Redis是一種基於鍵值對的NoSQL資料庫，它的值主要由string（字串），hash（雜湊），list（列表），set（集合），zset（有序集合）五種基本資料結構構成，除此之外還支援一些其他的資料結構和演算法。key都是由字串構成的，那麼這五種資料結構的使用場景有哪些？一起來看看！
一 字串
字串型別是Redis最基礎的資料結構，字串型別可以是JSON、XML甚至是二進位制的圖片等資料，但是最大值不能超過512MB。
1.1 內部編碼
Redis會根據當前值的型別和長度決定使用哪種內部編碼來實現。
字串型別的內部編碼有3種：
- int：8個位元組的長整型。
- embstr：小於等於39個位元組的字串。
- raw：大於39個位元組的字串。
1.2 使用場景
1.2.1 快取
在web服務中，使用MySQL作為資料庫，Redis作為快取。由於Redis具有支撐高併發的特性，通常能起到加速讀寫和降低後端壓力的作用。web端的大多數請求都是從Redis中獲取的資料，如果Redis中沒有需要的資料，則會從MySQL中去獲取，並將獲取到的資料寫入redis。
1.2.2 計數
Redis中有一個字串相關的命令incr key，incr命令對值做自增操作，返回結果分為以下三種情況：
- 值不是整數，返回錯誤
- 值是整數，返回自增後的結果
- key不存在，預設鍵為
0，返回1
比如文章的閱讀量，視訊的播放量等等都會使用redis來計數，每播放一次，對應的播放量就會加1，同時將這些資料非同步儲存到資料庫中達到持久化的目的。
1.2.3 共享Session
在分散式系統中，使用者的每次請求會訪問到不同的伺服器，這就會導致session不同步的問題，假如一個用來獲取使用者資訊的請求落在A伺服器上，獲取到使用者資訊後存入session。下一個請求落在B伺服器上，想要從session中獲取使用者資訊就不能正常獲取了，因為使用者資訊的session在伺服器A上，為了解決這個問題，使用redis集中管理這些session，將session存入redis，使用的時候直接從redis中獲取就可以了。
1.2.4 限速
為了安全考慮，有些網站會對IP進行限制，限制同一IP在一定時間內訪問次數不能超過n次。
二 雜湊
Redis中，雜湊型別是指一個鍵值對的儲存結構。
2.1 內部編碼
雜湊型別的內部編碼有兩種：
- ziplist（壓縮列表）：當雜湊型別元素個數小於
hash-max-ziplist-entries配置（預設512個）同時所有值都小於hash-max-ziplist-value配置（預設64位元組）時使用。ziplist使用更加緊湊的結構實現多個元素的連續儲存，所以比hashtable更加節省記憶體。 - hashtable（雜湊表）：當ziplist不能滿足要求時，會使用hashtable。
2.2 使用場景
由於hash型別儲存的是一個鍵值對，比如資料庫有以下一個使用者表結構
| id | name | age |
|---|---|---|
| 1 | Java旅途 | 18 |
將以上資訊存入redis，用表明:id作為key，使用者屬性作為值：
hset user:1 name Java旅途 age 18
使用雜湊儲存會比字串更加方便直觀
三 列表
列表型別用來儲存多個有序的字串，一個列表最多可以儲存2^32-1個元素，列表的兩端都可以插入和彈出元素。
3.1 內部編碼
列表的內部編碼有兩種：
- ziplist（壓縮列表）：當雜湊型別元素個數小於
list-max-ziplist-entries配置（預設512個）同時所有值都小於list-max-ziplist-value配置（預設64位元組）時使用。ziplist使用更加緊湊的結構實現多個元素的連續儲存，所以比hashtable更加節省記憶體。 - linkedlist（連結串列）：當ziplist不能滿足要求時，會使用linkedlist。
3.2 使用場景
3.2.1 訊息佇列
列表用來儲存多個有序的字串，既然是有序的，那麼就滿足訊息佇列的特點。使用lpush+rpop或者rpush+lpop實現訊息佇列。除此之外，redis支援阻塞操作，在彈出元素的時候使用阻塞命令來實現阻塞佇列。
