哪五大常用类型？
- 字符串（String）
- 列表（List）
- 集合（Set）
- 哈希表（Hash）
- 有序集合（SortedSet）
五大常用类型介绍
1. String（字符串）
- String 是 Redis最基本的类型，它是二进制安全的。
- 二进制安全：意味着Redis可以包含任何数据。例如：JPG图片或者其他序列化的对象。
- 一个字符串值最多可以是512M。
- 字符串的数据结构为简单动态字符串（Simple Dynamic String，缩写SDS）。是可以修改的字符串，内部结构实现上类似于Java的ArrayList，采用预分配冗余空间的方式来减少内存的频繁分配。
- 如图所示，内部为当前字符串实际分配的空间capacity一般要高于实际字符串长度len。当字符串长度小于1M时，扩容都是加倍现有的空间；如果超过1M，扩容时一次只会多扩1M的空间。
2. List（列表）
- 列表是单键多值的结构。
- Redis列表是最简单的字符串列表，按照插入顺序排列。
- 我们可以从列表的头部（左边）或者尾部（右边）添加元素到列表中。
- 列表的底层实际是个双向链表，对两端的操作性能高，通过索引下标操作中间的节点性能会较差。
列表的数据结构为快速链表（quicklist）。
- 首先在列表元素较少的情况下会使用一块连续的内存存储，这个结构是ziplist（压缩列表）。
- ziplist将所有的元素紧挨着一起存储，分配的是一块连续的内存。
- 当列表存储的数据量比较多的时候才会形成quicklist结构。Redis将链表和ziplist结合起来组成了quicklist。也就是将多个ziplist使用双向指针串起来使用。这样既满足了快速的插入删除性能，又不会出现太大的空间冗余。
- 普通的链表需要的附加指针空间太大，会比较浪费空间。例如：这个列表里存的只是int类型的数据，结构上还需要两个额外的指针prev和next。
3. Set（集合）
- Redis Set对外提供的功能与List类似，是一个列表的功能，特殊之处在于Set是可以==自动排重（排除重复数据）==的。当我们需要存储一个列表数据，又不希望出现重复数据时，它是一个很好的选择。
- Set提供了判断某个成员是否在一个Set集合内得重要接口，这也是List所不能提供的。
- Set是String类型的无序集合。它底层其实是一个value为null的hash表，所有添加、删除、查找的复杂度都是O(1)。
- 一个算法，随着数据的增加，执行事件的长短，如果是O(1)，数据增加，查找数据的事时间不变。
- Set数据结构是dict字典，字典是用哈希表实现的。
- Java中HashSet的内部实现使用的是HashMap，只不过所有的value都指向同一个对象。
- Redis的Set结构也是一样，它的内部也使用hash结构，所有的value都指向同一个内部值。
4. Hash（哈希表）
- Hash表是一个键值对集合。它是一个String类型的field 和 value 的映射表，hash特别适合用于存储对象。类似于Java里面的Map<String, Object>。
用户ID为查找的key，存储的value用户对象包括姓名、年龄、生日等信息，如果用普通的key/value结构来存储。以下有3种存储方式
方式一：
每次修改用户的某个属性需要，先反序列化改好后再序列化回去。开销较大。
方式二：
用户ID数据冗余。
方式三：
通过==key（用户ID）+ field（属性标签）==就可以操作对应属性数据了，既不需要重复存储数据，也不会带来序列化和并发修改控制的问题。
Hash类型对应的数据结构有两种：ziplist（压缩列表）、hashtable（哈希表）。
当field-value长度较短且个数较少时，使用ziplist，否则使用hashtable。
5. SortedSet（有序集合）
- Redis有序集合zset与普通集合set非常相似，是一个没有重复元素的字符串集合。
- 不同之处是有序集合的每个成员都关联了一个评分（score），这个评分（score）被用来按照从最低分到最高分的方式排序集合中的成员。集合的成员是唯一的，但是评分可以是重复了。
- 因为元素是有序的，所以你也可以很快的根据评分（score）或者次序（position）来获取一个范围的元素。
- 访问有序集合的中间元素也是非常快的，因此你能够使用有序集合作为一个没有重复成员的智能列表。
SorteSet（zset）是Redis提供的一个非常特别的数据结构，一方面它等价于Java的数据结构Map<string, Double>,可以给每一个元素value赋予一个权重score，另一方面它又类似于TreeSet,内部的元素会按照权重score进行排序，可以得到每个元素的名次，还可以通过score的范围来获取元素的列表。
