2.3 Redis数据结构

1. Redis DB

redisDb是Redis中表示Db的数据结构，里面包含了dict类型； dict是Redis中表示K、V的数据结构，里面包含了dictht类型； dictht是数组，数组中的每个元素是dictEntry；（即Redis用hash结构实现K、V） dictEntry的next指针表示使用的链地址法解决hash冲突； dictEntry的val指针指向redisObject；（即Redis的五种数据结构） redisObjec的type表示五种数据结构，encoding表示该数据结构底层的编码类型；

Redis DB

Redis的key都是string类型，value有五种类型，每种value对应多种内部编码

2. string

字符串
最多512M

2.1. 使用场景

缓存如何设计缓存系统.md
分布式锁 Redis分布式锁.md
计数器
Web集群session
分布式系统全局序列号

2.2. 底层实现

底层就是字符串实现的。Redis的字符串不像C语言一样用\0结尾，而是定义了一个数据结构sdshdr
- len表示该字符串的长度
- free表示还剩多少空间
- buf表示字符串
如果存储的字符串只有一个字节，那么大部分空间浪费在了元数据（len和free）上，因此3.2之后推出了多个结构
如果是int，那么底层就是int实现的

127.0.0.1:6379> set k1 v1
OK
127.0.0.1:6379> object encoding k1
"embstr"
127.0.0.1:6379> set k2 1
OK
127.0.0.1:6379> object encoding k2
"int"
127.0.0.1:6379> set k3 some_value
OK
127.0.0.1:6379> object encoding k3
"embstr"
127.0.0.1:6379> set k5 ssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssss
OK
127.0.0.1:6379> object encoding k5
"raw"

3. list

有序、可以重复的集合

3.1. 使用场景

异步队列 Redis异步队列.md
微薄的粉丝列表

3.2. 底层实现

当数据量比较小的时候，使用ziplist实现：ziplist.md（关联笔记尚未公开）
- 列表中保存的单个数据（有可能是字符串类型的）小于64字节；
- 列表中数据个数少于512个
当数据量比较大的时候，使用双向循环链表实现：linkedlist.md（关联笔记尚未公开）

4. set

无序、不重复的集合

4.1. 使用场景

实现幂等性：防止表单重复提交，消息队列幂等性
点赞、收藏、标签
关注
发送邮件如果有英文用户那么使用英文发送，但是是把英文用户的email存在set中

4.2. 底层实现

当满足下面这样两个条件的时候，使用有序数组实现：array.md（关联笔记尚未公开）
- 存储的数据都是整数；
- 存储的数据元素个数不超过512个。
否则使用hashmap实现：hashmap.md（关联笔记尚未公开）

5. zset/sorted set

带排序功能的的set

5.1. 使用场景

排行榜

5.2. 底层实现

当数据量比较小的时候，使用ziplist实现：ziplist.md（关联笔记尚未公开）
- 元素数量少于128的时候
- 每个元素的长度小于64字节
当数据量比较大的时候使用skiplist实现：跳表.md（关联笔记尚未公开）
- 因为有了skiplist，才1能在O(logN)的时间内插入一个元素，并且实现快速的按分数范围查找元素
根据member找score（zscore命令）是使用Hash实现的

6. hash

K-V对

6.1. 使用场景

hmset细粒度缓存
hmset+lua脚本实现令牌桶限流算法Redis RateLimiter.md

6.2. 底层实现

当数据量比较小的时候，使用ziplist实现：ziplist.md（关联笔记尚未公开）
- 字典中保存的键和值的大小都要小于64字节
- 字典中键值对的个数要小于512个
当数据量比较小的时候，使用hashmap实现：hashmap.md（关联笔记尚未公开）