redis五種資料結構

說明：

• 對于Redis來說，它可以存儲五種基本資料類型，
• redis中所有資料結構都以唯一的key字元串作為名稱，然後通過這個唯一的key來擷取對應的value
• 不同的資料類型資料結構差異就在于value的結構不一樣
• 而現在的版本中的五種類型是：String（字元串）、Hash（字典）、List（清單）、Set（集合）、SortedSet(zSet：有序集合)

一、string（字元串）

• 1）value的資料結構（數組）

• 字元串是Redis中最常用的類型，是一個由位元組組成的序列，它在Redis中是二進制安全的，這便意味着該類型可以接受任何格式的資料，Value最多可以容納的資料長度為512MB。
• 字元串value資料結構類似于數組，采用與配置設定記憶體空間來減少記憶體頻繁配置設定
• 如果字元串長度操作1MB時，擴容時最多擴容1MB空間，字元串最大長度為 512MB

• 2）字元串的使用場景（緩存）

  • 字元串一個常見的用途是緩存使用者資訊，我們将使用者資訊使用JSON序列化成字元串
  • 取使用者資訊時會經過一次反序列化的過程

注意：redis中的Key和Value是區分大小寫的，指令是不區分大小寫的， redis是單線程 不适合存儲大容量的資料。自增的value是可以轉成數字的。

基本操作：

set key value

往key中存入一個值(value)

get key

擷取鍵為key的值

二、list（清單）

• 1）value的資料結構（雙向連結清單）

• Redis的清單允許使用者從序列的兩端推入或者彈出元素，清單由多個字元串值組成的有序可重複的序列，擷取越接近兩端的元素速度就越快。這意味着即使是一個有幾千萬個元素的清單，擷取頭部或尾部的10條記錄也是極快的。List中可以包含的最大元素數量是4294967295（接近43億）。
  • 清單的資料結構是雙向連結清單，這意味着插入和删除的時間複雜度是0(1)，索引的時間複雜度位0(n)
  • 當清單彈出最後一個元素後，該資料結構會被自動删除，記憶體被回收

• 2）清單的使用場景（隊列、棧）

  • 應用場景：1.最新消息排行榜。2.消息隊列，以完成多程式之間的消息交換。可以用push操作将任務存在list中（生産者），然後線程在用pop操作将任務取出進行執行（消費者）。

基本操作：

三、hash（字典）

• 1）value的資料結構（HashMap）

  • redis中的字典也是HashMap（數組+清單）的二維結構
  • 相當于是一個key中存在多個map。Redis中的散列可以看成具有String key和String value的map容器，可以将多個key-value存儲到一個key中。每一個Hash（字典）可以存儲4294967295（接近43億）個鍵值對。
  • 不同的是redis的字典的值隻能是字元串

• 2）hash的使用場景（緩存）

  • hash結構也可以用來緩存使用者資訊，與字元串一次性全部序列化整個對象不同，hash可以對每個字段進行單獨存儲
  • 這樣可以部分擷取使用者資訊，節約網絡流量
  • hash的缺點是：hash結構的存儲消耗要高于單個字元串（消耗記憶體）

基本操作：

四、set（集合）

• 1）value的資料結構（字典）

• Redis的集合是無序且不可重複的，此處的無序是資料不能重複。和清單一樣，在執行插入和删除以及判斷是否存在某元素時，效率是很高的。集合最大的優勢在于可以進行交集并集差集操作。Set可包含的最大元素數量是4294967295（接近43億）。
  • redis中的集合相當于一個特殊的字典。
  • 當集合中的最後一個元素被移除後，資料結構會被自動删除，記憶體被回收

• 2）set使用場景（有唯一性）

  • set結構可以用來存儲某個活動中中獎的使用者ID,因為有去重功能，可以保證同一使用者不會中獎兩次
  • 利用交集求共同好友。
  • 利用唯一性，可以統計通路網站的所有獨立IP。
  • 基本操作：

    

五、zset（有序集合）

有順序，不能重複！！此處的不能重複是索引為唯一的，資料卻可以重複。

• 1）value的資料結構（跳躍清單）

  • 它可以給每一個value賦予一個score，代表這個value的唯一
• 和Set很像，都是字元串的集合，都不允許重複的成員出現在一個set中。他們之間差别在于有序集合中每一個成員都會有一個分數(score)與之關聯，Redis正是通過分數來為集合中的成員進行從小到大的排序。盡管有序集合中的成員必須是唯一的，但是分數(score)卻可以重複。
  • zset内部實作用的是一種叫做“跳躍清單”的資料結構
  • zset最後一個元素被移除後，資料結構就會被自動删除，記憶體也會被回收

• 2）zset應用場景

• 粉絲清單：value（粉絲ID），score（關注時間），這樣可以輕松按關注事件排序
  • 學生成績：value（學生ID），score（考試成績），這樣可以輕松對成績排序

  • 可以用于一個大型線上遊戲的積分排行榜，每當玩家的分數發生變化時，可以執行zadd更新玩家分數(score)，此後在通過zrange擷取幾分top

    ten的使用者資訊。

基本操作：

zadd zset1 9 a 8 c 10 d 1 e （添加元素 zadd key score member ）

(ZRANGE key start stop [WITHSCORES])(檢視所有元素：zrange key 0 -1

withscores)

如果要檢視分數，加上withscores.

zrange zset1 0 -1 (從小到大)

zrevrange zset1 0 -1 (從大到小)

zincrby zset2 score member (對元素member 增加 score)

1 127.0.0.1:6379> zadd zset1 8 a 4 b 5 c 1 d
 2 (integer) 4
 3 127.0.0.1:6379> zrange zset1 0 -1 
 4 1) "d"
 5 2) "b"
 6 3) "c"
 7 4) "a"
 8 127.0.0.1:6379> zadd zset1 9 a
 9 (integer) 0
10 127.0.0.1:6379> zrange zset1 0 -1 
11 1) "d"
12 2) "b"
13 3) "c"
14 4) "a"
15 127.0.0.1:6379> zrange zset1 0 -1 withscores
16 1) "d"
17 2) "1"
18 3) "b"
19 4) "4"
20 5) "c"
21 6) "5"
22 7) "a"
23 8) "9"
24 127.0.0.1:6379> zrevrange zset1 0 -1
25 1) "a"
26 2) "c"
27 3) "b"
28 4) "d"
29 127.0.0.1:6379> zincrby zset1 1 a
30 "10"
31 127.0.0.1:6379> zrevrange zset1 0 -1 withscores
32 1) "a"
33 2) "10"
34 3) "c"
35 4) "5"
36 5) "b"
37 6) "4"
38 7) "d"
39 8) "1"
           

六、總結一下五種類型的作用

• 1. String（緩存）
• 2. List（消息隊列）
• 3. hash（緩存使用者資訊，可以對每個字段進行單獨存儲）
• 4. Set（set類似list，特殊之處是set可以自動排重：找兩個人微網誌的共同好友）
• 5. ZSet（sorted set可以通過使用者額外提供一個優先級(score)的參數來為成員排序，并且是插入有序的，即自動排序。）