Redis是一个开源的使用C语言编写的、支持网络交互的、可基于内存也可持久化的日志型、Key-Value数据库，并提供多种语言的API。

Redis基本数据类型包括：String、Hash、List、Set、Sorted Set、Bitmap、HyperLogLog、Geo、Stream。

以下是各种数据类型的基本操作命令：

1. String类型

# 设置key-value
SET key value
 
# 获取key的value
GET key
 
# 删除key
DEL key
 
# 设置key的过期时间(单位:秒)
EXPIRE key seconds

2. Hash类型

# 设置hash field为指定值，如果key不存在，则先创建
HSET key field value
 
# 获取key的hash field的value
HGET key field
 
# 删除key的hash field
HDEL key field

3. List类型

# 在list头部插入值
LPUSH key value
 
# 在list尾部插入值
RPUSH key value
 
# 获取list中start到end的元素（-1表示最后一个元素）
LRANGE key start end
 
# 删除list中count个value
LREM key count value

4. Set类型

# 添加一个或多个成员到set中
SADD key member
 
# 获取set中所有成员
SMEMBERS key
 
# 删除set中的一个或多个成员
SREM key member

5. Sorted Set类型

# 添加一个或多个成员，或更新已存在成员的分数
ZADD key score member
 
# 获取sorted set中start到end的成员（-1表示最后一个成员）
ZRANGE key start end
 
# 删除sorted set中的一个或多个成员
ZREM key member

6. Bitmap

# 对key中offset位置的bit进行设置
SETBIT key offset value
 
# 获取key中offset位置的bit值
GETBIT key offset

7. HyperLogLog

# 添加一个或多个元素到HyperLogLog中
PFADD key element
 
# 获取HyperLogLog的基数
PFCOUNT key

8. Geo

# 添加地理位置信息
GEOADD key longitude latitude member
 
# 获取两个地理位置的距离
GEODIST key member1 member2
 
# 获取指定位置的周边位置
GEORADIUS key longitude latitude radius m|km|ft|mi

9. Stream

# 添加一条或多条记录到stream
XADD key ID field value
 
# 获取stream中的记录
XRANGE key start end
 
# 删除stream中的记录
XDEL key ID

以上操作是Redis基础操作，在实际应用中，还可以使用Redis的事务、发布/订阅模式、Lua脚本等高级特性。

Redis集群是一种Redis服务器之间的网络连接，其中数据自动在多个节点之间分区。以下是一些可以用来设置和操作Redis集群的基本命令和示例代码。

1. 创建Redis集群

Redis集群的创建通常需要多个Redis实例。你可以在每个实例上运行相同的redis-server命令，并为它们提供不同的端口号。例如，你可以使用以下命令在端口7000、7001和7002上创建三个Redis实例：

redis-server --port 7000 --cluster-enabled yes --cluster-config-file nodes-7000.conf --cluster-node-timeout 5000 --appendonly yes --appendfilename appendonly-7000.aof --dbfilename dump-7000.rdb
redis-server --port 7001 --cluster-enabled yes --cluster-config-file nodes-7001.conf --cluster-node-timeout 5000 --appendonly yes --appendfilename appendonly-7001.aof --dbfilename dump-7001.rdb
redis-server --port 7002 --cluster-enabled yes --cluster-config-file nodes-7002.conf --cluster-node-timeout 5000 --appendonly yes --appendfilename appendonly-7002.aof --dbfilename dump-7002.rdb

2. 创建集群

一旦你有了多个Redis实例在运行，你可以使用redis-cli工具创建集群。以下命令将创建一个包含在端口7000、7001和7002上运行的Redis实例的集群：

redis-cli --cluster create 127.0.0.1:7000 127.0.0.1:7001 127.0.0.1:7002 --cluster-replicas 1

3. 查看集群信息

要查看集群的信息，你可以使用以下命令：

redis-cli -c -p 7000 cluster info

4. 添加节点

如果你想向现有集群添加一个新节点，你可以首先启动一个新的Redis实例，然后使用以下命令将其添加到集群：

redis-cli --cluster add-node 127.0.0.1:7003 127.0.0.1:7000

5. 分配槽

在Redis集群中，数据是根据哈希槽分区的。你可以使用以下命令手动分配或重新分配哈希槽：

redis-cli --cluster reshard 127.0.0.1:7000

6. 故障转移

如果主节点失败，Redis集群将自动启动故障转移进程。你也可以手动启动故障转移：

redis-cli --cluster failover 127.0.0.1:7000

7. 删除节点

如果你需要从集群中删除一个节点，你可以首先将该节点上的所有键迁移到其他节点，然后删除它：

redis-cli --cluster del-node 127.0.0.1:7000 <node-id-of-node-to-be-deleted>

以上命令和操作是Redis集群管理的基础。在实际应用中，你可能需要更复杂的脚本和工具来管理你的Redis集群。

在Java中，使用Jedis客户端可以通过实现MessageListener接口来订阅Redis的频道消息。以下是一个简单的例子：

import redis.clients.jedis.Jedis;
import redis.clients.jedis.JedisPubSub;
 
