redis服务的版本兼容。

Redis 底层数据结构主要包括：

1. 字符串(String)
2. 字典(Hash)
3. 链表(List)
4. 集合(Set)
5. 有序集合(Sorted Set，或称为 zset)

这些数据结构在 Redis 中都是基于以下两种底层实现：

1. 静态字符串(Simple dynamic string, SDS)：一种动态字符串实现，用于存储字符串数据。
2. 跳跃表(Skip list)：一种复合的数据结构，可以在对数平均时间内执行排序和搜索操作，Redis 的 zset 就是基于此实现。

以下是 Redis 中字符串数据结构的简单实现：

// 静态字符串定义
struct sdshdr {
    long len; // 记录buf中已使用的字节数
    long free; // 记录buf中未使用的字节数
    char buf[]; // 字符串数据存储区
};
 
// 字符串对象定义
typedef struct redisObject {
    unsigned type:4; // 对象类型
    unsigned encoding:4; // 对象编码
    unsigned lru:LRU_BITS; // 对象最后一次被访问的时间
    int refcount; // 对象引用计数
    void *ptr; // 指向实际的数据
} robj;
 
// 创建一个字符串对象
robj *createStringObject(const char *ptr, size_t len) {
    // 为sdshdr和字符串数据分配空间
    robj *o = zmalloc(sizeof(robj)+sizeof(struct sdshdr)+len+1);
    struct sdshdr *sh = (void*)(o+1);
 
    // 初始化robj
    o->type = REDIS_STRING;
    o->encoding = REDIS_ENCODING_RAW;
    o->ptr = sh+1; // ptr指向数据区
    o->refcount = 1;
 
    // 初始化sdshdr
    sh->len = len;
    sh->free = 0;
    if (ptr) {
        memcpy(sh->buf, ptr, len);
    } else {
        memset(sh->buf, '', len);
    }
    sh->buf[len] = '\0';
 
    return o;
}

以上代码仅为示例，实际的 Redis 源码会更加复杂，包含对象共享、内存分配策略等多种优化措施。

在Spring Data Redis中，我们可以通过配置来选择不同的序列化方式，以下是几种常见的序列化方式及其对应的配置方法：

1. 使用Jackson2JsonRedisSerializer进行JSON格式的序列化：

@Bean
public RedisTemplate<Object, Object> redisTemplate(RedisConnectionFactory redisConnectionFactory) {
    RedisTemplate<Object, Object> template = new RedisTemplate<>();
    template.setConnectionFactory(redisConnectionFactory);
 
    Jackson2JsonRedisSerializer jackson2JsonRedisSerializer = new Jackson2JsonRedisSerializer(Object.class);
    ObjectMapper objectMapper = new ObjectMapper();
    objectMapper.setVisibility(PropertyAccessor.ALL, JsonAutoDetect.Visibility.ANY);
    objectMapper.enableDefaultTyping(ObjectMapper.DefaultTyping.NON_FINAL);
    jackson2JsonRedisSerializer.setObjectMapper(objectMapper);
 
    template.setDefaultSerializer(jackson2JsonRedisSerializer);
    template.afterPropertiesSet();
    return template;
}

2. 使用StringRedisSerializer进行字符串序列化：

@Bean
public RedisTemplate<String, String> redisTemplate(RedisConnectionFactory redisConnectionFactory) {
    RedisTemplate<String, String> template = new RedisTemplate<>();
    template.setConnectionFactory(redisConnectionFactory);
 
    StringRedisSerializer stringRedisSerializer = new StringRedisSerializer();
    
    template.setDefaultSerializer(stringRedisSerializer);
    template.setKeySerializer(stringRedisSerializer);
    template.setValueSerializer(stringRedisSerializer);
    template.setHashKeySerializer(stringRedisSerializer);
    template.setHashValueSerializer(stringRedisSerializer);
    template.afterPropertiesSet();
    return template;
}

3. 使用JdkSerializationRedisSerializer进行Java对象的序列化：

@Bean
public RedisTemplate<Object, Object> redisTemplate(RedisConnectionFactory redisConnectionFactory) {
    RedisTemplate<Object, Object> template = new RedisTemplate<>();
    template.setConnectionFactory(redisConnectionFactory);
 
    JdkSerializationRedisSerializer jdkSerializationRedisSerializer = new JdkSerializationRedisSerializer();
    
    template.setDefaultSerializer(jdkSerializationRedisSerializer);
    template.setKeySerializer(jdkSerializationRedisSerializer);
    template.setValueSerializer(jdkSerializationRedisSerializer);
    template.setHashKeySerializer(jdkSerializationRedisSerializer);
    template.setHashValueSerializer(jdkSerializationRedisSerializer);
    template.afterPropertiesSet();
    return template;
}

在选择序列化方式时，需要考虑序列化

# 在Prometheus配置中添加以下内容，以监控Redis实例
scrape_configs:
  - job_name: 'redis'
    static_configs:
      - targets: ['redis-host:9121']
 
