Redis 常用五种数据类型编码

　　在redis3.0以前，List对象的底层数据结构是双向链表或者压缩链表在3.2的时候，List对象的底层改为由quicklist数据结构实现。quickList链表就是双向链表+压缩链表组合，是以一个zpilist为节点的linkedlist，结合了ziplist和linkedlist两者的优势，为列表类型提供了一种更为优秀的内部编码实现。

　　Redis这样设计有两个好处：

　　　　第一，可以改进内部编码，而对外的数据结构和命令没有影响，这样一旦开发出更优秀的内部编码，无需改动外部数据结构和命令。

　　　　第二，多种内部编码实现可以在不同场景下发挥各自的优势，例如ziplist比较节省内存，但是在列表元素比较多的情况下，性能会有所下降，这时候Redis会根据配置选项将列表类型的内部实现转换为linkedlist。

1.String

1.1 常用命令

　　（1）设置值

set key value [ex seconds] [px milliseconds] [nx|xx]

　　set命令有几个选项：

ex seconds：为键设置秒级过期时间。
px milliseconds：为键设置毫秒级过期时间。
nx：键必须不存在，才可以设置成功，用于添加。
xx：与nx相反，键必须存在，才可以设置成功，用于更新。

　　除了set选项，Redis还提供了setex和setnx两个命令

　　（2）获取值

get key

　　（3）批量设置值

mset key value [key value ...]

　　（4）批量获取值

mget key [key ...]

　　（5）计数

incr key

　　incr命令用于对值做自增操作，返回结果分为三种情况：

值不是整数，返回错误。
值是整数，返回自增后的结果。
键不存在，按照值为0自增，返回结果为1。

　　除了incr命令，Redis提供了decr（自减）、incrby（自增指定数字）、decrby（自减指定数字）、incrbyfloat（自增浮点数）；

　　（6）字符串长度

strlen key

1.2 内部编码

　　字符串类型的内部编码有3种：

int：8个字节的长整型。
embstr：小于等于39个字节的字符串。
raw：大于39个字节的字符串。

　　Redis会根据当前值的类型和长度决定使用哪种内部编码实现。

# 小于等于39个字节的字符串：embstr
127.0.0.1:6379> set key "hello,world"
OK
127.0.0.1:6379> object encoding key
"embstr"

1.3 典型使用场景

　　1.缓存功能

　　　　Redis作为缓存层，MySQL作为存储层，绝大部分请求的数据都是从Redis中获取。由于Redis具有支撑高并发的特性，所以缓存通常能起到加速读写和降低后端压力的作用

　　2.计数

　　3.共享Session

　　　　用Redis将用户的Session进行集中管理，只要保证Redis是高可用和扩展性的，每次用户更新或者查询登录信息都直接从Redis中集中获取。

　　4.限速

　　　　限制接口不被频繁访问

2. Hash

2.1 常用命令及时间复杂度

2.2 内部编码

　　哈希类型的内部编码有两种：

ziplist（压缩列表）：当哈希类型元素个数小于hash-max-ziplist-entries配置（默认512个）、同时所有值都小于hash-max-ziplist-value配置（默认64字节）时，Redis会使用ziplist作为哈希的内部实现，ziplist使用更加紧凑的结构实现多个元素的连续存储，所以在节省内存方面比hashtable更加优秀。
hashtable（哈希表）：当哈希类型无法满足ziplist的条件时，Redis会使用hashtable作为哈希的内部实现，因为此时ziplist的读写效率会下降，而hashtable的读写时间复杂度为O（1）。

127.0.0.1:6379> hmset hashkey f1 v1 f2 v2
OK
127.0.0.1:6379> object encoding hashkey
"ziplist"

3.列表

3.1 常用命令及时间复杂度

3.2 内部编码

　　列表类型的内部编码有两种。

ziplist（压缩列表）：当列表的元素个数小于list-max-ziplist-entries配置（默认512个），同时列表中每个元素的值都小于list-max-ziplist-value配置时（默认64字节），Redis会选用ziplist来作为列表的内部实现来减少内存的使用。
linkedlist（链表）：当列表类型无法满足ziplist的条件时，Redis会使用linkedlist作为列表的内部实现。

127.0.0.1:6379> rpush listkey e1 e2 e3
(integer) 3
127.0.0.1:6379> object encoding listkey
"ziplist"