public class RedisMessageSubscriber {
 
    public static void main(String[] args) {
        Jedis jedis = new Jedis("localhost");
        JedisPubSub listener = new Listener();
 
        // 订阅一个频道
        jedis.subscribe(listener, "channel1");
    }
 
    static class Listener extends JedisPubSub {
 
        @Override
        public void onMessage(String channel, String message) {
            System.out.println("Received Message: " + message + " on channel: " + channel);
        }
 
        @Override
        public void onSubscribe(String channel, int subscribedChannels) {
            System.out.println("Subscribed to channel: " + channel + ", Total subscribed channels: " + subscribedChannels);
        }
 
        @Override
        public void onUnsubscribe(String channel, int subscribedChannels) {
            System.out.println("Unsubscribed from channel: " + channel + ", Total subscribed channels: " + subscribedChannels);
        }
    }
}

在这个例子中，我们创建了一个Jedis实例来连接Redis服务器，然后创建了一个继承自JedisPubSub的Listener类，并覆盖了onMessage、onSubscribe和onUnsubscribe方法来处理不同的订阅事件。最后，我们使用subscribe方法来订阅名为"channel1"的频道。

当有消息发布到"channel1"时，Listener类中的onMessage方法会被调用，并打印出接收到的消息和频道。同样，当订阅或取消订阅频道时，onSubscribe和onUnsubscribe方法会被调用，并打印出相关信息。

报错解释：

NOAUTH 错误表示客户端尝试执行命令，但是没有通过认证。在使用 Spring Boot 配置 Redis 时，如果 Redis 设置了密码，且 Spring Boot 配置中没有正确指定这个密码，就会发生这个错误。

解决方法：

1. 检查你的 Redis 服务器是否设置了密码。如果设置了，你需要在 Spring Boot 的配置文件中指定这个密码。
2. 如果你使用的是 application.properties 或 application.yml 文件配置 Redis，确保添加了正确的密码配置。

对于 application.properties 文件，添加如下配置：

spring.redis.password=你的密码

对于 application.yml 文件，添加如下配置：

spring:
  redis:
    password: 你的密码

3. 如果你使用的是 Lettuce 作为客户端连接池，确保在配置中正确设置了 spring.redis.lettuce.password 属性。
4. 确保没有配置错误，比如拼写错误或多余的空格等。
5. 如果你使用的是集群模式，确保所有节点的密码都设置一致。
6. 重启 Spring Boot 应用，以应用新的配置。

如果以上步骤正确完成，应该能解决 NOAUTH 错误。

Webdis 是一个使用 C 语言编写的项目，它提供了一个 HTTP 接口到 Redis 的一个子集命令集。这样的接口对于不能直接使用 Redis 协议的应用程序非常有用，例如 web 应用程序。

以下是一个简单的 Python 示例，使用 requests 库来调用 Webdis 服务：

import requests
 
# 设置 Webdis 服务器的 URL
url = 'http://localhost:7379'
 
# 发送 GET 请求来获取 key 的值
response = requests.get(f'{url}/get/mykey')
 
# 打印返回的内容
print(response.text)
 
# 发送 SET 请求来设置 key 的值
requests.get(f'{url}/set/mykey/myvalue')
 
# 再次获取 key 的值以确认设置成功
response = requests.get(f'{url}/get/mykey')
print(response.text)

在这个例子中，我们首先尝试获取键 mykey 的值，然后我们设置它的值为 myvalue，并再次尝试获取以确认它确实被设置了。

请注意，Webdis 并不支持所有 Redis 命令，而且它不是为了高性能设计的，因此它可能不适合需要高吞吐量的生产环境。对于这些情况，你可能需要考虑使用 Redis 的原生协议支持，或者使用代理服务器来转发请求。

import redis
 
# 假设已经有一个Redis实例运行在本地，默认端口6379
redis_host = "localhost"
redis_port = 6379
 
# 创建一个Redis连接
redis_client = redis.StrictRedis(host=redis_host, port=redis_port, decode_responses=True)
 
# 设置热点数据的键值对
def set_hotspot_data(key, value, ttl=3600):
    # 使用SET命令设置键值对，并设置过期时间
    redis_client.setex(key, ttl, value)
 