# 注意：确保你的Redis实例已经安装并配置了redis_exporter。
# 'redis-host'是你的Redis服务器的IP或主机名，'9121'是redis_exporter默认监听的端口。

确保你已经安装了redis_exporter，并且它正在监听9121端口。然后，在Prometheus配置文件（通常是prometheus.yml）中添加上述配置，并重启Prometheus服务。Prometheus将开始定期抓取和存储Redis的监控数据，这可以通过Prometheus的Web界面进行查看和查询。

报错解释：

Spring框架在进行自动装配（Autowiring）时，无法找到类型为RedisConnectionFactory的bean实例。这通常意味着Spring容器中没有配置相应的bean，或者配置不正确。

解决方法：

1. 确保你的项目中已经包含了用于Redis操作的Spring Data Redis依赖。
2. 检查你的配置文件或配置类，确保你有一个RedisConnectionFactory的实现类的bean定义。对于Spring Data Redis，通常使用的是LettuceConnectionFactory或JedisConnectionFactory。
3. 如果你使用的是@Autowired注解自动装配，确保你的配置类或者配置文件中有相应的bean定义，并且该bean能够被Spring容器扫描到。
4. 如果你使用的是Java配置，确保你的配置类上有@Configuration注解，并且你的配置方法上有@Bean注解，例如：

@Configuration
public class RedisConfig {
    @Bean
    public RedisConnectionFactory redisConnectionFactory() {
        // 这里可以根据实际情况创建LettuceConnectionFactory或JedisConnectionFactory的实例
        return new LettuceConnectionFactory();
    }
}

5. 如果你使用的是XML配置，确保你的XML文件中有对应的<bean>定义。
6. 确保没有多个RedisConnectionFactory的实现类导致冲突。
7. 如果你的RedisConnectionFactory是通过组件扫描加载的，确保它所在的包被Spring扫描到，可以通过@ComponentScan来指定扫描的包路径。

如果以上步骤都正确无误，但问题依然存在，可以尝试清理并重新构建项目，有时候IDE或构建工具的缓存问题也可能导致Spring无法正确识别bean。

在Spring Boot中使用Redis发送短信不是一个常见的用例，因为Redis主要用于数据存储和缓存，而不是直接用来发送短信。但如果你想通过Redis触发发送短信的动作，你可以使用Redis的发布/订阅功能来通知短信服务发送短信。

以下是一个简化的例子，展示了如何在Spring Boot应用中使用Redis发布消息：

1. 添加依赖到你的pom.xml：

<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-data-redis</artifactId>
</dependency>

2. 配置Redis：

@Configuration
public class RedisConfig {
    @Bean
    JedisConnectionFactory jedisConnectionFactory() {
        return new JedisConnectionFactory();
    }
 
    @Bean
    RedisTemplate<String, Object> redisTemplate(RedisConnectionFactory redisConnectionFactory) {
        RedisTemplate<String, Object> template = new RedisTemplate<>();
        template.setConnectionFactory(redisConnectionFactory);
        return template;
    }
}

3. 发布短信消息：

@Service
public class SmsService {
    @Autowired
    private StringRedisTemplate redisTemplate;
 
    public void sendSms(String message) {
        redisTemplate.convertAndSend("sms_channel", message);
    }
}

4. 订阅短信消息并发送短信：

@Component
public class SmsSubscriber {
    @Autowired
    private SmsSender smsSender;
 
    @Autowired
    private StringRedisTemplate redisTemplate;
 
    @PostConstruct
    public void subscribe() {
        redisTemplate.convertAndSend("sms_channel");
        redisTemplate.opsForChannel().subscribe(new MessageListener() {
            @Override
            public void onMessage(Message message, byte[] pattern) {
                String smsContent = new String(message.getBody());
                smsSender.sendSms(smsContent);
            }
        }, "sms_channel".getBytes());
    }
}

5. 发送短信的实现：

@Service
public class SmsSender {
    public void sendSms(String message) {
        // 实现发送短信的逻辑
    }
}

请注意，这个例子中SmsSender的sendSms方法需要实现具体的短信发送逻辑。此外，这个例子没有处理异常和并发问题，实际应用中需要添加相应的错误处理和消息队列来保证系统的健壮性和性能。

Redis中设置缓存数据的过期时间可以通过EXPIRE命令实现，该命令的基本语法如下：

EXPIRE key seconds

这里的key是你要设置过期时间的键，seconds是键过期前的剩余秒数。

例如，如果你想设置键mykey在10分钟后过期，你可以这样做：

EXPIRE mykey 600

Redis的过期策略主要依赖于定时任务和惰性删除机制。

1. 定时任务：Redis 定时任务会检查并清除过期的键。
2. 惰性删除：当一个键被访问时，Redis 会检查它是否过期，如果过期就删除它。
3. 定期删除：Redis 会周期性地随机抽查一些键并清除其中的过期键。

以下是设置键mykey的过期时间，并通过Lua脚本（可以保证原子操作）同时获取并打印出过期剩余时间的例子：

-- 设置键mykey的过期时间为10秒
redis.call('EXPIRE', 'mykey', 10)
 
-- 获取键mykey的剩余过期时间
local ttl = redis.call('TTL', 'mykey')
return ttl

执行这个Lua脚本，你可以看到mykey的剩余过期时间（以秒为单位）。