前文如上：
39.【面试宝典】面试宝典-redis过期k值回收策略，缓存淘汰策略
合集参考：面试宝典
1.常用五大数据类型
1.1 常见数据类型操作命令
哪里去获得redis常见数据类型操作命令www.redis.cn/commands.ht…
Redis键(key) keys *查看当前库所有key (匹配：keys *1) exists key判断某个key是否存在 type key 查看你的key是什么类型 del key 删除指定的key数据 unlink key 根据value选择非阻塞删除 仅将keys从keyspace元数据中删除，真正的删除会在后续异步操作。 expire key 10 10秒钟：为给定的key设置过期时间 ttl key 查看还有多少秒过期，-1表示永不过期，-2表示已过期 select命令切换数据库 dbsize查看当前数据库的key的数量 flushdb清空当前库 flushall通杀全部库
1.2 Redis字符串(String)
1.2.1 简介
String是Redis最基本的类型，你可以理解成与Memcached一模一样的类型，一个key对应一个value。
String类型是二进制安全的。意味着Redis的string可以包含任何数据。比如jpg图片或者序列化的对象。
String类型是Redis最基本的数据类型，一个Redis中字符串value最多可以是512M
1.2.2 常用命令
- set 添加键值对
网络异常，图片无法展示|
- NX：当数据库中key不存在时，可以将key-value添加数据库
- XX：当数据库中key存在时，可以将key-value添加数据库，与NX参数互斥
- EX：key的超时秒数
- PX：key的超时毫秒数，与EX互斥
- get 查询对应键值
- append 将给定的 追加到原值的末尾
- strlen 获得值的长度
- setnx 只有在 key 不存在时 设置 key 的值
- incr 将 key 中储存的数字值增1,只能对数字值操作，如果为空，新增值为1
- decr 将 key 中储存的数字值减1,只能对数字值操作，如果为空，新增值为-1
- incrby / decrby <步长>将 key 中储存的数字值增减。自定义步长。
原子性 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 （切换到另一个线程）。
（1）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。
（2）在多线程中，不能被其它进程（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。 案例：java中的i++是否是原子操作？不是 i=0;两个线程分别对i进行++100次,值多少
- mset ...同时设置一个或多个 key-value对
- mget ... 同时获取一个或多个 value
- msetnx ..... 同时设置一个或多个 key-value 对，当且仅当所有给定 key 都不存在。
原子性，有一个失败则都失败
- getrange <起始位置><结束位置>获得值的范围，类似java中的substring，前包，后包
- setrange <起始位置> 用 覆写所储存的字符串值，从<起始位置>开始(索引从0开始)。
- setex <过期时间> 设置键值的同时，设置过期时间，单位秒。
- getset 以新换旧，设置了新值同时获得旧值。
1.2.3 数据结构
String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.
如图中所示，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。需要注意的是字符串最大长度为512M。
1.3 Redis列表(List)
1.3.1 简介
单键多值
Redis 列表是简单的字符串列表，按照插入顺序排序。你可以添加一个元素到列表的头部（左边）或者尾部（右边）。
它的底层实际是个双向链表，对两端的操作性能很高，通过索引下标的操作中间的节点性能会较差。
1.3.2 常用命令
- lpush/rpush .... 从左边/右边插入一个或多个值。
- lpop/rpop 从左边/右边吐出一个值。值在键在，值光键亡。
- rpoplpush 从列表右边吐出一个值，插到列表左边。
- lrange 按照索引下标获得元素(从左到右)
- lrange mylist 0 -1 0左边第一个，-1右边第一个，（0-1表示获取所有）
- lindex 按照索引下标获得元素(从左到右)
- llen 获得列表长度
- linsert before 在的后面插入插入值
- lrem 从左边删除n个value(从左到右)
- lset 将列表key下标为index的值替换成value
1.3.3 数据结构
List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，也即是压缩列表。 它将所有的元素紧挨着一起存储，分配的是一块连续的内存。 当数据量比较多的时候才会改成quicklist。 因为普通的链表需要的附加指针空间太大，会比较浪费空间。比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。
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。
1.4 Redis集合(Set)
1.4.1 简介
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是可以自动排重的，当你需要存储一个列表数据，又不希望出现重复数据时，set是一个很好的选择，并且set提供了判断某个成员是否在一个set集合内的重要接口，这个也是list所不能提供的。
Redis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，所以添加，删除，查找的复杂度都是O(1)。
一个算法，随着数据的增加，执行时间的长短，如果是O(1)，数据增加，查找数据的时间不变。
1.4.2 常用命令
- sadd ..... 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
- smembers 取出该集合的所有值。
- sismember 判断集合是否为含有该值，有1，没有0
