Redis（01）-数据结构

Redis 支持的五种存储数据的类型

字符串（String）类型

字符串是Redis支持的最简单的数据结构，内部就是一组字符数组，使用字符串存储数据结构的时候使用的是KV结构的存储方式

• Redis的字符串是内部使用的是动态字符串，内部结构类似与Java的ArrayList
• Redis的字符串空间分配采用预分配的冗余空间的方式，减少内存的频繁操作
  • 使用的内存空间如果小于1MB，则扩容空间加倍
  • 使用的空间大于1MB，则一次性多扩容1MB（最大长度512MB）
• 如果使用的value是一个整数，还可以对他使用incr进行自增操作，范围在signed long之间，超出报错

使用场景：可以使用redis中incr进行统计网页的PV：针对每个网页的地址为key，value进行页面的incr

列表（list）类型

Redis列表相当于Java中的LinkedList，所以是更新快，查询慢。在实际场景中Redis的列表结构尝尝用于作为异步队列来使用

• 使用rpush 和 rpop来对列表进行插入和读取操作
• lindex相当于Java中get（int index）方法，需要对列表进行遍历，随着index的增大效率变差
• ltrim 可以设置区间，保留start_index 和end_index之间的值，其余删除

内部原理：redis内部不是一个简单的linkedList，而是（quickList的结构）

• 在列表元素较少的时候，使用一个连续内存空间zipList
• 在列表元素较多的时候，考虑到链表的附加空间相对太高，prev 和 next 指针就要占去 16 个字节 (64bit 系统的指针是 8 个字节)，另外每个节点的内存都是单独分配，会加剧内存的碎片化，影响内存管理效率，便是用quicklist

字典（hash）类型

Redis的字典相当于Java中的HashMap，也是基于数组加链表的二维结构实现的

• Redis的字典值只能是字符串
• 在rehash的时候，为了不堵塞服务，会保留两个版本的hash结构（类似于Java的CopyOnWriteArraylist）
  • 查询的时候会轮序的查询两个hash表结构
  • 后期的定时任务中，循序渐进的将旧的hash迁移到新的上来
• hash结构中单个key也可以进行计数，使用hincrby 和incr的使用方法基本一样

集合（set）类型

Redis的集合相当于Java中的HashSet，它的内部键值对是无序，唯一的：

• 字典中所有的value都默认是一个NULL
• 当集合最后一个元素被移除之后，数据结构删除，内存收回

使用场景：

• 因为数据是唯一的，可以用来存储中奖用户的ID，防止重复中奖
• 可以使用统计UV，使用请求的用户ID为key（该场景适用于用户量不大的场景）

有序列表（zset）

Redis的zset 相当于Java中的SortedSet 和HashMap 的结合，一方面它是一个set，另一方面它为每个value赋了一个score的值，代表这个value的排序权重

• zset中可以用来存储学生成绩，value值是学生ID，score是考试成绩

通用规则

容器型数据结构（list，set，hash，zset）都共享一下两条规则

• 如果容器不存在，则使用例如rpush这种操作命令时，会直接创建
• 如果容器中没有数据了，则立即删除容器，释放内存空间

过期时间

• hash结构的过期是整个对象的过期时间，而不是某个key的过期时间
• 使用set命令的时候，会覆盖上一次的过期时间