1、string（字符串）

String是Redis中最常用的一種數(shù)據(jù)類型，也是Redis中最簡(jiǎn)單的一種數(shù)據(jù)類型。

首先，表面上它是字符串，但其實(shí)他可以靈活的表示字符串、整數(shù)、浮點(diǎn)數(shù)3種值。

Redis會(huì)自動(dòng)的識(shí)別這3種值。

2、list(列表)

實(shí)際上是一個(gè)鏈表，before Node after ， left，right 都可以插入值

• 如果key 不存在，創(chuàng)建新的鏈表
• 如果key存在，新增內(nèi)容
• 如果移除了所有值，空鏈表，也代表不存在！

在兩邊插入或者改動(dòng)值，效率最高！ 中間元素，相對(duì)來說效率會(huì)低一點(diǎn)~

消息排隊(duì)！消息隊(duì)列 （Lpush Rpop）， 棧（ Lpush Lpop）！

3、hash(哈希)

哈希的描述：

• 哈希是一種鍵值對(duì)存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)，它類似于關(guān)聯(lián)數(shù)組或字典。
• 在哈希中，每個(gè)鍵都唯一地對(duì)應(yīng)一個(gè)值，而值可以是字符串、數(shù)字或其他數(shù)據(jù)類型。
• 哈希適合存儲(chǔ)具有結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的對(duì)象，比如用戶信息、產(chǎn)品信息等。
• 在哈希中，可以對(duì)單個(gè)字段進(jìn)行讀寫操作，而不需要讀取整個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。

哈希的底層數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：

• 哈希的底層數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是哈希表（Hash Table）。
• 在哈希表中，每個(gè)鍵值對(duì)被存儲(chǔ)在哈希表的一個(gè)桶（Bucket）中。
• 桶是一個(gè)數(shù)組，它的大小取決于哈希表的大小，通常會(huì)隨著元素的增加而動(dòng)態(tài)調(diào)整。
• 哈希表通過哈希函數(shù)將鍵映射到桶的位置，并在桶中存儲(chǔ)鍵值對(duì)。

下面舉個(gè)例子：

當(dāng)你插入一條數(shù)據(jù)到哈希中時(shí)，它的存儲(chǔ)過程如下：

假設(shè)你要執(zhí)行以下命令將一條數(shù)據(jù)插入到哈希中：

HSET myhash field1 value1

• 計(jì)算哈希值：對(duì)鍵 myhash 進(jìn)行哈希運(yùn)算，得到一個(gè)哈希值，該哈希值將確定數(shù)據(jù)在哈希表中的存儲(chǔ)位置。
• 映射到桶：根據(jù)計(jì)算得到的哈希值，確定數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在哈希表的哪個(gè)桶中。
• 存儲(chǔ)鍵值對(duì)：在確定的桶中，存儲(chǔ)鍵值對(duì)數(shù)據(jù) {field1: value1}。

讓我們假設(shè)經(jīng)過哈希計(jì)算后，得到的哈希值為 0x12345678，那么這條數(shù)據(jù)將存儲(chǔ)在哈希表中的桶 0x1234 中。

假設(shè)該桶中已經(jīng)有一些數(shù)據(jù)存在，哈希表和桶的存儲(chǔ)可能如下所示：

Hash Table:
Bucket 0x1234:   --> {field2: value2} --> {field1: value1}
                  --> {field3: value3} --> {field4: value4}
                  --> ...
 
Bucket 0x5678:   --> {field5: value5}
                  --> ...
 
Bucket ...       --> ...

在這個(gè)示例中：

• 哈希表包含多個(gè)桶，每個(gè)桶存儲(chǔ)了一部分鍵值對(duì)數(shù)據(jù)。
• 桶 0x1234 中存儲(chǔ)了一些鍵值對(duì)數(shù)據(jù)，其中包括 {field1: value1}。
• 這個(gè)桶可能使用鏈表等數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，以處理哈希沖突，確保每個(gè)鍵值對(duì)都可以被正確地存儲(chǔ)和檢索。

注意：

哈希和下面要介紹的set的底層數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)有點(diǎn)相似，但是哈希里面存儲(chǔ)的是鍵值對(duì)，偏向于鍵值對(duì)；set中偏向于值的集合。

4、set(集合)

