redis五种数据类型以及对应的场景

简介

【redis数据库存放数据的形式】key-value；
【redis的五种数据类型】String、Hash、List、Set、Zset（Sorted set）；
（⚠️这里说的数据类型都是指value，key都是string类型的）

一、五种类型简介

前言：redis内部如何管理这几个类型

如图，redis核心对象redisObject有n个属性，核心属性type和encoding，type存储了redis中value中的具体类型，encoding存储了具体的编码方式。下文中的String类型如果存储数字类型的字符串的时候，可以进行数字运算，即当value类型为String时，encoding可能对应不止一种，存储数字类型的字符串时，encoding = int，存储普通字符串时，encoding = raw

（一）String类型

使用场景：
常规key-value缓存应用。
常规计数：微博数、粉丝数

String类型注意事项：

1. String在redis内部存储默认就是一个字符串，当遇到增减类操作incr,decr时会转成数值型进行计算；
2. redis所有的操作都是原子性的，采用单线程处理所有业务，命令是一个一个执行的，因此无需考虑并发带来的数据影响；
3. 按数值进行操作的数据，如果原始数据不能转成数值，或超过了redis数值上线范围，将会报错。9223372036854775807 (java中long型数据最大值，Long.MAX_VALUE) ；
4. value最大能储存512MB

String运行结果：
1、表示运行结果是否成功：
（integer)0 –> false 失败
（integer)1 –> true 成功
2、表示运行结果值
 （integer)3 –> 3 3个
 （integer)1 –> 1 1个
3、数据未获取到：(nil）等同于null

（二）Hash类型

value是一个key-value的格式，这里为了区分redis的key，value中的key被叫做field

使用场景： 特别适合存储对象：存储部分变更数据，如用户信息等。

Hash类型注意事项：

1. Hash类型下的value只能存储字符串（field对应的value），不允许存储其他类型数据，不存在嵌套现象。如果数据未获取到，对应的值为(nil)
2. 每个hash可以存储232-1个键值对
3. hash类型十分贴近对象的数据存储形式，并且可以灵活添加删除对象属性。但hash设计不是为了存储大量对象的，切记不可滥用，更不可以将hash作为对象列表使用
4. Hash对应value内部实际就是一个HashMap，实际这里会有2种不同实现，这个Hash的成员比较少时Redis为了节省内存会采用类似一维数组的方式来紧凑存储，而不会采用真正的HashMap结构，对应的value redisObject的encoding为zipmap，当成员数量增大时会自动转成真正的HashMap，此时encoding为ht。

（三）List类型

存储多个数据，并对数据进入存储空间的顺序进行区分，底层使用双向链表存储结构实现

使用场景：
Twitter/微博 的关注列表、粉丝列表等（根据关注顺序展示的列表）
最新消息排行
消息队列（用push操作将任务存在List中，工作线程再用pop操作将任务取出来执行）

List类型注意事项：

• List 中保存的数据都是String类型的，数据总容量式是有限的，最多2的32次方-1个元素（4294967295，约四十多亿）
• List具有索引的概念，但是操作数据时候通常以队列的形式进行入队出队操作，或以栈的形式进入栈出栈的操作
• 获取全部数据操作结束索引设置为-1
• List 可以对数据进行分页操作，通过第一页的信息来自list，第2页及更多的信息通过数据库的形式加载

（四）Set 类型

与List存储结构完全相同，值是不允许重复的

使用场景：
Set提供的是一个类似List，即列表的功能，区别在于可以排重，所以当需要存储一个列表数据又不希望出现重复数据，Set是好选择；
提供了判断某个成员是否在一个Set集合内（List没有）；
微博中共同关注、共同好友（将一个人的关注放入一个set集合，他的好友放入一个set集合，利用set的交集、差集、并集等功能实现）；

（五）Sorted set 类型

和set一样，数据不重复的集合，区别在于Sorted Set额外提供了一个代表优先级（score）的参数来为成员排序；
Sorted Set 成员不可重复，但是score可以重复

使用场景：
存储一个班级同学的成绩：value可以是学生的学号；score就可以是他的考试得分，这样数据进入集合的时候，就可以进行一个天然排序；
做带权重的队列：普通消息score为1，重要消息score为2，工作线程可以按score的倒序来获取任务，让重要的任务先执行；

Sorted Set类型注意事项：

• Sorted Set底层存储还是基于Set结构的，因此数据不能重复，如果重复添加相同的数据，score值将被反复覆盖，保留最后一次修改的结果

五种类型总结：

类型	特性	场景
String(字符串)	二进制安全	可以包含任何数据,比如jpg图片或者序列化的对象,一个键最大能存储512M
Hash(字典)	键值对集合,即编程语言中的Map类型	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)
List(列表)	链表(双向链表)	增删快,提供了操作某一段元素的API
Set(集合)	哈希表实现,元素不重复	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
Sorted Set(有序集合)	将Set中的元素增加一个权重参数score,元素按score有序排列	数据插入集合时,已经进行天然排序

关于key的一些统一操作：

五种数据类型的基础命令：

二、五种数据类型的应用场景大致总结

类型	类型亮点
String	就是正常存储一个简单的字符串，最常用，比如存储用户的token，key为userId，value为token
Hash	类似于java中的HashMap，可以存一组信息，比如关于人的姓名、年龄
List	在于有先后顺序，适用于微博粉丝列表或者关注人列表展示这种（这种是按照你的关注顺序展示的）
Set	有交集、并集、差集操作（典型就是看微博或其他社交软件共同关注等），集合内成员还不重复
Sorted Set	Set基础上加上了分数，这样可以天然排序（比如把key为班级id，value为学生id，score为每个学生的分数，就可以天然排序了）

文末总结：

对于redis五种数据类型的实战应用网上查到的总是千篇一律，自己在项目中确实用到的也比较少，以上表格是自己的一个理解，个人认为把握好每个类型拥有的命令，在实战中多思考，多延伸，如果后续项目中用到redis较多，样本比较丰富会再出一期切身的实战应用