redis資料型別及應用場景

一、redis特點

1.所有的資料都儲存在記憶體中，高速的讀寫。
2.redis的所有操作都是原子性的，支援多個操作合併後的原子性執行，支援事務。
3.提供資料持久化，RDB和AOF。
4.提供了豐富的資料型別，主要5大資料型別：string、hash、list、set、sort set……
5.支援資料備份，即master-slave模式的資料備份。
6.豐富的特性 – Redis還支援 publish/subscribe, 通知, key 過期等等特性。

二、redis5大資料型別的設計及應用場景

string

string介紹

string型別是redis的基本資料型別，key-value結構，key是某個資料的在redis中的唯一標識，value是具體的資料，redis的string在底層實現是SDS（simple dynamic string）

set name "hello world"

實際上在redis內部建立了兩個SDS，一個為name的key的SDS，一個為hello world的SDS

struct sdshdr {
// 記錄buf陣列中已使用位元組的數量，等於SDS所儲存字串長度
int len;
// 記錄buf陣列中未使用位元組數量
int free;
// 位元組陣列，使用者儲存字串
char buf[]
}

應用場景

資料表user結構

儲存表中某個欄位的值

set user:id:1 email jack@126.com

儲存物件
將物件以json的格式或者其他物件格式化的字串

set user:id:1 '[{"id":1,"name":"jack","email":jack@126.com}]'

Hash

Hash介紹

redis的Hash型別很像一張關係型資料庫的資料表，Hash的key是一個唯一值，Value則是一個Hashmap的結構，Hash也有兩種資料結構，分別是ziplist和雜湊表，當資料量較小的時候採用ziplist進行儲存，當資料超過512個，單個長度大於64位元組將採用雜湊表，這裡雜湊表採用的是murmurhash2演算法，採用鏈地址法來解決hash衝突問題。此外，Redis還支援雜湊表的動態擴容、縮容。注意，這裡在redis裡面擴容是分批進行的，避免一次性擴容進行資料搬遷造成服務停頓現象。

應用場景

Hash資料型別在儲存上圖中資料時比string型別更加的靈活，string需要轉json或者其他格式的字串，而Hashmap則不需要，而且記憶體開銷佔優勢。

hmset user:1 name jack email jack@126.com

獲取設定的值

hget user:1 email

List

List介紹

list是按照插入的順序的字串連結串列，List的底層是雙項鍊表實現的，兩端新增元素的複雜度O(1)。

應用場景

訊息佇列

注意點

雙向連結串列從頭或者尾部插入資料效能非常高，複雜度O(1)，如果從中間插入，會複雜一些，必須要修改前一個和後一個的節點指標，由圖可以看出來

SET

SET介紹

set資料型別是一個不重複的集合（沒有排序），可以對set集合進行新增，刪除，判斷是否存在的，可以對多個set進行集合的差集，交集，並集，補集操作，set的底層結構。
在redis中，我們可以檢視intset.h檔案，這是一個儲存整數的集合，其結構如下：

typedef strut intset{
uint32_t encoding;
uint32_t length
int8_t contents
}intset;

其中各欄位含義如下：

• encoding：資料編碼格式，表示每個資料元素用幾個位元組儲存（可取的值有2、4，和8）
• length：元素個數
• contents：柔性陣列，這部分記憶體單獨分配，不包含在intset中

具體的操作我們就不詳細展開了，瞭解集合這種資料結構的應該都很清楚，我們這裡說一下，intset有一個資料升級的概念，比方說我們有一個16位整數的set，這時候插入了一個32位整數，所以就導致整個集合都升級為32位整數，但是反過來卻不行，這也就是柔性陣列的由來如果集合過大，會採用dict的方式來進行儲存

應用場景

共同好友

ZSET

ZSET介紹

ZSET在SET的基礎之上給集合的每個元素關聯了一個分數，往集合中插入資料的時候會根據這個分數排序，底層的儲存方式一種是ziplist/zipmap的格式，還有一種是skiplist跳躍表感興趣可以去了解下。

ZSET應用

好友列表的排序（根據一些特性設定，親密度等）等

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