- scard返回该集合的元素个数。
- srem .... 删除集合中的某个元素。
- spop 随机从该集合中吐出一个值。
- srandmember 随机从该集合中取出n个值。不会从集合中删除 。
- smove value把集合中一个值从一个集合移动到另一个集合
- sinter 返回两个集合的交集元素。
- sunion 返回两个集合的并集元素。
- sdiff 返回两个集合的差集元素(key1中的，不包含key2中的)
1.4.3 数据结构
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。
1.5 Redis哈希(Hash)
1.5.1 简介
Redis hash 是一个键值对集合。
Redis hash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Java里面的Map，可以存储对象。例如：用户ID为查找的key，存储的value用户对象包含姓名，年龄，生日等信息，如果用普通的key/value结构来存储
主要有以下2种存储方式： 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。
用户ID数据冗余通过 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
1.5.2 常用命令
- hset 给集合中的 键赋值
- hget 从集合取出 value
- hmset ... 批量设置hash的值
- hexists查看哈希表 key 中，给定域 field 是否存在。
- hkeys 列出该hash集合的所有field
- hvals 列出该hash集合的所有value
- hincrby 为哈希表 key 中的域 field 的值加上增量 1 -1
- hsetnx 将哈希表 key 中的域 field 的值设置为 value ，当且仅当域 field 不存在
1.5.3 数据结构
Hash类型对应的数据结构是两种：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。
1.6 Redis有序集合Zset(sorted set)
1.6.1 简介
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。
1.6.2 常用命令
- zadd … 将一个或多个 member 元素及其 score 值加入到有序集 key 当中。
- zrange [WITHSCORES] 返回有序集 key 中，下标在之间的元素带WITHSCORES，可以让分数一起和值返回到结果集。
- zrangebyscore key minmax [withscores] [limit offset count] 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。有序集成员按 score 值递增(从小到大)次序排列。
- zrevrangebyscore key maxmin [withscores] [limit offset count] 同上，改为从大到小排列。
- zincrby 为元素的score加上增量
- zrem 删除该集合下，指定值的元素
- zcount 统计该集合，分数区间内的元素个数
- zrank 返回该值在集合中的排名，从0开始。
案例：如何利用zset实现一个文章访问量的排行榜？
1.6.3 数据结构
SortedSet(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，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
（1）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。
（2）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。
跳跃表（跳表）
1、简介
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。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。
2、实例
对比有序链表和跳跃表，从链表中查询出51
2.1. 有序链表
2.2. 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要高
2.3. 跳跃表原理
在添加节点时，算出一个随机数作为该节点的层数。随机数的算法是：先生成一个范围在0~1的随机数，如果这个随机数小于1/4（即0.25），则层数就增加一层，然后循环这个步骤，直到生成的随机数大于1/4，最后得到的层数即为新节点的层数。这种算法相当于是每增加一层的概率只有25%，层数越高，概率越小。
这样，添加新节点时只需要改变新节点前后节点的指针即可，其他节点不受影响，完美地解决了添加节点的耗时问题。
1.7 5种数据类型的使用场景
想要知道哪种数据类型适用于哪些场景，无非就是看他们的优点有哪些，然后看这些优点能做到哪些事情。
■ String类型：这种类型就不必过多介绍场景了，相信只要使用过redis的人都用过这种类型，这里就简单举几个例子：保存用户token，保存图片视频等二进制文件等；当存储数字时，还可以使用它的incr命令进行数字的原子性递增，可以用来统计数量。
■ List类型：Redis在存储List类型时，我们可以用LPUSH命令向List的左侧添加数据，然后用RPOP命令从List右侧取出数据，根据这个特性，我们就可以实现一个生产消费模式，生产者向List的一端添加数据，消费者从另一端取出数据，这样就实现了一个消息队列。
■ Set类型：Set类型的特点就是没有重复数据的列表，所以可以使用Set类型进行去重，也可以用于给用户打标签，然后根据标签中的内容给用户推送对应领域的消息。
■ ZSet类型：ZSet的特点是有序的集合，所以，我们可以使用该类型来实现自动排序的功能。例如新闻热搜排行榜，可以给每条新闻设置不同的score来达到自动排序的效果。
■ Hash类型：Hash类型经常用于存储一些对象类型的数据，比如我们可以把User对象存到Hash类型中，当需要修改User的某个属性的值时，可以直接修改对应的属性值，而不用修改整个User对象。
公众号，感谢关注