zset底层使用了两个数据结构
- hash，hash的作用就是关联元素value和权重score，保障元素value的唯一性，可以通过元素value找到相应的score值。
- 跳跃表，跳跃表的目的在于给元素value排序，根据score的范围获取元素列表。
5.1 跳跃表
有序集合在生活中比较常见，例如根据成绩对学生排名，根据得分对玩家排名等。对于有序集合的底层实现，可以用数组、平衡树、链表等。
但是它们有如下的缺点：
-
数组不便元素的插入、删除。
-
平衡树或红黑树虽然效率高但结构复杂。
-
链表查询需要遍历所有效率低。
Redis采用的是跳跃表。跳跃表效率堪比红黑树，实现远比红黑树简单。
对比有序链表和跳跃表，从链表中查询出51
- 有序链表
要查找值为51的元素，需要从第一个依次查找，比较才能找到。共需要6次比较。
- 跳跃表
从第2层开始，1节点比51节点小，向后比较。
21节点比51节点小，继续向后比较，后面就是NULL了，所以从21节点向下到第1层。
在第1层，41节点比51节点小，继续向后，61节点比51节点大，所以从41向下
在第0层，51节点为要查找的节点，节点被找到，共查找4次。
从此可以看出跳跃表比有序链表效率高。
常用操作命令
1. String（字符串）
1.1 设置值
命令：SET key value [EX seconds] [PX milliseconds] [NX|XX]
EX second：设置键的过期时间为second秒。PX millisecond：设置键的过期时间为millisecond毫秒。NX：只在键不存在时，才对键进行设置操作。XX：只在键已经存在时，才对键进行设置操作。
1.2 查询值
命令：get key
注：若获取到字符串，则返回字符串值，否则返回nil（特殊值）。
1.3 追加指定字符串到原字符串末尾
命令：append key value
注：若原字符串不存在，则为新建设置值。
1.4 获取字符串值长度
命令：strlen key
1.5 设置值（当设置的key原来不存在时）
命令：setnx key value
注：将key的值设为value，当且仅当key不存在。若给定的key已经存在，则该命令不做任何动作。
1.6 自增（加 1）
命令：incr key
注：如果key不存在，那么key的值会先被初始化为0，然后再执行INCR操作。本操作的值限制在64位有符号数字表示之内。
1.7 自减（减 1）
命令：decr key
注：限制条件等同于自增。
1.8 指定步长自增或自减
命令：incrby / decrby key 步长
1.9 同时设置多个值
命令：mset key1 value1 key2 value2 …
注：有一个值失败了，则都会失败。
1.10 同时获取多个值
命令：mget key1 key2 …
1.11 key不存在时，同时设置多个值
命令：msetnx key1 value1 key2 value2 …
若其中一个值没设置成功，其他值都设置不成功。
1.12 获取指定起止位置的字符串（截取字符串）
命令：getrange key 起始位置 结束位置
注：下标从0开始，截取的字符串包含起始位置和结束位置。
1.13 覆盖指定偏移索引后的值
命令：setrange key 偏移值 value
注：从偏移位置开始（包含偏移位置）设置新的值。
1.14 设置值（给定过期时间）
命令：setex key 过期时间（秒） value
命令：psetex key 过期时间（毫秒）value
注：不推荐使用。后期可能会被官方移除。
原子操作描述
所谓原子操作是指不会被线程调度机制打断的操作。
这种操作一旦开始，就一直运行到结束，中间不会有任何context switch（切换到另外一个线程）。
- 在单线程中，能够在单条指令中完成的操作都可以认为是“原子操作”，因为中断只能发生于指令之间。
- 在多线程中，不能被其他进程（线程）打断的操作就叫原子操作。
Redis单命令的原子性主要得益于redis的单线程。所以自增自减操作是原子性的。
2. List（列表）
2.1 从列表头/尾插入一个或多个值
命令：lpush/rpush key value1 value2 value3…
- lpush表示从列表左侧（头）插入值
- rpush表示从列表右侧（尾）插入值
2.2 从列表头/尾吐出一个值
命令：lpop/rpop key
- lpop表示从列表左侧（头）吐出一个值
- rpop表示从列表右侧（尾）吐出一个值
注：值存在，键存在。值都没了，键也没了。
2.3 按照索引下标范围获得元素（从左到右）
命令：lrange key start stop