3.2.2 棧
由於列表儲存的是有序字串，滿足佇列的特點，也就能滿足棧先進後出的特點，使用lpush+lpop或者rpush+rpop實現棧。
3.2.3 文章列表
因為列表的元素不但是有序的，而且還支援按照索引範圍獲取元素。因此我們可以使用命令lrange key 0 9分頁獲取文章列表
四 集合
集合型別也可以儲存多個字串元素，與列表不同的是，集合中不允許有重複元素並且集合中的元素是無序的。一個集合最多可以儲存2^32-1個元素。
4.1 內部編碼
集合型別的內部編碼有兩種：
- intset（整數集合）：當集合中的元素都是整數且元素個數小於
set-max-intset-entries配置（預設512個）時，redis會選用intset來作為集合的內部實現，從而減少記憶體的使用。 - hashtable（雜湊表）：當intset不能滿足要求時，會使用hashtable。
4.2 使用場景
4.2.1 使用者標籤
例如一個使用者對籃球、足球感興趣，另一個使用者對橄欖球、乒乓球感興趣，這些興趣點就是一個標籤。有了這些資料就可以得到喜歡同一個標籤的人，以及使用者的共同感興趣的標籤。給使用者打標籤的時候需要①給使用者打標籤，②給標籤加使用者，需要給這兩個操作增加事務。
- 給使用者打標籤
sadd user:1:tags tag1 tag2
- 給標籤新增使用者
sadd tag1:users user:1
sadd tag2:users user:1
使用交集（sinter）求兩個user的共同標籤
sinter user:1:tags user:2:tags
4.2.2 抽獎功能
集合有兩個命令支援獲取隨機數，分別是：
- 隨機獲取count個元素，集合元素個數不變
srandmember key [count]
- 隨機彈出count個元素，元素從集合彈出，集合元素個數改變
spop key [count]
使用者點選抽獎按鈕，引數抽獎，將使用者編號放入集合，然後抽獎，分別抽一等獎、二等獎，如果已經抽中一等獎的使用者不能引數抽二等獎則使用spop，反之使用srandmember。
五 有序集合
有序集合和集合一樣，不能有重複元素。但是可以排序，它給每個元素設定一個score作為排序的依據。最多可以儲存2^32-1個元素。
5.1 內部編碼
有序集合型別的內部編碼有兩種：
-
ziplist（壓縮列表）：當有序集合的元素個數小於
list-max-ziplist-entries配置（預設128個）同時所有值都小於list-max-ziplist-value配置（預設64位元組）時使用。ziplist使用更加緊湊的結構實現多個元素的連續儲存，更加節省記憶體。 -
skiplist（跳躍表）：當不滿足ziplist的要求時，會使用skiplist。
5.2 使用場景
5.2.1 排行榜
使用者釋出了n篇文章，其他人看到文章後給喜歡的文章點贊，使用score來記錄點贊數，有序集合會根據score排行。流程如下
使用者釋出一篇文章，初始點贊數為0，即score為0
zadd user:article 0 a
有人給文章a點贊，遞增1
zincrby user:article 1 a
查詢點贊前三篇文章
zrevrangebyscore user:article 0 2
查詢點贊後三篇文章
zrangebyscore user:article 0 2
5.2.2 延遲訊息佇列
下單系統，下單後需要在15分鐘內進行支付，如果15分鐘未支付則自動取消訂單。將下單後的十五分鐘後時間作為score，訂單作為value存入redis，消費者輪詢去消費，如果消費的大於等於這筆記錄的score，則將這筆記錄移除佇列，取消訂單。
總結
在開發中，字串型別是用的最多的資料型別，導致我們忽視了redis的其他四種資料型別，在具體場景下選擇具體的資料型別對提升redis效能有非常大的幫助。redis雖然支援訊息佇列的實現，但是並不支援ack。所以redis實現的訊息佇列不能保證訊息的可靠性，除非自己實現訊息確認機制，不過這非常麻煩，所以如果是重要的訊息還是推薦使用專門的訊息佇列去做。
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