集合的描述

• 集合是一種無序、唯一的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，它類似于數(shù)學(xué)上的集合。
• 在集合中，每個(gè)元素都是唯一的，且無序存儲(chǔ)。
• 集合適合存儲(chǔ)不重復(fù)的元素，比如用戶的標(biāo)簽、商品的標(biāo)簽等。
• 集合支持添加、刪除、查詢等操作，可以對(duì)整個(gè)集合進(jìn)行操作，也可以對(duì)單個(gè)元素進(jìn)行操作。

集合（Set）的底層數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可以有兩種形式：整數(shù)集合（IntSet）和哈希表（Hash Table）。

整數(shù)集合主要用于存儲(chǔ)數(shù)字類型的元素，而哈希表則用于存儲(chǔ)其他類型的元素或者大數(shù)量的元素。

整數(shù)集合（IntSet）：

• 整數(shù)集合是一種特殊的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，它專門用于存儲(chǔ)整數(shù)類型的元素。
• 整數(shù)集合采用緊湊的數(shù)組形式存儲(chǔ)元素，這樣可以節(jié)省內(nèi)存空間。
• 當(dāng)集合中的元素都是整數(shù)類型，并且數(shù)量較小時(shí)，Redis 會(huì)使用整數(shù)集合作為集合的底層數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。

哈希表（Hash Table）：

• 哈希表是一種通用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，它可以存儲(chǔ)任意類型的元素，并且支持動(dòng)態(tài)擴(kuò)容。
• 當(dāng)集合中的元素包含了其他類型，或者數(shù)量較大時(shí)，Redis 會(huì)使用哈希表作為集合的底層數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。

在插入數(shù)據(jù)時(shí)，底層數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可能會(huì)發(fā)生變化，具體取決于當(dāng)前集合的類型和大?。?/p>

對(duì)于整數(shù)集合（IntSet）：

• 如果集合中的元素都是整數(shù)類型，并且待插入的元素可以表示為整數(shù)，則 Redis 將嘗試將元素添加到現(xiàn)有的整數(shù)集合中。
• 如果插入的元素?zé)o法表示為整數(shù)，或者整數(shù)集合無法容納新的元素，Redis 將會(huì)將整數(shù)集合轉(zhuǎn)換為哈希表，然后將新的元素插入到哈希表中。

對(duì)于哈希表（Hash Table）：

• 如果集合已經(jīng)使用哈希表作為底層數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，Redis 將直接將新的元素添加到哈希表中。
• 如果集合中的元素都是整數(shù)類型，但哈希表的性能更好（例如，集合數(shù)量較大），Redis 也會(huì)將整數(shù)集合轉(zhuǎn)換為哈希表，然后將新的元素插入到哈希表中。

當(dāng)插入非整數(shù)類型的元素到哈希表時(shí)，Redis 會(huì)通過一系列步驟將該元素插入到哈希表中。

下面是這個(gè)過程的簡(jiǎn)要描述

• 計(jì)算哈希值：對(duì)于要插入的元素，Redis 首先會(huì)計(jì)算其哈希值，以確定在哈希表中的存儲(chǔ)位置。
• 映射到桶：根據(jù)計(jì)算得到的哈希值，Redis 確定了元素應(yīng)該存儲(chǔ)在哈希表的哪個(gè)桶中。
• 處理哈希沖突：由于不同的元素可能具有相同的哈希值，所以可能會(huì)發(fā)生哈希沖突。在這種情況下，Redis 會(huì)采取適當(dāng)?shù)姆椒▉斫鉀Q沖突，例如使用開放定址法、鏈地址法等。
• 存儲(chǔ)元素：一旦確定了存儲(chǔ)位置并解決了哈希沖突，Redis 就會(huì)在哈希表的相應(yīng)桶中存儲(chǔ)該元素。

開放定址法和鏈地址法是解決哈希沖突的兩種常見方法。

開放定址法：

• 在開放定址法中，當(dāng)發(fā)生哈希沖突時(shí)，不是將沖突的元素放入一個(gè)單獨(dú)的鏈表中，而是通過一系列的步驟在哈希表中尋找另一個(gè)空槽來存放沖突的元素。
• 具體的步驟包括線性探查、二次探查、雙重哈希等。例如，在線性探查中，如果發(fā)生沖突，就會(huì)依次檢查哈希表中的下一個(gè)位置，直到找到一個(gè)空槽。
• 開放定址法的優(yōu)點(diǎn)是節(jié)省了存儲(chǔ)空間，因?yàn)樗恍枰~外的鏈表來存儲(chǔ)沖突的元素。但是如果哈希表填滿了大部分槽位，性能會(huì)下降。

