redis之五种基本数据类型

一) 字符串(String)

1 使用场景

2 编码

3 编码转换

二) List(列表)

1 使用场景

2 编码

三) Set(无序集合)

1 使用场景

2 编码

3 编码转换

四) ZSet(有序集合)

1 使用场景

2 编码

3 编码转换

五) Hash

1 使用场景

2 编码

3 编码转换

五种基本数据类型

redis存储任何类型的数据都是以key-value形式保存，并且所有的key都是字符串，所以讨论基础数据结构都是基于value的数据类型

常见的5种数据类型是：String、List、Set、Zset、Hash

一) 字符串(String)

String是redis最基本的类型，value最大是512M，String类型是二进制安全的，可以包含任何数据，如jpg图片或者序列化的对象

1 使用场景

1. 缓存：redis作为缓存层，mysql做持久化层，降低mysql的读写压力

2. 计数器：redis是单线程模型，一个命令执行完才会执行下一个，同时数据可以一步落地到其他的数据源

3. 分布式session

4. 分布式锁

5. 限流

2 编码

String类型的编码包括：

1. int编码：保存用 long 类型的整数值

2. embstr编码：长度小于44Byte的短字符串(redis3.2版本之前是39Byte，之后是44Byte)，对其进行修改后变成raw编码，无论是否达到44字节

3. raw编码： 长度大于44Byte的长字符串(redis3.2版本之前是39Byte，之后是44Byte)

3 编码转换

1. int 编码的值不再是整数，或大小超过了long类型的时，自动转化为raw

2. 由于redis没有对embstr编码的值提供修改方法(embstr编码是只读的)，在修改embstr编码的值时，都会先转化为raw编码再进行修改，修改后的对象一定是raw编码的，无论是否达到了44Byte

二) List(列表)

redis中的List其实就是双端链表

使用List的技巧

lpush+lpop=Stack(栈)

lpush+rpop=Queue(队列)

lpush+ltrim=Capped Collection(有限集合)

lpush+brpop=Message Queue(消息队列)

1 使用场景

1. 简单队列：发布微博，用lpush加入时间轴，最新消息排行，展示新的列表信息

2. 消息队列：PUSH 操作将任务存放在List中，然后工作线程再用 POP操作将任务取出进行执行

2 编码

1. linkedlist：双向链表，当列表元素个数比较多或者某个元素占用空间比较大的时使用，redis3 .2版本之前使用

2. ziplist：压缩列表，当列表元素个数比较少并且每个元素占用空间比较小时使用，redis3 .2版本之前使用

3. quicklist：快速列表，结合了ziplist和linkedlist各自的优点，redis3 .2版本开始使用

三) Set(无序集合)

redis中的Set类型是无序集合，集合中成员是不可重复的

添加，删除，查找元素的复杂度都是 O(1)

1 使用场景

1. 标签：有同一标签或者类似标签的可以给推荐关注的事或者关注的人

2. 点赞，点踩，收藏

2 编码

1. hashtable：数据全部存储于dict的键中，值字段闲置不用

2. intset：集合中存储的只能是数值数据，且必须是整数

3 编码转换

同时满足以下两个条件时，使用intset编码，否则使用hashtable编码

1. Set中所有元素都是整数

2. Set中所有元素数量不超过512M(配置文件的set-max-intset-entries参数)

四) ZSet(有序集合)

Zset类型和Set类型基本一样，区别在于Zset类型是有序集合

Zset集合中的每个元素都会关联一个 double 类型的权重参数(score)，使得集合中的元素能够按score进行有序排列

添加，删除，查找元素的复杂度都是 O(1)

1 使用场景

1. 排行榜：如网站需要对用户点赞数从高到低进行排行

2. 权重分配：带权重的队列，如普通消息的score为1，重要消息的score为2，工作线程根据权重倒序获取，保证重要的任务优先执行

2 编码

1. ziplist：需要基于ziplist数据结构的基础做排序与去重

2. skiplist：底层使用了dict与skiplist两种数据结构

单独使用dict，虽然能以 O(1) 的时间复杂度查找成员，但dict是无序的，所以进行范围操作的时候都要进行排序；

单独使用skiplist，虽然能执行范围操作，但是查找操作为O(logN)

因此redis使用了dict与skiplist两种数据结构来共同实现Zset，既可以以O(1) 的时间复杂度查找成员，又可以实现范围操作

3 编码转换

当Zset对象同时满足以下两个条件时，使用 ziplist 编码，否者使用 skiplist 编码

1. 保存的元素数量小于128(配置文件的zset-max-ziplist-entries参数)

2. 保存的所有元素长度都小于64Byte(配置文件的zset-max-ziplist-value参数)

五) Hash

Hash是一个key(字段) 和 value(属性) 的映射表，hash 特别适合用于存储对象

一个Hash可以存多个key-value

1 使用场景

1. 缓存：用户信息，视频信息等

2. 用户信息

3. 用户主页访问量

4. 组合查询

2 编码

1. ziplist

2. hashtable

3 编码转换

当同时满足下面两个条件时，使用ziplist编码,否则使用hashtable 编码

1. 列表保存元素个数小于512(配置文件的set-max-intset-entries参数)

2. 每个元素长度小于64Byte