什么是redis服务+redis服务数据类型有哪些？？

一、背景：

在运维工作会一定会接触到数据库服务，例如oracle数据库、mysql数据库、redis数据库等，这里要介绍的就是redis数据库。

二、什么是redis？？

Redis，英文全称是Remote Dictionary Server（远程字典服务），是一个开源的，使用 C语言开发编写的、支持网络、可基于内存亦可持久化的日志型、Key-Value（键值对）数据库，并提供多种语言的API。
Redis(Remote Dictionary Server)在 2009 年发布，开发者 Salvatore Sanfilippo

是意大利开发者。

三、redis与mysql的区别？？

问：redis和mysql都是数据库，他们的区别是什么？
答：redis与MySQL数据库不同的是，Redis的数据是存在内存中的。它的读写速度非常快，每秒可以处理超过10万次读写操作。
redis被广泛应用于缓存，另外，Redis也经常用来做分布式锁。除此之外，Redis支持事务、持久化、LUA 脚本、LRU 驱动事件、多种集群方案。

四、Redis 对比 Memcached：

memcached服务和redis服务都属于内存缓存服务，而且memcached服务要早于redis服务的。

Memcached 不支持数据持久化，而 Redis 支持数据的持久化：可以将内存中的数据保持在磁盘中，重启 redis 服务或者服务器之后可以从备份文件中恢复数据到内存继续使用。

Redis 支持更多的数据类型：支持 string(字符串)、hash(哈希数据)、list(列表)、set(集合)、zet(有序集合)

Redis 支持数据的备份：可以实现类似于数据的 master-slave 模式的数据备份，另外也支持使用快照（RDB）+AOF。

Redis 支持更大的 value 数据：memcache 单个 key value 最大只支持 1MB，而 redis 最大支持 512MB。

Redis 是单线程，而 memcache 是多线程，所以单机情况下没有 memcache 并发高，但 redis 支持分布式集群以实现

Redis 支持更高的并发，单 Redis 实例可以实现数万并发。

Redis 支持集群横向扩展：基于 redis cluster 的横向扩展，可以实现分布式集群，大幅提升性能和数据安全性。Redis 和 memcached 都是基于 C 语言开发。

五、Redis服务的数据结构类型：

Redis有以下这五种基本类型：

String（字符串）

Hash（哈希）

List（列表）

Set（集合）

zset（有序集合）
三种特殊的数据结构类型：

Geospatial

Hyperloglog

Bitmap

redis的基础五种数据类型：

1、string【字符串】：

String是Redis最基础的数据结构类型，它是二进制的，可以存储图片或者序列化的对象，值最大存储为512M

简单使用举例: set key value、get key等

应用场景：共享session、分布式锁，计数器、限流。

内部编码有3种，int（8字节长整型）、embstr（小于等于39字节字符串）、raw（大于39个字节字符串）

C语言的字符串是char[]实现的，而Redis使用SDS（simple dynamic string）封装，sds源码如下：
cpp 复制代码
struct sdshdr { 
    unsigned int len; // 标记buf的长度 
    unsigned int free; //标记buf中未使用的元素个数 
    char buf[]; // 存放元素的坑 
}

SDS结构组成如下：

问：Redis为什么选择SDS结构的原因，而C语言原生的char[]不香吗？
答：举例其中一点，SDS中，O(1)时间复杂度，就可以获取字符串长度；而C 语言中的字符串，需要遍历整个字符串，时间复杂度为O(n)。

2、Hash（哈希）：

在Redis中，哈希类型是指v（值）本身又是一个键值对（k-v）结构

简单使用举例：hset key field value 、hget key field

内部编码：ziplist（压缩列表）、hashtable（哈希表）

应用场景：缓存用户信息等。

注意点：

如果开发使用hgetall，哈希元素比较多的话，可能导致Redis阻塞，可以使用hscan。

如果只是获取部分field，建议使用hmget。

字符串和哈希数据类型对比如下图：

3、List（列表）：

列表（list）类型是用来存储多个有序的字符串，一个列表最多可以存储2^32-1个元素。

简单实用举例：lpush key value [value ...] 、lrange key start end

内部编码：ziplist（压缩列表）、linkedlist（链表）

应用场景：消息队列，文章列表,

list类型的插入与弹出如图：

list应用场景参考以下：

lpush+lpop=Stack（栈）

lpush+rpop=Queue（队列）

lpsh+ltrim=Capped Collection（有限集合）

lpush+brpop=Message Queue（消息队列）

4、Set（集合）：

集合（set）类型也是用来保存多个的字符串元素，但是不允许重复元素

简单使用举例：sadd key element [element ...]、smembers key

内部编码：intset（整数集合）、hashtable（哈希表）

注意点：smembers和lrange、hgetall都属于比较重的命令，如果元素过多存在阻塞Redis的可能性，可以使用sscan来完成。

应用场景：用户标签,生成随机数抽奖、社交需求。

set数据类型结构图：

5、有序集合（zset）：

已排序的字符串集合，同时元素不能重复

简单格式举例：zadd key score member [score member ...]，zrank key member

底层内部编码：ziplist（压缩列表）、skiplist（跳跃表）

应用场景：排行榜，社交需求（如用户点赞）。

（1）、ziplist：

满足以下两个条件：

[value，score]键值对数量少于128个；每个元素的长度小于64字节。

（2）、skiplist：

条件一：[value，score]键值对数量少于128个；

条件二：每个元素的长度小于64字节。
不满足以上两个条件时使用skiplist跳表，组合了hash和skiplist
hash用来存储value到score的映射，在时间复杂度o(1)时间内知道对应value的分数。

skiplist按照从小到大的顺序存储分数；每个元素存储的都是<value,score>对。

6、Redis 的三种特殊数据类型：

Geospatial：

Redis3.2推出的，地理位置定位，用于存储地理位置信息，并对存储的信息进行操作。

HyperLogLog：

用来做基数统计算法的数据结构，如统计网站的UV。

注：uv（unique visitor，独立访客）

1天内访问某站点的人数（以cookie为依据）；

1天内同一访客的多次访问只计为1个访客。

Bitmaps ：

用一个比特位来映射某个元素的状态，在Redis中，它的底层是基于字符串类型实现的，可以把bitmaps成作一个以比特位为单位的数组。