Redis相关概念、五种数据类型

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介绍Redis的五种主要数据结构：字符串、哈希、列表、集合和有序集合，及其应用场景，如在线人数统计、用户属性存储、消息队列、独立IP统计和积分排行榜。

REmote DIctionary Server(Redis) 是一个由SalvatoreSanfilippo写的key-value存储系统。

Redis是一个开源的使用ANSI C语言编写、遵守BSD协议、支持网络、可基于内存亦可持久化的日志型、Key-Value的非关系型数据库，并提供多种语言的API。

被称为数据结构服务器。

它的值（value）可以是很多种类型，其中最常见的5种类型是：字符串(String), 哈希(Map), 列表(list), 集合(sets) 和有序集合(sorted sets)。

一、字符串

字符串类型是Redis中最为基础的数据存储类型，是一个由字节组成的序列，它在Redis中是二进制安全的，这便意味着该类型可以接受任何格式的数据，如JPEG图像数据货Json对象描述信息等，是标准的key-value，一般来存字符串，整数和浮点数。Value最多可以容纳的数据长度为512MB

应用场景：很常见的场景用于统计网站访问数量，当前在线人数等

二、哈希(Map)

Redis中的散列可以看成具有String key和String value的map容器，可以将多个key-value存储到一个key中。每一个Hash可以存储4294967295个键值对。
应用场景：例如存储、读取、修改用户属性（name，age，pwd等）

三、列表(list)

Redis的列表允许用户从序列的两端推入或者弹出元素，列表由多个字符串值组成的有序可重复的序列，是链表结构，所以向列表两端添加元素的时间复杂度为0(1)，获取越接近两端的元素速度就越快。这意味着即使是一个有几千万个元素的列表，获取头部或尾部的10条记录也是极快的。List中可以包含的最大元素数量是4294967295。
应用场景：1.最新消息排行榜。2.消息队列，以完成多程序之间的消息交换。可以用push操作将任务存在list中（生产者），然后线程在用pop操作将任务取出进行执行。（消费者）

四、集合(sets)

edis的集合是无序不可重复的，和列表一样，在执行插入和删除和判断是否存在某元素时，效率是很高的。集合最大的优势在于可以进行交集并集差集操作。

应用场景：1.利用交集求共同好友。2.利用唯一性，可以统计访问网站的所有独立IP。3.好友推荐的时候根据tag求交集，大于某个threshold（临界值的）就可以推荐。

五、有序集合(sorted sets)

和set很像，都是字符串的集合，都不允许重复的成员出现在一个set中。他们之间差别在于有序集合中每一个成员都会有一个分数(score)与之关联，Redis正是通过分数来为集合中的成员进行从小到大的排序。尽管有序集合中的成员必须是卫衣的，但是分数(score)却可以重复。
应用场景：可以用于一个大型在线游戏的积分排行榜，每当玩家的分数发生变化时，可以执行zadd更新玩家分数(score)，此后在通过zrange获取几分top ten的用户信息。

Redis特点

1、Redis 是完全开源免费的，遵守BSD协议，是一个高性能的key-value数据库。

2、Redis 与其他 key - value 缓存产品相比有以下三个特点：

Redis支持数据的持久化，可以将内存中的数据保持在磁盘中，重启的时候可以再次加载进行使用。

Redis不仅仅支持简单的key-value类型的数据，同时还提供list，set，zset，hash等数据结构的存储。

Redis支持数据的备份，即master-slave模式的数据备份。

Redis 优势

1、性能极高 – Redis能读的速度是110000次/s,写的速度是81000次/s 。

2、丰富的数据类型 – Redis支持 Strings, Lists, Hashes, Sets 及 Ordered Sets 数据类型操作。

3、原子 – Redis的所有操作都是原子性的，同时Redis还支持对几个操作全并后的原子性执行。

4、丰富的特性 – Redis 还支持 publish/subscribe, 队列，key 过期等等特性。

Redis对象类型简介

Redis是一种key/value型数据库，其中，每个key和value都是使用对象表示的。比如，我们执行以下代码：

redis＞ SET message "hello redis"

其中的key是message，是一个包含了字符串"message"的对象。而value是一个包含了"hello redis"的对象。 Redis共有五种对象的类型，分别是：

Redis中的一个对象的结构体表示如下：

typedef struct redisObject {

// 类型
 unsigned type:4;
// 编码方式
unsigned encoding: 4;
 //引用计数
int refcount;
// 指向对象的值
void *ptr; 
} robj;

type表示了该对象的对象类型，即上面五个中的一个。但为了提高存储效率与程序执行效率，每种对象的底层数据结构实现都可能不止一种。encoding就表示了对象底层所使用的编码。

Redis对象底层数据结构：

编码常亮编码所对应的底层数据结构

REDIS_ENCODING_INT long类型的整数

REDIS_ENCODING_EMBSTR embstr编码的简单动态字符串

REDIS_ENCODING_RAW 简单动态字符串

REDIS_ENCODING_HT 字典

REDIS_ENCODING_LINKENDLIST 双端链表

REDIS_ENCODING_ZIPLIST 压缩列表

REDIS_ENCODING_INTSET 整数集合

REDIS_ENCODING_SKIPLIST 跳跃表和字典