Redis第二章之键类型

Redis第二章之键类型

普通键类型

字符串

最大不能超过512M

内部编码

1. int：8个字节的长整型。
2. embstr：小于等于39个字节的字符串。
3. raw：大于39个字节的字符串。

Redis会根据当前值的类型和长度决定使用哪种内部编码实现。

哈希

在使用hgetall时，如果哈希元素个数比较多，会存在阻塞Redis的可能。

内部编码

1. ziplist（压缩列表）：当哈希类型元素个数小于hash-max-ziplist-entries配置（默认512个）、同时所有值都小于hash-max-ziplist-value配置（默认64字节）时，Redis会使用ziplist作为哈希的内部实现，ziplist使用更加紧凑的结构实现多个元素的连续存储，所以在节省内存方面比hashtable更加优秀。

2. hashtable（哈希表）：当哈希类型无法满足ziplist的条件时，Redis会使用hashtable作为哈希的内部实现，因为此时ziplist的读写效率会下降，而hashtable的读写时间复杂度为O（1）。

列表

一个列表最多可以存储2^32-1个元素

内部编码

1. ziplist（压缩列表）：当列表的元素个数小于list-max-ziplist-entries配置（默认512个），同时列表中每个元素的值都小于list-max-ziplist-value配置时（默认64字节），Redis会选用ziplist来作为列表的内部实现来减少内存的使用。

2. linkedlist（链表）：当列表类型无法满足ziplist的条件时，Redis会使用linkedlist作为列表的内部实现。

集合

内部编码

1. intset（整数集合）：当集合中的元素都是整数且元素个数小于set-max-intset-entries配置（默认512个）时，Redis会选用intset来作为集合的内部实现，从而减少内存的使用。

2. hashtable（哈希表）：当集合类型无法满足intset的条件时，Redis会使用hashtable作为集合的内部实现。

有序集合

内部编码

1. ziplist（压缩列表）：当有序集合的元素个数小于zset-max-ziplist-entries配置（默认128个），同时每个元素的值都小于zset-max-ziplist-value配置（默认64字节）时，Redis会用ziplist来作为有序集合的内部实现，ziplist可以有效减少内存的使用。
2. skiplist（跳跃表）：当ziplist条件不满足时，有序集合会使用skiplist作为内部实现，因为此时ziplist的读写效率会下降。

操作：

参考链接：[附A.键类型操作（nodejs版）.note] – 未发布

说明：虽然为nodejs版的，但是与其他客户端操作中关键字、返回类型、参数都一致。

特殊键类型

Bitmaps

Bitmaps本身不是一种数据结构，实际上它就是字符串,但是它可以对字符串的位进行操作。

应用场景：统计某段时间内的大量用户是否活跃或商品（两百万个以上才适合使用）是否被访问，比使用其他类型来判断更省内存。

HyperLogLog

HyperLogLog并不是一种新的数据结构（实际类型为字符串类型），而是一种基数算法，通过HyperLogLog可以利用极小的内存空间完成独立总数的统计。

只为了计算独立总数，不需要获取单条数据。

该算法存在一定的偏差，Redis官方给出的数字是0.81%的失误率。

方法：

1. 添加（pfadd key element [element …]）

   直接支持内部去重，添加多个相同的值，结果还是1。

2. 计算一个或多个key的总数（pfcount key [key …]）

   如果是多个key,取的值是他们之间的去重后的个数。

3. 合并（pfmerge destkey sourcekey [sourcekey …]）

   将多个key的值合并到新的key中，合并后原来的key依旧存在。

应用场景：计算网站或者商品的访问量。（与字符串直接存储总数相比，该算法的优势在于不用在程序中去重）

GEO(地理信息定位)

暂时还没研究 =_=

命令使用注意事项

1. dbsize命令在计算键总数时不会遍历所有键，而是直接获取Redis内置的键总数变量，所以dbsize命令的时间复杂度是O（1）。而keys命令会遍历所有键，所以它的时间复杂度是O（n），当Redis保存了大量键时，线上环境禁止使用。

2. del命令可以支持删除多个键

3. 由于Redis的单线程架构，所以需要每个命令能被快速执行完，否则会存在阻塞Redis的可能，理解Redis单线程命令处理机制是开发和运维Redis的核心之一。

4. 批量操作（例如mget、mset、hmset等）能够有效提高命令执行的效率，但要注意每次批量操作的个数和字节数。

5. 了解每个命令的时间复杂度在开发中至关重要，例如在使用keys、hgetall、smembers、zrange等时间复杂度较高的命令时，需要考虑数据规模对于Redis的影响。

6. persist命令可以删除任意类型键的过期时间，但是set命令也会删除字符串类型键的过期时间，这在开发时容易被忽视。

7. scan命令可以解决keys命令可能带来的阻塞问题，同时Redis还提供了hscan、sscan、zscan渐进式地遍历hash、set、zset。