redis 数据类型以及它们的底层实现数据结构

1. String 字符串类型应用场景：

2. key 与 value 键值对时

3. incr 用于乐观锁（incr：递增数字，可用于实现乐观锁 watch 事务）

4. senx 分布式锁的应用

5. list 列表类型列表是双向链表，可以之间在头尾添加或者获取数据，速度很快，最多有 2^32-1 个（40 亿）用于场景：

6. 当作栈或者是队列，

7. 可用于各种列表，比如用户列表，商品列表，评论列表等等常用命令：lpush：从左侧插入列表；rpush：从右侧插入列表；lpop：从列表左侧取出；rpop：从列表右侧取出；lindex：获取列表下标位 index 的元素；lrange：截取列表中的元素

8. set 集合类型无序集合（类似与 list），集合中最大的成员数位 2^32-1 个 用于场景：

• 适用与不重复并且没有顺序的集合（关注人数，粉丝数量等等）

• 求两个集合的并集、交集等（共同好友）

• 随机抽奖等等常用命令：sadd：添加新成员；srem：删除指定成员；spop：随机取出一个并且删除；sinter：求交集；sunion：求并集（比如一个用户多个角色所拥有的所有的权限）

1. sortset 有序集合类型有序列表（元素本身是没有序的，关联一个 score 根据 score 排序）适用场景：可以用于一些集合的排序（排行榜，点击量排行榜等待）注：多维度的排行榜可以把 score 分为高位 16 与低位 16 位；高 16 位表示优先的维度，低 1 位表示第二个维度，维度只能同升同降常用命令：zadd:添加新元素；zcard：获取集合中所有的元素；zrang：获取集合中指定区间的元素，按 score 从小到大的顺序排序；zrevrange:获取集合中指定区间的元素，按照从大到小的顺序排序；

2. hash 散列表类型 redis hash 是 string 类型的 field 和值的映射表，它提供了字段与字段值的映射。适用场景：

3. 对象的存储

4. 数据库表的映射常用命令：hset：赋值，不区分新增或者是修改；hmset：批量赋值；hsetx:赋值，如果存在则不操作；hexsits：查看莫个 field 是否存在；hget：获取 field 对应的值；hmget：批量获取 field 的值；hincrby：指定莫个字段自增；hlen:获取所有字段的数量。

5. bitmap 位图类型 bitmap 是进行位操作，通过 bit 位来表示某个元素的值或者是状态，bitmap 会极大的节省空间；适用场景：

6. 用户每月的签到数：用户 Id 为 key，日期为偏移量，签到时，bit 位置为 1；

7. 统计活跃用户：时间位 key，用户 id 为偏移量，活跃的置为 1

8. 查询用户的在线状态：时间为 key，用户 id 为偏移量，1 表示在线常用命令：setbit：设置 key 在 offset 处的偏移量；getbit：获取 key 在 offset 出的状态值；bitcount：获取 key 的 bit 为 1 的数量。

9. geo 地理位置类型地理位置：主要时与地理位置相关，可以用于附件好友等一些场景

10. stream 数据流类型 stream 是 Redis5.0 后新增的数据结构，用于可持久化的消息队列。

底层数据结构：redisObject

typedef struct redisObject {     unsigned type:4;//类型 五种对象类型    unsigned encoding:4;//编码     void *ptr;//指向底层实现数据结构的指针     int refcount;//引用计数     unsigned lru:LRU_BITS; //LRU_BITS为24bit 记录最后一次被命令程序访问的时间 }robj;

type 表示对象的类型，占 4 位：

REDIS_STRING（字符串）、REDIS_LIST(列表)、REDIS_HASH(哈希)、REDIS_SET(集合)、REDIS_ZSET(有序集合)

可以适用命令 查看:type key

127.0.0.1:6379> type a1 string

encoding redis 编码、占 4 位：

每个对象都有不同的编码，redis 可以根据对象情况使用不同的编码类型，大大的提高了 redis 的灵活性和效率；

可以使用命令：object encoding key 查看

127.0.0.1:6379> object encoding a1"int"

24 位 LRU ：高 16 位记录访问时间，低 8 位记录访问的次数

ptr：指针只想具体的数据，比如 set a 11，ptr 指向包含 11 的 SDS；

7 种类型：

1. SDS（simple Dynamic String），用于存储字符串与数字；

2. sds 优势：① 获取字符串长度位 O（1），② 防止溢出，可以在造成溢出前做扩容，③ 可以存储二进制数据，用长度判断结束（c 语言中\0 空字符串，二进制包括空字符串）

3. 跳跃表

4. 跳跃表的基本思想：把有序链表分层，每一层都是一个有序链表。

5. 查找从上往下，最高层往下找，当达到某个节点时，如果节点的值大于要查找的值或者时 null，则往下一层继续往后找

6. 删除先找到要删除的元素，然后删除每一层即可。

7. 新增插入到对应的链表位置，然后通过抛硬币的形式决定是否插入上一层。

8. 字典字典 dict 有称为散列表 hash，是用来存储键值对的一种数据结构，redis 整个数据库是用字段来存储的额。（K-V 结构），对 redis 进行 CURD 操作其实就是对子弟哎中的数据进行的 CURD 操作。

9. 压缩列表压缩列表（ziplist）是由一系列特殊编码的额连续内存块组成的顺序型数据结构，节省内存，是一个字节数组，可以包含多个节点（entry），每个节点可以保存一个字节数组或一个整数。应用场景：sortted-set 和 hash 元素个数少且是小整数或者短字符串（直接使用）。list 用快速链表（quicklist）数据 结构存储，而快速链表是双向列表与压缩列表的额组合。

10. 整数集合整数集合(intset)是一个有序的（整数升序）、存储整数的连续存储结构 typedef struct intset{//编码方式 uint32_t encoding;//集合包含的元素数量 uint32_t length;//保存元素的数组 int8_t contents[];}intset;应用场景：可以保存类型为 int16_t、int32_t 或者 int64_t 的整数值，并且保证集合中不会出现重复元素。

11. 快速 列表快速列表（quicklist）是 Redis 底层重要的数据结构。是列表的底层实现。（在 Redis3.2 之前，Redis 采用双向链表（adlist）和压缩列表（ziplist）实现。）在 Redis3.2 以后结合 adlist 和 ziplist 的优势 Redis 设计出了 quicklist。双向链表优势：

12. 双向：链表具有前置节点和后置节点的引用，获取这两个节点时间复杂度都为 O(1)。

13. 普通链表（单链表）：节点类保留下一节点的引用。链表类只保留头节点的引用，只能从头节点插入删除

14. 无环：表头节点的 prev 指针和表尾节点的 next 指针都指向 NULL,对链表的访问都是以 NULL 结 束。环状：头的前一个节点指向尾节点

15. 带链表长度计数器：通过 len 属性获取链表长度的时间复杂度为 O(1)。

16. 多态：链表节点使用 void* 指针来保存节点值，可以保存各种不同类型的值。快速列表 quicklist 是一个双向链表，链表中的每个节点时一个 ziplist 结构。quicklist 中的每个节点 ziplist 都能够存储多个数据元素。

17. 流对象 stream 主要由：消息、生产者、消费者和消费组构成。