基本信息

数据结构

Redis 存储的所有数据都是以唯一的 key 字符串作为名称，以及与之相应的 Value 数据；它有五种基础数据结构，分别为：string（字符串）、list（列表）、hash（字典）、set（合集）和 zset（有序合集）。

string

字符串是 Redis 最简单的数据结构，它的内部就是一个字符串数组；用途非常广泛，常见的如缓存用户信息

存储

Redis 的字符串是动态字符串，可以修改，采用预分配冗余空间的方式来减少内存的频繁分配；一般分配的空间会高于实际字符串长度（容量） len。
当字符串长度（容量）小于 1MB 时，扩容都是加倍现有的空间；如果长度（容量）超过 1MB，扩容时一次只会多扩 1MB 。
字符串最大长度（容量）为 512MB。

操作

  1. #设置
  2. set name junyu
  3. #获取
  4. get name
  5. #校验
  6. exists name
  7. #删除
  8. del name
  9. #批量设置
  10. mset name junyu age 30
  11. #批量获取
  12. mget name age

list

Redis 的列表是链表不是数组，意味着 list 的插入和删除操作非常快，时间复杂度为 O (1)；但索引定位很慢，时间复杂度为 O (n)。
列表中的每一个元素都可以使用双向指针顺序，串起来可以同时支持向前或向后遍历；当列表弹出最后一个元素之后，该数据结构被自动删除，内存被回收。
Redis 的列表常用来做异步队列使用，将需要延后处理的任务结构体序列化成字符串，塞进 Redis 列表中，另一个线程从这个列表中轮询数据进行处理。

存储

  • 队列：先进先出的数据结构，常用于消息队列异步逻辑处理，确保元素的访问顺序性

  • 栈：先进后出的数据结构，跟队列正好相反（业务场景）

    操作

    1. #创建，入操作
    2. rpush l A B C
    3. #统计长度
    4. llen
    5. #出操作
    6. lpop
    1. #创建，入操作
    2. rpush l A B C
    3. #出操作
    4. rpop

    hash

    Redis 的字典是无序字典，内部存储了很多键值对；都是 “数组 + 链表”的二维结构，采用了渐进式 rehash 的策略。
    渐进式 rehash 会在 rehash 的同时，保留新旧两个 hash 结构，查询时会同时查询两个 hash 结构，然后在后续的定时任务或操作指令中，渐进的将旧的 Hash 内容一点点移动到新的 Hash 结构中。当移动完成，就会使用新的 hash 结构代替。

    存储

    当 hash 移除最后一个元素之后，该数据结构会被自动删除，内存被回收。
    hash 结构也可以用于存储用户信息，并且不需要序列化，可以直接对用户的每个字段单独存储。当我们需要获取用户信息时可以部分获取，而以字符串存储用户信息只能全部读取，这样会浪费网络流量。
    hash 也有缺点，hash 结构的存储消耗要远高于单个字符串，到底该使用 hash 还是字符串，应该根据实际情况再三权衡。

    操作

    1. hset
    2. hlen
    3. hget

    set

    Redis 的集合内部键值对是无序的，唯一的；相当于一个特殊的字典，字典中所有的 Value 值都是 NULL。
    因为有去重功能，set 可以用来存储活动中奖的用户 ID，可以确保同一用户不会多次中将。

    存储

    当集合中最后一个元素被移除后，数据结构被自动删除，内存被回收。

    操作

    1. #添加条目
    2. sadd
    3. #查看集合（无序）
    4. smembers
    5. #获取长度
    6. scard
    7. #出操作
    8. spop

    zset

    zset 可能是 Redis 中提供的最具有特色的数据结构，叫“跳跃列表”；一方面它是一个 set 保证了内部 Value 唯一性，另一方面它可以给每一个内部 Value 赋予一个 score，代表这个 value 的排位权重。

  • 存储粉丝列表，value 存粉丝 ID，score 为关注时间，按照关注时间进行排序

  • 存储学生成绩，value 存学生 ID，score 为考试成绩，按照分数排名得到名次

    存储

    zset 中的最后一个 value 被移除后，数据结构被自动删除，内存被回收。

    操作

    1. #插入数据
    2. zadd demo 1 "aaa"
    3. zadd demo 2 "bbb"
    4. zadd demo 3 "ccc"
    5. #按 score 顺序列出
    6. zrange demo 0 -1
    7. #按 score 逆序列出
    8. zrevrange demo 0 -1
    9. #计数
    10. zcard demo
    11. #获取指定 value 的 score 值
    12. zscore demo "ccc"
    13. #获取 value 的排名（从 0 开始）
    14. zrank demo "ccc"
    15. # 删除 value
    16. zrem demo "ccc"

    通用规则

    list、set、hash、set 这四种数据结构是容器型的数据结构，它们共享下面两条通用的规则：

  • create if not exists：容器不存在，那就创建一个，在进行操作

  • drop if no elements：容器为空，立即自动删除容器，释放缓存

    生命周期

    Redis 的所有数据都可以已对象为单位设置过期时间，时间一过自动删除相应的对象；都已经存在的对象使用了 set 方法过期时间会取消。
    1. #设置过期时间
    2. expire demo 5
    3. #查看剩余时间
    4. ttl demo