# 获取热点数据
def get_hotspot_data(key):
    # 使用GET命令获取键对应的值
    return redis_client.get(key)
 
# 示例：设置并获取一个热点数据
set_hotspot_data("hot_news", "Bitcoin price soars to new highs")
hot_news_data = get_hotspot_data("hot_news")
print(hot_news_data)  # 输出: Bitcoin price soars to new highs

这段代码展示了如何使用Python和Redis库来设置和获取热点数据。在这个例子中，我们使用了setex命令来一次性设置键值对和过期时间，并使用get命令来获取键对应的值。这样的操作对于缓存热点数据非常高效，并且能够显著减少数据库的访问压力。

import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import org.springframework.data.redis.connection.ReactiveRedisConnectionFactory;
import org.springframework.data.redis.core.ReactiveRedisTemplate;
import org.springframework.data.redis.serializer.GenericJackson2JsonRedisSerializer;
import org.springframework.data.redis.serializer.RedisSerializationContext;
 
@Configuration
public class ReactiveRedisConfig {
 
    @Bean
    public ReactiveRedisTemplate<String, Object> reactiveRedisTemplate(ReactiveRedisConnectionFactory factory) {
        return new ReactiveRedisTemplate<>(factory, RedisSerializationContext.java().string().serializer(new GenericJackson2JsonRedisSerializer()));
    }
}

这段代码定义了一个配置类ReactiveRedisConfig，其中包含一个Bean方法reactiveRedisTemplate，用于创建一个ReactiveRedisTemplate实例，该实例使用字符串作为键的序列化方式，并且使用GenericJackson2JsonRedisSerializer作为值的序列化器。这样配置后，你可以直接在Spring Data Reactive Redis中使用这个模板来操作Redis，无需手动序列化和反序列化对象。

解释：

1. 缓存穿透：查询不存在的数据，缓存不命中，请求直接打到数据库，可能导致数据库压力剧增。
2. 缓存雪崩：缓存失效时间集中，导致大量请求打到数据库。
3. 淘汰策略：当内存不足时，根据一定策略移除缓存数据。

解决方案：

1. 缓存穿透：使用布隆过滤器，维护一个全局集合，存储所有可能的查询key。访问前先经过布隆过滤器，如果不存在则直接拒绝请求。

2. 缓存雪崩：

   • 设置缓存数据的过期时间随机化，避免大量数据同时失效。
   • 实现热点数据永不过期或使用二级缓存。

3. 淘汰策略：

   • 使用LRU（最近最少使用）、LFU（最常使用）、FIFO（先进先出）等策略。
   • 当内存不足时，通过设置内存淘汰机制来保证业务的正常运行。

示例代码（假设使用Redis作为缓存）：

# 缓存key的存在性检查
def is_key_exist(key):
    # 假设有一个布隆过滤器实例
    return bloom_filter.is_exist(key)
 
# 设置缓存，并设置随机过期时间
def set_cache(key, value, ttl):
    random_ttl = random.randint(ttl//2, ttl)
    redis.setex(key, random_ttl, value)
 
# 淘汰策略
redis.config_set("maxmemory-policy", "allkeys-lru") # 设置LRU淘汰策略

注意：具体实施时需要根据业务场景和需求进行调整。

在使用Sa-Token进行短信登录、注册以及鉴权时，可以结合Redis来存储短信验证码以及用户会话信息，以下是一个简化的示例代码：

首先，需要添加Sa-Token和Redis的依赖：

<!-- Sa-Token 依赖 -->
<dependency>
    <groupId>cn.dev33</groupId>
    <artifactId>sa-token-spring-boot-starter</artifactId>
    <version>最新版本</version>
</dependency>
<!-- Redis 依赖 -->
<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-data-redis</artifactId>
</dependency>

然后配置Sa-Token与Redis的集成：

@Configuration
public class SaTokenConfig {
    @Bean
    public SaTokenAction saTokenAction() {
        return new SaTokenActionRedis(); // 使用Redis作为存储方式
    }
}

接下来，实现短信登录和注册的接口：

@RestController
public class MessageController {
 
    // 发送短信验证码接口
    @PostMapping("/send-message")
    public Response sendMessage(@RequestParam("phone") String phone) {
        // 生成验证码并保存至Redis
        String code = RandomUtil.randomNumbers(6);
        SaTokenRedisUtil.set(SaTokenRedisKeyBuild.smsCodeKey(phone), code, 1000 * 60 * 5); // 有效期5分钟
 
