redis数据结构简介

0 概述

Redis(http://redis.io)是一个开源的Key-Value存储引擎。它的value支持string、list、hash、set和sorted set等多种值类型，值得说明的是：对redis来说，所有的key（键）都是字符串。

1 五大数据结构

2 String

• 基本操作命令：get 、 set 、 del 、 incr、 decr 等
  
• 实战场景：缓存、分布式session、计数器、分布式锁
• 原理分析
  简单动态字符串（simple dynamic string）是redis基本数据结构之一，其是二进制安全的。什么是二进制安全？在C语言中，用"\0"表示字符串结束，如何字符串本身就有"\0"字符，字符串就会被截断，即非二进制安全。redis 底层在设计时从存储空间考虑，sdshdr5、sdshdr8、sdshdr16、sdshdr32、sdshdr64 来分别存储不同长度的字符串，1）其中flags 低三位表示是上面的哪种类型，对于sdshdr5 这种情况，flags高5位表示长度；2）alloc 表示buf 中已经分配的字节数3）len 表示buf 中已经占用的字节数。

#define SDS_TYPE_5  0
#define SDS_TYPE_8  1
#define SDS_TYPE_16 2
#define SDS_TYPE_32 3
#define SDS_TYPE_64 4

 * However is here to document the layout of type 5 SDS strings. */
struct __attribute__ ((__packed__)) sdshdr5 {
    unsigned char flags;     /* 3 lsb of type, and 5 msb of string length */
    char buf[];
};
struct __attribute__ ((__packed__)) sdshdr8 {
    uint8_t len; /* used */
    uint8_t alloc; /* excluding the header and null terminator */
    unsigned char flags; /* 3 lsb of type, 5 unused bits */
    char buf[];
};
struct __attribute__ ((__packed__)) sdshdr16 {
    uint16_t len; /* used */
    uint16_t alloc; /* excluding the header and null terminator */
    unsigned char flags; /* 3 lsb of type, 5 unused bits */
    char buf[];
};
struct __attribute__ ((__packed__)) sdshdr32 {
    uint32_t len; /* used */
    uint32_t alloc; /* excluding the header and null terminator */
    unsigned char flags; /* 3 lsb of type, 5 unused bits */
    char buf[];
};
struct __attribute__ ((__packed__)) sdshdr64 {
    uint64_t len; /* used */
    uint64_t alloc; /* excluding the header and null terminator */
    unsigned char flags; /* 3 lsb of type, 5 unused bits */
    char buf[];
};

3 list

• list 是单值多value 场景使用 基本操作命令 lpush（left）、rpush（right）、lpop、rpop、lrange、lindex等

实战场景：redis list 可以模拟堆栈等场景。比如该商品最新下单的用户信息。

4 hash

• Hash （哈希），value 变成一个键值对。常见的命令：hset、hget 、hdel、hgeall等都是以h开头的。
  
• 实战场景：hash 底层是hash表，hash比较适合存储后续修改的对象。日常使用大部分可能会把对象转成字符串存储到redis中。

5 set

set 和list类似也是value变成多个元素，但是和list 不同的是1） 不允许有重复的元素，2）集合中的元素是无序的，不能通过索引下标获取元素，3）支持集合间的操作，可以取多个集合取交集、并集、差集。

• 常见的操作命令：sadd、scard、smembers、sismember等

6 Zset

• zset （有序集合）在set 基础上加了一个score值用于排序。
  常见的操作命令：zadd、zrange、zrangebyscore、zrem
  

参考文献
[1] https://www.cnblogs.com/haoprogrammer/p/11065461.html
[2]https://www.cnblogs.com/xiaohaigui/p/10976105.html