鏈地址法：

• 在鏈地址法中，哈希表的每個(gè)槽位都維護(hù)一個(gè)鏈表，用于存儲(chǔ)哈希值相同的元素。
• 當(dāng)發(fā)生哈希沖突時(shí)，新的元素將被插入到相應(yīng)槽位的鏈表中，而不是直接放入槽位中。
• 這樣，哈希表中的每個(gè)槽位都可能對(duì)應(yīng)著一個(gè)鏈表，鏈表中存儲(chǔ)了所有哈希值相同的元素。
• 鏈地址法的優(yōu)點(diǎn)是解決了哈希沖突，保證了元素的正確存儲(chǔ)和檢索。但是需要額外的空間來存儲(chǔ)鏈表，可能會(huì)占用更多的內(nèi)存。

總的來說，開放定址法通過不斷尋找空槽位來解決沖突，而鏈地址法通過維護(hù)鏈表來存儲(chǔ)沖突的元素。

5、zset(有序集合)

有序集合（Sorted Set，通常簡(jiǎn)稱為 ZSET）是 Redis 中的一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，它類似于集合（SET），但每個(gè)成員都關(guān)聯(lián)了一個(gè)分?jǐn)?shù)（Score），從而實(shí)現(xiàn)了元素的有序存儲(chǔ)。

ZSET 的底層數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)主要由兩部分組成：跳躍表（Skip List）和哈希表（Hash Table）。

• 跳躍表（Skip List）：跳躍表是一種隨機(jī)化數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，用于有序元素的快速查找和插入。它是通過在元素的層級(jí)之間建立索引來實(shí)現(xiàn)快速查找的。跳躍表中的每個(gè)節(jié)點(diǎn)都包含一個(gè)成員（Member）和一個(gè)分?jǐn)?shù)（Score），以及若干個(gè)指向其他節(jié)點(diǎn)的指針，這些指針用于在不同層級(jí)之間快速跳躍。通過跳躍表，ZSET 可以實(shí)現(xiàn)基于分?jǐn)?shù)的范圍查詢、快速的成員查找和插入操作。
• 哈希表（Hash Table）：除了跳躍表外，ZSET 還使用了一個(gè)哈希表，用于存儲(chǔ)成員到分?jǐn)?shù)的映射關(guān)系。在哈希表中，鍵是成員，值是分?jǐn)?shù)。通過哈希表，可以快速地查找指定成員的分?jǐn)?shù)，或者更新成員的分?jǐn)?shù)。哈希表使得 ZSET 可以在常數(shù)時(shí)間內(nèi)完成成員與分?jǐn)?shù)之間的映射操作，而不需要遍歷跳躍表。

讓我們來看一個(gè)示例，假設(shè)我們有一個(gè) ZSET，存儲(chǔ)了一些成員及其對(duì)應(yīng)的分?jǐn)?shù)。

假設(shè)我們有以下 ZSET：

ZADD myzset 10 member1
ZADD myzset 20 member2
ZADD myzset 30 member3

在底層，這個(gè) ZSET 的數(shù)據(jù)可能會(huì)被存儲(chǔ)如下：

跳躍表（Skip List）：

Level 2:        member3 ---------------> NULL
Level 1:        member2 -------> member3
Base Level:     member1 -> member2 -> member3

在跳躍表中，每個(gè)節(jié)點(diǎn)包含成員和分?jǐn)?shù)信息，并且包含指向同一層級(jí)下一個(gè)節(jié)點(diǎn)的指針。

較高層級(jí)的節(jié)點(diǎn)包含更多的指針，以實(shí)現(xiàn)更快的跳躍。

哈希表（Hash Table）：

Key:     Value:
member1  10
member2  20
member3  30

在哈希表中，鍵是成員，值是成員對(duì)應(yīng)的分?jǐn)?shù)。

通過哈希表，Redis 可以快速地查找成員對(duì)應(yīng)的分?jǐn)?shù)，或者更新成員的分?jǐn)?shù)。

總結(jié)

以上為個(gè)人經(jīng)驗(yàn)，希望能給大家一個(gè)參考，也希望大家多多支持腳本之家。

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