Redis系列之基本数据结构简介

Bertha 。 2021-09-16 11:55 390阅读 0赞

### Redis基础数据结构 ###

Redis有5种基本数据结构：String(字符串)、list(列表)、set(集合)、hash(哈希)、zset(**有序集合**)

#### 字符串string ####

字符串类型是Redis的value最简单的数据结构，类似与Java语言中的ArrayList(数字列表)，不过在Redis里String是一种动态字符串

Redis里的String采用预分配冗余空间的方法

![在这里插入图片描述][70]

set & get

>set keyname test
    OK
    
    >get keyname
    test
    
    //key如果存在就返回0
    >setnx keyname test
    0
    
    >exists keyname
    
    >del keyname
    1
    
    //批量设置
    >mset key1 test1 key2 test2
    OK
    
    //批量获取
    >mget key1 key2
    1) test1
    2) test2

key过期

//设置5s后过期
    >expire keyname 5
    
    //setex是expire和set的复合写法
    >setex keyname 5 test
    OK
    
    //5s后查询
    >get keyname
    NULL

计数  
ps:value为数字的情况，可以使用incr和incrby计数

>set num 10
    OK
    
    //incr默认加1
    >incr num
    11
    
    //incrby后面要加上数字
    >incrby num
    ERR wrong number of arguments for 'incrby' command
    
    //正确计数
    >incrby num 5
    16

#### 列表list ####

下面介绍一下redis的另外一种数据结构list  
前面我们说redis里的string类似与java语言里面的ArrayList，则redis里的列表就类似于LinkList(链表)，链表一个特别就是更新和新增特别快，查询索引慢。

为什么说类似与linklist?因为redis的list并非和linklist一样，它其实是一种快速列表(quicklist)的形式，列表结构如图：

![在这里插入图片描述][70 1]

这里要介绍一下压缩列表(ziplist)了,压缩列表是什么？其实就是连续的内存空间

从图可以看出快速列表其实就是由压缩列表和**双向的指针**组成，不过我们知道链表是两个指针的，也就是prev和next执行，这就是快速列表和linklist的一个不同点了。

PS：然后redis设计时，为什么改成双向指针？假如和链表一样，用两个指针prev、next，同样可以实现遍历，不过双向指针有一个很明显的优点，就是占用的内存空间就相对少了。

队列和栈

/* 队列：First in first out */
    
    //加两个value
    >rpush keynames key1 key2
    2
    
    //计算
    >llen keynames
    2
    
    >lpop keynames
    key1
    
    >lpop keynames
    key2
    
    //rpush会自动过期的
    >rpop keynames
    NULL
    
    /* 栈：First in last out */
    
    //同样，加两个元素
    >rpush keynames key1 key2
    2
    
    >rpop keynames
    key2
    
    >rpop keynames
    key1

#### 字典hash ####

Redis的字典类似与java语言的hashmap，也是无序的二维结构，也即数组加列表的结构。这是redis字典和hashmap类似的地。

然后也有不同，比如rehash，刷新字典操作，hashmap是全部热hash，当字典足够多时，性能不是很好的，所以redis进行改造，采用**渐进式**的方式，为什么说是渐进式？因为redis不会全部reload，而是保存新旧两个字典，然后采用定时任务，将旧hash的数据搬到新的hash，搬后在回收hash内存空间

字典(hash)的数组加链接结构：  
![在这里插入图片描述][70 2]

>hset keynames key1 "test1"
    1
    
    >hset keynames key2 "test2"
    1
    
    //批量set
    >hmset keynames key1 "test1" key2 "test2"
    OK
    
    //获取key1的值
    >hget keynames key1
    test1
    
    //获取hash为keynames的长度
    >hlen keynames
    2
    
    //获取全部
    >hgetall keynames
    1) key1
    2) test1
    3) key2
    4) test2

#### 集合set ####

redis的set和java语言中的hashset类型，是一种**无序唯一**的。

>sadd keynames key1
    1
    
    //key1已经加过了，所以返回1
    >sadd keynames key1 key2
    1
    
    >smembers keynames
    1) key2
    2) key1
    
    //查询某个key是否存在，相当与contains
    >sismember keynames key1
    1
    
    //相当于count
    >scard keynames
    2
    
    //随意弹出key1
    >spop keynames
    key1

#### 有序集合zSet ####

有序集合是redis里比较有特色的，它类似于SortedSet和HashMap的组合。其内部实现是一种被称**作跳跃列表**的数据结构。有序集合一方面它就是一个set，所以每个元素都是唯一的，然后它可以给每个value赋值一个score，再根据这个score进行排序，score就相当于一个权限排序的标识。

ps：因为这个原因，有序集合可以被用来存储粉丝信息，value值是粉丝id，score是关注时间

//9.0是score也就是权重
    >zadd keyname 9.0 math
    1
    
    >zadd keyname 9.2 history
    1
    
    //顺序
    >zrange keyname 0 -1
    1) history
    2) math
    
    //逆序
    >zrevrange keyname 0 -1
    1) math
    2) history
    
    //相当于count()
    >zcard keyname
    2
    
    获取指定key的score
    >zscore keyname math
    9

跳跃列表 TODO

[70]: /images/20210813/0a737b86b3234ba983c02cd199fa839b.png
[70 1]: /images/20210813/c604729c26a940a68dc9fb21b1ca5f13.png
[70 2]: /images/20210813/8673c938b70443e2a80f0f4ed1cddc70.png