3.3 使用场景

　　1.消息队列

　　　　　Redis的lpush+brpop命令组合即可实现阻塞队列，生产者客户端使用lrpush从列表左侧插入元素，多个消费者客户端使用brpop命令阻塞式的“抢”列表尾部的元素，多个客户端保证了消费的负载均衡和高可用性。

　　2.文章列表

　　每个用户有属于自己的文章列表，现需要分页展示文章列表。此时可以考虑使用列表，因为列表不但是有序的，同时支持按照索引范围获取元素。

4.集合

4.1 常用命令及时间复杂度

　　集合（set）类型也是用来保存多个的字符串元素，但和列表类型不一样的是，集合中不允许有重复元素，并且集合中的元素是无序的，不能通过索引下标获取元素。

　　Redis除了支持集合内的增删改查，同时还支持多个集合取交集、并集、差集，合理地使用好集合类型，能在实际开发中解决很多实际问题。

SADD  key  member  [member ...]        //往集合key中存入元素，元素存在则忽略，若key不存在则新建
SREM  key  member  [member ...]            //从集合key中删除元素
SMEMBERS  key                    //获取集合key中所有元素
SCARD  key  //获取集合key的元素个数，scard的时间复杂度为O（1），它不会遍历集合所有元素，而是直接用Redis内部的变量
SISMEMBER  key  member            //判断member元素是否存在于集合key中
SRANDMEMBER  key  [count]            //从集合key中选出count个元素，元素不从key中删除
SPOP  key  [count]                //从集合key中选出count个元素，元素从key中删除

　　Set 运算命令

SINTER  key  [key ...]                      　//交集运算
SINTERSTORE  destination  key  [key ..]         //将交集结果存入新集合destination中
SUNION  key  [key ..]                      　//并集运算
SUNIONSTORE  destination  key  [key ...]        //将并集结果存入新集合destination中
SDIFF  key  [key ...]                      　//差集运算
SDIFFSTORE  destination  key  [key ...]         //将差集结果存入新集合destination中

4.2 内部编码

　　集合类型的内部编码有两种：

intset（整数集合）：当集合中的元素都是整数且元素个数小于set-max-intset-entries配置（默认512个）时，Redis会选用intset来作为集合的内部实现，从而减少内存的使用。
hashtable（哈希表）：当集合类型无法满足intset的条件时，Redis会使用hashtable作为集合的内部实现。

127.0.0.1:6379> sadd setkey 1 2 3 4
(integer) 4
127.0.0.1:6379> object encoding setkey
"intset"

4.3 使用场景

　　　1. 微博点赞，收藏，标签（给用户添加标签，给标签添加用户），计算用户共同感兴趣的标签

　　　2. 微博或微信中可能认识的人，共同好友，共同关注的话题等。

5.有序集合

5.1 常用命令

　　它保留了集合不能有重复成员的特性，但不同的是，有序集合中的元素可以排序。但是它和列表使用索引下标作为排序依据不同的是，它给每个元素设置一个分数（score）作为排序的依据。有序集合中的元素不能重复，但是score可以重复；有序集合提供了获取指定分数和元素范围查询、计算成员排名等功能

ZADD key score member [[score member]…]    //往有序集合key中加入带分值元素
ZREM key member [member …]        //从有序集合key中删除元素
ZSCORE key member             //返回有序集合key中元素member的分值
ZINCRBY key increment member        //为有序集合key中元素member的分值加上increment 
ZCARD key                //返回有序集合key中元素个数
ZRANGE key start stop [WITHSCORES]    //正序获取有序集合key从start下标到stop下标的元素
ZREVRANGE key start stop [WITHSCORES]    //倒序获取有序集合key从start下标到stop下标的元素
ZUNIONSTORE destkey numkeys key [key ...]     //并集计算
ZINTERSTORE destkey numkeys key [key …]    //交集计算

5.2 内部编码

　　有序集合类型的内部编码有两种：

ziplist（压缩列表）：当有序集合的元素个数小于zset-max-ziplist-entries配置（默认128个），同时每个元素的值都小于zset-max-ziplist-value配置（默认64字节）时，Redis会用ziplist来作为有序集合的内部实现，ziplist 可以有效减少内存的使用。
skiplist（跳跃表）：当ziplist条件不满足时，有序集合会使用skiplist作为内部实现，因为此时ziplist的读写效率会下降。

127.0.0.1:6379> zadd zsetkey 50 e1 60 e2 30 e3
(integer) 3
127.0.0.1:6379> object encoding zsetkey
"ziplist"

5.3 使用场景

　　　　榜单排名，热点排名

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