《Redis深度历险》读书笔记一（redis五种基本类型数据）

五种基础数据结构

String字符串

• 内存分配

  redis的字符串是动态字符串，是可以修改的字符串，内部结构的实现类似于java的ArrayList，采取预分配冗余空间的方式来减少内存的频繁分配。内部为当前字符串分配的实际空间capacity一般要高于实际字符串长度len。当字符串长度小于1MB是，扩容都是加倍，当字符串长度超过1MB，扩容时一次只会多扩1MB，字符串最大长度为512MB。

• 计数

  如果value是一个整数，可以对他进行自增操作，范围在signed long的最大值和最小值之间，超出这个范围，redis会报错。

  127.0.0.1:6379> set codehole 9223372036854775807
  OK
  127.0.0.1:6379> incr codehole
  (error) ERR increment or decrement would overflow
  

• 字符串由多个字节组成，没个字节又由8bit组成，如此便可以将一个字符串看成很多bit的组合，这便是bitmap位图的数据结构。

list列表

redis的列表相当于java里的LinkedList，是链表而不是数组，意味着list的插入和删除操作非常快，索引定位很慢。

• 用途

  redis的列表结构常用来做异步队列使用，将需要延后处理的任务结构体序列化成字符串，塞进redis列表，另一个线程从这个列表中轮询数据进行处理。

• 慢操作

  lindex相当于java链表中get方法，需要对链表进行遍历，性能随着index增大而变差。-1表示倒数第一个，-2倒数第二个。

  ltrim可以指定两个参数start,end,在这个区间内的值，ltrim保留，区间外的都不要，可以通过ltrim实现一个定长的链表。

  ltrim listName 1 0 // 清空整个列表，区间长度为负数。
  

• 快速列表

  redis底层存储的实际上是一个快速链表（quicklist）结构。

  在列表元素较少的情况下，会使用一块连续的内存存储，这个结构式ziplist，即压缩列表。将所有的元素彼此紧挨着一起存储，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，会浪费空间，而且会加重内存的碎片化，比如某普通链表每个数据都要有prev和next指针，所以redis将链表和ziplist结合起来编程quicklist，既满足了快速的插入删除性能，又不会出现太大的冗余空间。

  

hash字典

redis的字典只能是字符串，和java的hashmap rehash的方式不一样。

java的HashMap在字典很大时，rehash是个耗时操作，需要一次性全部rehash，redis为了追求高性能，不能堵塞服务，采用了渐进式rehash策略。

渐进式rehash

保留新旧两个hash结构，查询时会同时查询两个hash结构，然后再后续的定时任务以及hash操作指令中，循序渐进的将就hash的内容一点点迁移到新的hash结构中。

set集合

相当于java语言里面的hashSet，内部的键值对事无序的，唯一的，内部实现了一个特殊的字典，字典中所有的value都是一个值null。

zset有序列表

类似于java的SortedSet和HashMap的结合体，一方面是一个set，保证了value的唯一性，另一方面，为每一个value赋予了一个score权重，内部实现用的是一种叫做“跳跃列表”的数据结构。

跳跃列表

因为zset要支持随机的插入和删除，所以不宜用数组来表示。但是链表无法做到快速位置定位。数组可以用二分法快速定位。

跳跃列表类似于层级之，最下面一层所有的元素都会穿起来，然后每隔几个元素挑选出一个代表，再将这几个代表用另外一级指针串起啊来，然后在这些代表里再跳出二级代表，最终形成了金字塔结构。

跳跃列表之所以跳跃，是因为内部元素可能身兼数职，同时处于L0,L1,L2层中，可以快速的在不同层次之间进行跳跃。

定位插入点时，先在顶层进行定位，然后下潜到下一级定位，一直下潜到最底层找到合适的位置，将新元素插进去。