1. redis存储结构：

1. redis有0-15个db空间，每个db空间内存key-value
2. redis的db 类似于db的命名空间， 但是没有隔离，如果没有特殊需求，请不要使用Redis的其他db

3. 对于cluster模式， 只有db0， 也不支持select

   
   image.png

2. 数据结构

2.1 string 类型：（bitmap只是string的一个扩展）

1. value 可以是字符串、浮点或者整数
   对于整数，可以支持incr ，执行原子递增、递减，用于计数器

2. 内部数据结构：
   i. int用来存放整型数据
   ii. sds（simple dynamic string）存放字节/字符串和浮点型数据
   sdsnewlen根据长度去判断使用哪种sdshdr， sdshdr16 长度为2^16 -1
   当需要对sds进行修改时， 会在执行操作前，检查sds空间是否足够，如果不够先扩展SDS空间

   
   SDS

3. 用途： 共享session， ip限制， 短信验证(手机号限制）

2.2 list 列表

1. 存储结构：3.2 以后是quicklist， 双向链表， 节点ziplist(有点像数组)， 有时候会对ziplit进行压缩， 即quicklistLZF (LZF是一种无损压缩算法）

   
   quick list

2. 应用：
   i. 栈： 先进后出 lpush lpop
   ii. 队列： 先进先出 lpush rpop
   iii. 消息队列： lpush brpop

2.3 hash 字典：

1. 命令格式： redis命令 key field1 value1 [field2 value2]
   value 不能嵌套其他类型

2. 存储结构：
   dictht[0], dictht[1]， 用于rehash， 从dictht[0] rehash到dictht[1]， 每个dictht类似于java中的hashmap， 使用拉链法解决hash冲突

   
   image.png

3. 应用： 存储用户信息， key是用户id， value是用户信息

2.4 set 集合（无序）

1. 数据结构：
   i. intset（只包含整数型元素） 将整数元素顺序存储， 二分法查找降低时间复杂度
   ii. hashtable： 只用key， vlaue(null)
2. 使用场景：
   标签， 根据标签去推荐
   交集： 共同爱好
   差集： 不同点

2.5 zset 有序集合： 每个元素都关联一个score， 按score排序

1. 数据结构：
   i. ziplist：
   （member长度小于 max_ziplist_value(可以修改，默认64字节)）

   
   ziplist

   ii. 同时使用skiplist+ hashtable:
   a. 通过指针， 指向相同的元素的成员和分值， 所以并没有浪费太多的空间
   b. 同时使用两种数据结构是出于性能上的考虑， zscore使用字典， zrank，zrange使用跳表
   c. 跳表在插入元素时， 随机生成层数
   

   skip+ hashtable

2.6 geo 和地理位置相关的

1. geoadd： 添加一个或多个经纬度地理位置
   GEOADD Guangdong-cities 113.2278442 23.1255978 Guangzhou 113.106308 23.0088312 Foshan
2. geodist： 求两个位置的距离
   GEODIST Guangdong-cities Qingyuan Guangzhou km
3. geohash： 返回一个位置或多个位置的hash值表示
4. geopos： 返回给定元素的经纬度信息
5. georadius： 查询特定范围内地点

2.7 HyperLogLog（估算基数个数， 占用用内存小）

1. 可以接受多个元素作为输入，并给出输入集合中不同元素的数量值。比如 {'apple', 'banana', 'cherry', 'banana', 'apple'} 的基数就是 3 。
2. 估算值：算法给出的基数并不是精确的，可能会比实际稍微多一些或者稍微少一些，但会控制在合理的范围之内。
3. 优点是，即使输入元素的数量或者体积非常非常大，计算基数所需的空间总是固定的、并且是很小的。
4. 但是，因为 HyperLogLog 只会根据输入元素来计算基数，而不会储存输入元素本身，所以HyperLogLog 不能像集合那样，返回输入的各个元素。
   i. pfadd
   ii. pfcount

3. 其他命令

3. 1 过期时间（expire，setex， 单位s）

1. 原理：（有延迟，2.6以后，延迟将为1ms内）
   i. 消极删除： 访问时发现过期，然后删除
   ii. 积极删除： 周期性从设置了过期时间的key中选择一部分去删除（防止一些key永远都不会被访问）
2. TTL可以查看过期时间，返回结果（-2： key 不存在， -1： 没有设置过期时间， 整数：过期时间）
3. 条件允许的话打散过期时间，防止集中过期

4.1 pub/sub

1. producer-> channel <- consumer , channel 可以是全名称或者正则表达式
2. publish channl.name "hello"
   返回订阅者的数量，因为消息发出去之后不会持久化，所以如果没有订阅者，则消息会丢失
3. subscribe channel.name
   应用： 站内通信

参考文献：

1. 深入浅出Redis-redis底层数据结构（上） https://www.cnblogs.com/jaycekon/p/6227442.html
2. 深入浅出Redis-redis底层数据结构（下）
   https://www.cnblogs.com/jaycekon/p/6277653.html