redis数据结构及使用场景

不念不忘少年蓝@ 2024-04-18 17:28 9阅读 0赞

## redis数据结构及使用场景 ##

**1、字符串(String)**  
String是最常用的一种数据类型，普通的k/v存储都可以归为此类。redis是使用C语言开发，但C中并没有字符串类型，只能使用指针或符数组的形式表示一个字符串，所以redis设计了一种简单动态字符串(SDS)作为底实现。

SDS对象，此对象中包含三个属性：

1.  len buf中已经占有的长度(表示此字符串的实际长度)
2.  free buf中未使用的缓冲区长度
3.  buf\[\] 实际保存字符串数据的地方

> 特性：  
> 空间分配原则：当len小于IMB（1024\*1024）时增加字符串分配空间大小为原来的2倍，当len大于等于1M时每次分配 额外多分配1M的空间。  
> 所以取字符串的长度的时间复杂度为O(1)，高效的计算字符串长度  
> 二进制安全的

**Java中对redis的字符串操作**

redisTemplate.opsForValue();//操作字符串

**redis字符串的使用场景**  
value其实不仅可以是String，也可以是数字。 常规key-value缓存应用。常规计数：微博数，粉丝数等

**2、列表(List)**  
redis对键表的结构支持使得它在键值存储的世界中独树一帜，一个列表结构可以有序地存储多个字符串.。列表是使用ziplist和linkedlist实现的。

**ziplist的结构**  
由表头和N个entry节点和压缩列表尾部标识符zlend组成的一个连续的内存块。然后通过一系列的编码规则，提高内存的利用率，主要用于存储整数和比较短的字符串。具有数组的优缺点。

**linkedlist的结构**  
一个双向链表，和普通的链表定义相同，每个entry包含向前向后的指针，当插入或删除元素的时候，只需要对此元素前后指针操作即可

**Java中对redis的list操作**

redisTemplate.opsForList();//操作list

**redis列表(List)的使用场景**  
Redis list 的应用场景非常多，也是Redis最重要的数据结构之一，

1.  比如微博的关注列表，粉丝列表，消息列表等功能都可以用Redis的 list 结构来实现。
2.  另外可以通过 lrange 命令，就是从某个元素开始读取多少个元素，可以基于 list 实现分页查询，基于 redis 实现简单的高性能分页，可以做类似微博那种下拉不断分页的东西（一页一页的往下走）。

**3、哈希(hash)**  
hash 是一个 string 类型的 field 和 value 的映射表，hash内部存储的value为一个hashMap，并提供了直接存取这个Map成员的接口。hash 特别适合用于存储对象，后续操作的时候，你可以直接仅仅修改这个对象中的某个字段的值。

**Java中对redis的hash操作**

redisTemplate.opsForHash();//操作hash

**redis列表(hash)的使用场景**  
可以使用 hash 数据结构来存储用户信息，商品信息等对象信息。因为它的底层是以hashMap存储的，所以查找效率很快。

**4、集合(Set)**  
set 对外提供的功能与list类似是一个列表的功能，redis的集合和列表都可以存储多个字符串，它们之间的不同在于，列表可以存储多个相同的字符串，而集合则通过使用散列表（hashtable）来保证自已存储的每个字符串都是各不相同的。

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。可以基于 set 轻易实现交集、并集、差集的操作。

**Java中对redis的hash操作**

redisTemplate.opsForSet();//操作set

**redis列表(Set)的使用场景**  
在微博应用中，可以将一个用户所有的关注人存在一个集合中，将其所有粉丝存在一个集合。Redis可以非常方便的实现如共同关注、共同粉丝、共同喜好等功能。这个过程也就是求交集的过程。

**5、有序集合(zset)**  
有序集合和散列一样，都用于存储键值对：有序集合的键被称为成员（member),每个成员都是各不相同的。有序集合的值则被称为分值（score），分值必须为浮点数。有序集合是redis里面唯一一个既可以根据成员访问元素(这一点和散列一样),又可以根据分值以及分值的排列顺序访问元素的结构。

**Java中对redis的hash操作**

redisTemplate.opsForZSet();//操作有序set

**redis列表(zset)的使用场景**  
在直播系统中，实时排行信息包含直播间在线用户列表，各种礼物排行榜，弹幕消息（可以理解为按消息维度的消息排行榜）等信息，适合使用 Redis 中的 Sorted Set 结构进行存储。