Redis数据类型

1. Redis介绍

1. Redis是基于内存数据存储的，常被用于作为数据库、缓存等，Redis所有的数据都是存在内存中。
2. 存在内存中的好处：读写块；缺点：断电立即消失
   因此可以了解下Redis的持久化机制，持久化就是将内存中的数据定期写入磁盘中。
3. Redis数据库的特点
   ①高性能Key/Value内存型数据库
   ②支持丰富的数据类型
   ③支持持久化，内存数据持久化到硬盘中
   ④单进程，单线程，线程安全，效率高

问：Redis是单线程为什么还这么快？
答：1. Redis是纯内存操作，执行速度非常快；
2. 采用单线程，避免不必要的上下文切换可竞争条件，多线程还需要考虑线程安全问题；
3.使用I/O多路复用模型 ，非阻塞IO，因为Redis是纯内存操作，执行速度非常快，Redis的性能瓶颈是网络延迟，而不是执行速度，I/O多路复用模型主要就是实现了高效的网络请求。
I/O多路复用是利用单个线程来同时监听多个socket，可以避免无效的等待，提高网络性能。

2. Redis数据类型

2.1 String类型（字符串）

常见使用场景是存储Session信息、存储缓存信息（如详情页的缓存）、存储整数信息，可使用incr实现整数+1，使用decr实现整数-1。

2.2 List类型（列表类型）

常见使用场景是实现简单的消息队列，存储某项列表数据。、
list相当于Java中list集合，元素有序而且可以重复。

2.3 Hash类型（哈希表）

常见使用场景是存储Session信息、存储商品的购物车，购物车非常适合用哈希字典表示，使用人员唯一编号作为字典的key，value值可以存储商品的id和数量等信息、存储详情页信息。

2.4 Set类型（集合）

一个无序并唯一的键值集合，它常见使用场景是实现关注功能，比如关注我的人和我关注的人，使用集合存储，可以保证人员不会重复。
set集合，元素无序，不可以重复。

2.5 ZSet类型（Sorted Set 有序集合）

相比于Set集合类型多了一个排序属性score（分值），它的常见使用场景是可以用来存储排名信息、关注列表功能，这样就可以根据关注实现排序展示。
有序列表Sorted Set 也被称为ZSet，原因是有序列表的底层数据库实现是zskiplist（跳跃表）

3. 跳跃表

1. 跳跃表是一种数据结构，用于在有序元素的集合中进行高效的查找操作。
2. 跳跃表是由多个链表来实现的。
3. 跳跃表的每一层都是原始链表的一个子集，最底层是一个完整的有序链表，包含所有元素。每个更高层都是下层级的子集。
4. 跳跃指针，跳跃表通过添加额外的指针跳过一些元素，它们允许快速访问更远的节点，从而减少了查找所需的比较次数。
5. 跳跃表的平均查找时间复杂度为O(logn),其中n是元素的数量，这使得跳跃表比普通的有序链表有着更快的查找性能，并且比平衡二叉搜索树的实现也更简单。

3.1 有序集合的底层实现

1. 当数据比较少的时候，有序集合使用压缩列表ziplist实现的，反正为跳跃表skiplist实现。
   使用压缩列表存储必须满足2个条件：
   ①有序集合保存的元素小于128个；
   ②有序集合保存的所有元素的长度必须小于64个字节
   如果不能满足以上两个条件中的任意一个，有序集合将会使用跳跃表skiplist结果进行存储。
2. 压缩列表的本质上是一个字节数组，比较节省空间。

3.2 跳跃表的图示

跳跃表的层数是随机的，如果不是随机的话，那我添加一个元素，则上面的层都没用了。