redis 五种数据结构剖析

我的脑袋不是空的。我是要大作为的人，只是混沌初开。

 

redis  五种数据类型

1、字符串 String - 字符串，整数，浮点数：做简单的键值对缓存

String是redis最基本的数据类型，一个key对应一个value。redis的String可以表示任何数据。比如jpg图像或者序列化对象，String的最大储存值为512MB。c

底层实现方式：动态字符串(SDS) 或者 long（String的内部存储结构一般是sds（Simple Dynamic String），但是如果一个String类型的value的值是数字，那么Redis内部会把它转成long类型来存储，从而减少内存的使用）

应用场景：微博数，粉丝数 

 

2、哈希 HASH：（包含键值对的无序散列表）结构化的数据

底层实现方式：压缩列表ziplist 或者 字典dict

当数据量较少的情况下，hash底层会使用压缩列表ziplist进行存储数据，也就是同时满足下面两个条件的时候：

　　1）hash-max-ziplist-entries 512：当hash中的数据项（即filed-value对）的数目小于512时； 2）hash-max-ziplist-value 64：当hash中插入的任意一个value的长度小于64字节；

（注意）当不能同时满足上面两个条件的时候，底层的ziplist就会转成dict，之所以这样设计，是因为当ziplist变得很大的时候，它有如下几个缺点：

• 每次插入或修改引发的realloc操作会有更大的概率造成内存拷贝，从而降低性能。
• 一旦发生内存拷贝，内存拷贝的成本也相应增加，因为要拷贝更大的一块数据。
• 当ziplist数据项过多的时候，在它上面查找指定的数据项就会性能变得很低，因为ziplist上的查找需要进行遍历。

 

3、列表 List：储存一些列表类型的数据结构（ list 的实现为一个双向链表，经常被用作队列使用，支持在链表两端进行push和pop操作，时间复杂度为O(1)；同时也支持在链表中的任意位置的存取操作，但是需要对list进行遍历，时间复杂度为O(n)）

底层实现方式：双向链表

　　1）Redis3.2之前的底层实现方式：压缩列表ziplist 或者 双向循环链表linkedlist  -  当list存储的数据量较少时，会使用ziplist存储数据，也就是同时满足同等上面的两个条件

　　2）Redis3.2及之后的底层实现方式：quicklist - quicklist是一个双向链表，而且是一个基于ziplist的双向链表，quicklist的每个节点都是一个ziplist，结合了双向链表和ziplist的优点

 

4、Set 集合：交集，并集，差集的操作

set是一个存放不重复值的无序集合，可做全局去重的功能，提供了判断某个元素是否在set集合内的功能，这个也是list所不能提供的。基于set可以实现交集、并集、差集的操作，计算共同喜好，全部的喜好，自己独有的喜好等功能。

底层实现方式：有序整数集合intset 或者 字典dict

当存储的数据同时满足下面这样两个条件的时候，Redis 就采用整数集合intset来实现set这种数据类型：

　　1）存储的数据都是整数； 2）存储的数据元素个数小于512个

 

5、Zset有序集合：去重同时也可以排序

Sorted set 相比 set 多了一个权重参数score，集合中的元素能够按score进行排列。可以做排行榜应用，取TOP N操作。另外，sorted set可以用来做延时任务。最后一个应用就是可以做范围查找。

底层实现方式：压缩列表ziplist 或者 zset

当 sorted set 的数据同时满足下面这两个条件的时候，就使用压缩列表ziplist实现sorted set：

　　1）元素个数要小于 128 个，也就是ziplist数据项小于256个；2）集合中每个数据大小都小于 64 字节

当不能同时满足这两个条件的时候，Redis 就使用zset来实现sorted set，这个zset包含一个dict + 一个skiplist。dict用来查询数据到分数(score)的对应关系，而skiplist- 跳表 用来根据分数查询数据（可能是范围查找）。

 

对应映射关系：