Redis五种数据类型及应用场景

String

(字符串)

Redis的字符串是动态字符串，是可以修改的字符串，它的内部表示就是一个字符数组，

内部结构的实现类似于Java的ArrayList

它的内部结构是一个带长度信息的字节数组

可以包含任何数据，比如jpg图片或者序列化的对象，规定字符串的长度不得超过512MB。

Redis的字符串有两种存储方式，在长度特别短时，使用embstr形势存储，而长度超过44字节时候，使用raw形势存储

1、访问量统计：每次访问博客和文章使用 INCR 命令进行递增

2、将数据以二进制序列化的方式进行存储

Hash

(字典)

Redis的字典相当于Java语言里面的HashMap

字典结构内部包含了两个Hashtable，通常情况下只有一个Hashtable是有值的，

但是在字典扩容缩容时候，需要重新分配新的Hashtable，然后进行渐进式搬迁，这时候两个Hashtable存储的分别是旧的Hashtable和新的Hashtable；待搬迁结束后，旧的Hashtable被删除，新的Hashtable取而代之

适合存储对象，并且可以像数据库中update一个属性一样只修改某一项属性值(Memcached中需要取出整个字符串反序列化成对象修改完再序列化存回去)。

大字典的扩容是比较耗时的，需要重新申请新的数组，然后将旧字典所有链表中的元素重新挂接到新的数组下面，这是一个O(n)级别的操作，作为单线程的Redis很难承受这样耗时的过程，所以Redis使用渐进式rehash小步搬迁虽然慢一点，但是肯定可以搬完。

List

(列表)

Redis的列表相当于Java的LinkedList

List的结构底层实现不是一个简单的LinkedList，而是快速链表（quicklist）。

首先在列表元素较少的情况下，会使用一块连续的内存存储，这个结构是ziplist，即压缩列表。它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。

增删快，提供了操作某一段元素的API

普通的链表需要的附加指针空间太大，会浪费空间，加重内存的碎片化。Redis将链表和ziplist结合起来组成了quicklist，也就是将多个ziplist使用双向指针串联起来使用，既满足了快速的插入删除性能，又不会出现太大的空间冗余

1、最新消息排行等功能(比如朋友圈的时间线)

2、消息队列

Set

(集合)

Redis的集合相当于Java语言里面的HashSet，内部的键值对是无须的、唯一的

Set的结构底层实现是字典，只不过所有的value都是NULL，其他的特性和字典一摸一样。

1、添加、删除、查找的复杂度都是O(1) 

2、为集合提供了求交集、并集、差集等操作

当set集合容纳的元素都是整数并且元素个数较少时，Redis会使用intset来存储集合元素。intset是紧凑的数组结构，同时支持16位，32位和64位整数

1、共同好友

2、利用唯一性，统计访问网站的所有独立ip

3、好友推荐时，根据tag求交集，大于某个阈值就可以推荐

Sorted Set

(有序集合)

Redis有序列表类似于Java的SortedSet和HashMap的结合体，

一方面是一个set，保证内部value的唯一性，另一方面可以给每个value赋予一个score，代表这个value的排序权重。

它的内部实现是一个Hash字典 + 一个跳表。

数据插入集合时，已经进行天然排序

Redis的跳表共有64层，能容纳2的64次方个元素。

Redis之所以用跳表来实现有序集合

1. 插入、删除、查找以及迭代输出有序序列这几个操作，红黑树都能完成，时间复杂度跟跳表是一样的。但是按照区间来查找数据，红黑树的效率就没有跳表高

2. 跳表更容易代码实现，比起红黑树来说还是好懂、好写很多，可读性好，不容易出错

3. 跳表更加灵活，可以通过改变索引构建策略，有效平衡执行效率和内存消耗

1、排行榜，取TopN操作

2、带权重的消息队列