注：索引下标从0开始。若索引从 0 到 -1表示取出所有元素。
注：此时不是取出元素，列表大小不会变化。
2.4 按照索引下标值获得元素（从左到右）
命令：lindex key index
2.5 获取列表长度
命令：llen key
2.6 在指定value值的前面/后面插入newvalue值
命令：linsert key BEFORE/AFTER value newvalue
2.7 从左边删除n个value（从左到右）
命令：lrem key n value
注：若指定的删除元素值不存在，则不会影响任何数据。
2.8 将列表下标为index的值替换成value
命令：lset key index value
3. Set（集合）
3.1 将一个或多个member元素加入到集合key中，已经存在的member元素将被忽略
命令：sadd key value1 value2 …
3.2 取出集合的所有值
命令：smembers key
3.3 判断集合是否含有value值
命令：sismember key value
注：若有值则返回1，无值则返回0。
3.4 获取集合的元素个数
命令：scard key
3.5 删除集合中的元素
命令：srem key value1 value2 …
3.6 随机从集合中吐出一个值
命令：spop key
注：吐出的值会从集合中删除。
3.7 随机从集合中吐出n个值（不会影响原集合）
命令：srandmember key n
3.8 移动集合元素到另外一个集合
命令：smove source destination value
3.9 获取两个集合的交集元素
命令：sinter key1 keky2
3.10 获取两个集合的并集元素
命令：sunion key1 key2
3.11 获取两个集合的差集元素
命令：sdiff key1 key2
注：key1中的，不包含key2中的。
4. Hash（哈希表）
4.1 给集合中的field键赋值value
命令：hset key field value
4.2 从集合中的field取值value
命令：hget key field
4.3 批量设置hash的值
命令：hmset key field1 value1 field2 value2…
4.4 查询哈希表key中指定域field是否存在
命令：hexists key field
4.5 获取集合的所有field
命令：hkeys key
4.6 获取集合的所有value
命令：hvals key
4.7 为哈希表key中的域field的值加上增量increment
命令：hincrby key field increment
注：增量值可以为负值，表示减去多少。
4.8 将哈希表key中的域field的值设置为value，当且仅当域field不存在
命令：hsetnx key field value
注：设置成功返回 1，失败返回 0。
5. SortedSet（有序集合）
5.1 将一个或多个member元素及其score值加入到有序集key当中
命令：zadd key score1 value1 score2 value2 …
5.2 获取有序集key中，下标在start ~ stop之间的元素
命令：zrange key start stop [WITHSCORES]
- 若范围值为 0 ~ -1 表示返回全部值。
- 若最后加上 WITHSCORES，表示连同score分值一起返回。
5.3 返回有序集key中，所有score值介于min 和 max 之间（包括等于 min 或 max）的成员
命令：zrangebyscore key min max [withscores] [limit offset count]
- withscores：表示同时返回分值。
- LIMIT 偏移值 个数：偏移值表示返回的结果偏移的个数；个数表示限制返回的结果条数。
- 有序集成员按score值递增（从小到大）次序排列。
5.4 同上（从大到小排序）
命令：zrevrangebyscore key max min withscores limit offset count
5.5 为元素的score加上增量
zincrby key increment value
注：increment为增值。
5.6 删除该集合下指定值的元素
命令：zrem key value
5.7 统计该集合下，分数区间内的元素个数
命令：zcount key min max
5.8 返回该值在集合中的排名，从0开始
命令：zrank key value
注：排名从0开始，从小到大，依次递增。
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