        // 模拟发送短信操作
        // sendSms(phone, code);
        return Response.success("短信发送成功");
    }
 
    // 短信登录接口
    @PostMapping("/sms-login")
    public Response smsLogin(@RequestParam("phone") String phone, @RequestParam("code") String code) {
        // 从Redis获取验证码并校验
        String cacheCode = SaTokenRedisUtil.get(SaTokenRedisKeyBuild.smsCodeKey(phone));
        if (!code.equals(cacheCode)) {
            return Response.error("验证码错误");
        }
 
        // 登录成功，创建会话
        StpUtil.login(phone); // 更多StpUtil方法参考Sa-Token官方文档
        return Response.success("登录成功");
    }
 
    // 短信注册接口
    @PostMapping("/sms-register")
    public Response smsRegister(@RequestParam("phone") String phone, @RequestParam("code") String code) {
        // 验证码校验同登录接口
        // ...
 
        // 注册用户
        int userId = StpUtil.getLoginIdAsInt(); // 假设用户ID是自增的，实际应用中需要根据业务逻辑生成
        // 保存用户信息至数据库等操作
        // saveUser(userId, phone);
 
        return Response.success("注册成功");
    }
}

以上代码提供了短信验证码的发送、登录和注册接口，并使用Redis来存储验证码和会话信息。在实际应用中，你需要根据自己的业务逻辑来扩展这些接口，比如集成短信服务提供商的API，处理用户信息的存储等。

/* 示例代码：Redis过期键删除策略和内存淘汰策略 */
#include "redis.h"
 
void activeExpireCycle(redisDb *db, unsigned int max_loops) {
    // 迭代数据库，处理过期键
    dictEntry *de;
    int timelimit_exit = 0;
    long long start_cycle, now;
    unsigned int i, expired, num, visited;
 
    start_cycle = mstime();
    now = start_cycle;
    expired = 0;
    visited = 0;
    if (max_loops <= 0) max_loops = 1000000;
 
    for (i = 0; i < db->dict->size && max_loops--; i++) {
        // 遍历数据库中的所有键
        de = dictGetRandomKey(db->dict);
        if (de == NULL) break; /* 如果已经遍历完所有键，则退出 */
 
        // 检查键是否过期
        if (activeExpireCycleTryExpire(db,de,now)) expired++;
        if (i == 0 && mstime()-start_cycle > 1000) timelimit_exit = 1;
        visited++;
    }
 
    /* 如果达到时间限制，则下次继续从此处开始 */
    if (timelimit_exit) {
        db->active_expire_cycle = dictGetKey(de);
        return;
    }
    /* 如果没有可过期的键，则清除active_expire_cycle标志 */
    if (!expired) db->active_expire_cycle = NULL;
 
    /* 计算平均迭代次数 */
    if (visited) server.stat_expired_stale_perc = (float)expired/visited;
}
 
/* 尝试过期键 */
int activeExpireCycleTryExpire(redisDb *db, dictEntry *de, long long now) {
    int retval;
    robj *key, *val;
 
    // 获取键值对
    key = dictGetKey(de);
    val = dictGetVal(de);
 
    // 检查键是否过期
    retval = 0;
    if (val->lru <= LRU_CLOCK()) {
        retval = expireIfNeeded(db,key,val);
    }
    return retval;
}
 
/* 主动过期键 */
int expireIfNeeded(redisDb *db, robj *key, robj *val) {
    mstime_t when = val->lru - LRU_CLOCK();
 
    // 如果键已经过期，执行过期删除
    if (when <= 0) {
        propagateExpire(db,key,val);
        return dbDelete(db,key);
    }
    return 0;
}
 
/* 传播过期 */
void propagateExpire(redisDb *db, robj *key, robj *val) {
    // 发布过期事件
    redisAssertWithInfo(NULL,key,db->id == 0 && val->type == REDIS_STRING);
    redisExpire(NULL,db,key->ptr);
}
 
/* 内存淘汰策略 */
int activeExpireCycleTryAOFAndRefresh(redisDb *db, dictEntry *de, long long now, int *expired, int *freq) {
    robj *key, *val;
 
    // 获取键值对
    key = dictGetKey(de);
    val = dictGetVal(de);
 
    // 尝试根据键值对执行AOF日志同步
    if (val->type == REDIS_STRING && val->refcount == 1 &&
        /* 假设条件 */
        (now - val->lru) > 120 * REDIS_AUTOSAVE_INTERVAL)
    {
        // 执行AOF日志同步
        sds aof_