redis——基本概述、数据结构

青旅半醒 2022-04-24 06:40 211阅读 0赞

# 一   基本概述、 #

### （1） ###

redis基本命令的时间复杂度如下：

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM2NTgyNjA0_size_16_color_FFFFFF_t_70][]

可以看到，keys命令是一个比较重的命令，所以在开发环境中我们一般不使用（因为redis是单线程的，如果你keys一个一百万的命令，可能就会在这个命令上耗费10秒，那后面所有的命令都会需要等10秒钟）

### （2） ###

下图是redis的数据结构与内部编码

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM2NTgyNjA0_size_16_color_FFFFFF_t_70 1][]

数据结构是对外呈现的，而数据结构的底层就是内部编码，可以看到，每个数据结构都有几个内部编码，这是为了优化，比如hash，当我们需要使用时间换取空间的话，我们就可以使用如ziplist的压缩结构，而当我的数据量不多，需要以空间换取时间的话，我们就可以使用hashtable的数据结构。

### （3） ###

对于redis内部源码中，有一个redisObject的结构对象：

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM2NTgyNjA0_size_16_color_FFFFFF_t_70 2][]

### （4） ###

单线程为什么这么快：

1.  纯内存（主要原因）
2.  非阻塞IO
3.  避免线程切换和竞态消耗

单线程需要注意的几点是：

*  一次只运行一条命名
 *  拒绝长（慢）命令：keys，flushall，flushdb，slow lua script，mutil/exec，operate big value（collection）
 *  有些命令不是单线程，如：fysnc file descriptor，close file descriptor

# 二  数据结构 #

### 2.1  字符串 ###

字符串中的value可以是字符串，数字，二进制，甚至是json串。value最大大小限度是512MB

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM2NTgyNjA0_size_16_color_FFFFFF_t_70 3][]

字符串结构在缓存，技术器，分布式锁等场景使用。

### 2.2  hash ###

hash结构如下图所示

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM2NTgyNjA0_size_16_color_FFFFFF_t_70 4][]

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM2NTgyNjA0_size_16_color_FFFFFF_t_70 5][]

下面我们比较下使用字符串和hash来存储用户属性的优劣

**1.字符串方式1**

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM2NTgyNjA0_size_16_color_FFFFFF_t_70 6][]

**2.字符串方式2**

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM2NTgyNjA0_size_16_color_FFFFFF_t_70 7][]

**3.hash方式**

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM2NTgyNjA0_size_16_color_FFFFFF_t_70 8][]

三种方式的比较

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM2NTgyNjA0_size_16_color_FFFFFF_t_70 9][]

### 2.3  List ###

数据结构如下

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM2NTgyNjA0_size_16_color_FFFFFF_t_70 10][]

比如我们平时用的微博，里面有个按时间顺序排列的列表

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM2NTgyNjA0_size_16_color_FFFFFF_t_70 11][]

这个就是通过redis里面的list的结构来完成，我们把微博内容存在list里，当有人新发了微博，我们就将此条微博的内容放入list（LPUSH）

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM2NTgyNjA0_size_16_color_FFFFFF_t_70 12][]

### 2.4  set ###

数据结构如下

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM2NTgyNjA0_size_16_color_FFFFFF_t_70 13][]

集合不仅支持集合内的操作，还支持集合间的操作

### **2.5  zset（有序集合）** ###

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM2NTgyNjA0_size_16_color_FFFFFF_t_70 14][]

有序集合可以用在排行榜

[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM2NTgyNjA0_size_16_color_FFFFFF_t_70]: /images/20220218/33b317d5cf784ffdb53427930e3f3834.png
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[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM2NTgyNjA0_size_16_color_FFFFFF_t_70 10]: /images/20220218/980197a922074597b5b3f2300e7c7f2f.png
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[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM2NTgyNjA0_size_16_color_FFFFFF_t_70 13]: /images/20220218/11267f7285354e049a6653ac3c4cd701.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM2NTgyNjA0_size_16_color_FFFFFF_t_70 14]: /images/20220218/bd6b6286eed340c3a984d553e106520a.png