Redis数据结构与五种基本类型

我就是我 2022-06-06 11:17 243阅读 0赞

Redis 是一个键值对内存数据库（key-valueDB），数据库的值可以是字符串、集合、列表等多种类型的对象，而数据库的键则总是字符串对象。

最底层用Sds存储（Simple Dynamic String，简单动态字符串），替换char来作为对字符串的支持，既可以高效地实现追加和长度计算，并且它还是二进制安全的。

Sds对象结构维护3个属性len、free、buf，buf是char\[\]保存真实内容，len是buf的长度，free是剩余长度。Set时free为0，append时free扩展一倍，优点减少再次append对内存重新进行分配，缺点造成内存的浪费，但是append频率不高，所以缺点可以接受。

内部数据结构：

1整数（Int）：

没什么特别的，略。

2字符串（String）：

同Sds，略。

3双端列表（LinkedList）：

由List和ListNode构成

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可以从两个方向对双端链表进行迭代：

•沿着节点的 next 指针前进，从表头向表尾迭代；

•沿着节点的 prev 指针前进，从表尾向表头迭代；

4压缩列表（ZipList）：

是由一系列特殊编码的内存块构成的列表，它可以保存字符数组或整数值，它还是哈希键、列表键和有序集合键的底层实现之一，本质是为了节省内存。

5字典（Dictionary）：

就是Java里的Map<Key, Value>,Redis使用的是Hash表

先用ht\[0\],rehash的时候往ht\[1\]上创建

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6跳跃表（SkipList）：

这种数据结构以有序的方式在层次化的链表中保存元素，前面介绍Lucene时提到过，也有使用跳跃表，因为跳跃表必须是有序的，所以在 Redis 的唯一作用，就是实现有序集数据类型。

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7整数集合（IntSet）：

整数集合（intset）用于有序、无重复地保存多个整数值，它会根据元素的值，自动选择该用什么长度的整数类型来保存元素。如果在一个 intset 里面，最长的元素可以用 int16\_t 类型来保存，那么这个 intset 的所有元素都以 int16\_t 类型来保存。

Intset 是集合键的底层实现之一，如果一个集合：1. 只保存着整数元素； 2. 元素的数量不多；那么 Redis 就会使用 intset 来保存集合元素。

对外数据类型：

redisObject数据结构，type 、encoding 和 ptr 是最重要的三个属性。

type 记录了对象所保存的值的类型

\#define REDIS\_STRING 0 // 字符串

\#define REDIS\_LIST 1 // 列表

\#define REDIS\_SET 2 // 集合

\#define REDIS\_ZSET 3 // 有序集

\#define REDIS\_HASH 4 // 哈希表

encoding 记录了对象所保存的值的编码

\#define REDIS\_ENCODING\_RAW 0 // 编码为字符串

\#define REDIS\_ENCODING\_INT 1 // 编码为整数

\#define REDIS\_ENCODING\_HT 2 // 编码为哈希表

\#define REDIS\_ENCODING\_ZIPMAP 3 // 编码为 zipmap

\#define REDIS\_ENCODING\_LINKEDLIST 4 // 编码为双端链表

\#define REDIS\_ENCODING\_ZIPLIST 5 // 编码为压缩列表

\#define REDIS\_ENCODING\_INTSET 6 // 编码为整数集合

\#define REDIS\_ENCODING\_SKIPLIST 7 // 编码为跳跃表

ptr 是一个指针，指向实际保存值的数据结构。

内外结果对应关系：

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五种对外数据类型的操作案例：

1，  String，没啥特别。Get，set，delete 类型只有2个long和sds

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2，  List，需要注意是双链，就是操作比较特别。LPUSH、RPUSH、LPOP、RPOP、LINDEX、LRANGE、（阻塞BLPOP）

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3，  Set，与List的差别就是Java中List与Set的差别，很好理解。简单的操作SADD、SREM、SISMEMBER（是否存在）、SMEMBERS。Set对求交接、并集比较方便。

SUNION key1 key2 ... keyN:将所有key合并后取出来，相同的值只取一次

SDIFF key1 key2 ... keyN：获取第一set中不存在后面几个set里的元素。

SINTER key1 key2 ... keyN:取出这些set的交集

4，HASH，注意不要把Redis的key与map中的key搞混淆，命令特别。HSET、HGET、HGETALL、HDEL

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5，ZSet，很特殊，key被称为member独一无二的，值被称为score，必须是浮点数。对Zset的访问可以通过member也可以通过score。命令有：ZADD、ZRANGE、ZRANGEBYSCORE、ZREM。

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