Redis基础和应用(一)

1.1 Redis基础数据结构

1.1.1 Redis的安装

体验Redis需要使用Linux或者Mac环境，redis的安装主要有以下三种方式。

• 使用Docker安装
• 通关Github源码编译
• 直接安装apt-get install(Ubuntu)、yun install(RedHat)或者brew install(Mac)

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1.1.2 Redis的5种数据结构

​ Redis有5中数据结构，分别为：String(字符串)、list(列表)、hash(字典)、set(集合)、zset(有序集合)。

String(字符串)

​ Redis的字符串是动态字符串，是可以修改的字符串，内部机构的实现类似于Java的ArrayList，采用预分配冗余空间的方式来减少内存的频繁分配。

List(列表)

​ Redis的列表相当于Java语言里的LinkedList，这意味着list的插入和删除操作非常快，但索引定位很慢。

​ Redis的列表结构常用来做异步队列使用。

​ 如果再深入一点，你会发现Redis底层存储的不是一个简单linkedList，而是称职为“快速链表”(quickList)的一个结构。

​ 在列表元素较少的情况下，会使用一块连续的内存存储，这个机构是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。Redis将链表和zipList结合起来组成了quickList，也就是将多个zipList使用双向指针串起来使用。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的字典相当于Java语言里的HashMap，它是无序字典，内部存储了很多键值对。实现结构上与Java的HashMap也是一样的，都是==数组==+==链表==的二维结构。但他们的rehash的方式不一样，Redis为了追求高性能，采用了渐进式rehash策略。

​ 渐进式rehash会在rehash的同时，保留新旧两个hash结构，查询时会同时查询两个hash结构，循环渐进地将旧hash的内同一点点地迁移到新的hash结构中，最后使用新的hash结构取而代之。

​ hash结构可以用来存储用户信息，与字符串需要一次性全部序列化整个用户对象不用，hash可以对用户结构中的每个字段单独存储。这样当我们需要获去用户信息时可以进行部分获取。而以字符串的形式去保存用户信息的话，就只能一次性全部读取，这样就会浪费网络流量。

​ 个人遇到过Redis获取一个完整的商户信息字符串，有一万多个字符，大于28k的内存

​ hash也有缺点，hash结构的存储消耗要高于单个字符串。

set(集合)

​ Redis的集合相当于Java语言里的HashSet，它内部的键值对是无序的、唯一的。它的内部实现相当于一个特殊的字典，字典中所有的value都是一个值NULL。

set结构可以用来存储在某活动中中将的用户ID，因为有去重功能，可以保证同一个用户不会中将两次。

zset(有序集合)

​ 它类似于Java的SortedSet和HashMap的结合体，相当于一个有序set.。它的内部实现是一种叫做==“跳跃列表”==的数据结构。

​ 跳跃列表是在一个链表中，每隔几个元素选出一个代表元素，然后用一级指针串起来，再从这写被串起来的代表中再选出一些代表元素，最终形成了一个金字塔结构。定位插入点时，现在最顶层进行定位，然后一级一级下潜到最底层找到合适的位置，将新元素插进去。

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1.1.3 容器型数据结构的通用规则

list、set、hash、zset这四纵数据结构是容器型数据结构，共享以下两条原则：

1. create if not exists: 如果容器不存在，那就创建一个，再进行操作。
2. drop uf no elements: 如果容器里的元素没有了，那么立即删除容器，释放内存。

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1.1.4 过期时间

​ Redis所有的数据结构都可以设置过期时间。过期是以对象为单位。

​ 如果一个字符串以及设置了过期时间，然后你调用set方法修改了它，那么它的过期时间会消失。