Redis 基础类型

String

应用场景

缓存功能：string 最常用的就是缓存功能，会将一些更新不频繁但是查询频繁的数据缓存起来，以此来减轻 DB 的压力。

底层实现

• 如果字符串对象保存的是一个字符串值， 并且这个字符串值的长度大于 44 字节， 那么字符串对象将使用一个简单动态字符串（SDS）来保存这个字符串值， 并将对象的编码设置为 raw。
• 如果字符串对象保存的是一个字符串值， 并且这个字符串值的长度小于等于 44 字节， 那么字符串对象将使用 embstr 编码的方式来保存这个字符串值。

SDS 与 C 字符串的区别

struct sdshdr {  
    int len;  // buf 中已占用空间的长度  
    int free;  // buf 中剩余可用空间的长度
    char buf[];  // 数据空间  
};

SDS 相比C 字符串的优势：

• SDS保存了字符串的长度，而C字符串不保存长度，需要遍历整个数组（找到’\0’为止）才能取到字符串长度。
• 修改SDS时，检查给定SDS空间是否足够，如果不够会先拓展SDS 的空间，防止缓冲区溢出。
• SDS预分配空间的机制，可以减少为字符串重新分配空间的次数。

Hash类型

Hash对象的实现方式有两种分别是ziplist、hashtable，其中hashtable的存储方式key是String类型的，value也是以key value的形式进行存储。

应用场景

• 购物车场景：可以以用户的id为key，商品的id 为存储的field，商品数量为键值对的value，这样就构成了购物车的三个要素。
• 分布式生成唯一ID：
  return redisUtil.increment(key, hashKey, offset);

hashtable – 渐进式rehash

若是rehashindex 表示为-1表示没有rehash操作，当rehash操作开始时会将该值改成0

「更新、删除、查询会在ht[0]和ht[1]中都进行」
「ht[0]只减不增，直到最后的某一个时刻变成空表」

ziplist

压缩列表（ziplist）是一组连续内存块组成的顺序的数据结构，压缩列表能够节省空间，压缩列表中使用多个节点来存储数据。

ziplist类似于双向链表，但是它不存储上一个节点和下一个节点的指针，而是存储上一个节点长度和当前节点长度，通过牺牲部分读写性能，来换取高效的内存空间利用率，节约内存。

List类型

应用场景

Redis中的列表可以实现「阻塞队列」

底层实现

• ziplist
• linkedlist
• quicklist

linkedlist是一个双向链表，他和普通的链表一样都是由指向前后节点的指针。
quickList 是 zipList 和 linkedList 的混合体，它将 linkedList 按段切分，每一段使用 zipList 来紧凑存储，多个 zipList 之间使用双向指针串接起来。

Set集合

hashtable 以及 intset

typedef struct intset {
    uint32_t encoding; /* 编码方式，支持存放16位、32位、64位整数*/
    uint32_t length; /* 元素个数 */
    int8_t contents[]; /* 整数数组，保存集合数据*/
} intset;

升级原理

• 1、IntSet升级编码为INTSET_ENC_INT32, 每个整数占4字节，并按照新的编码方式及元素个数扩容数组
• 2、倒序依次将数组中的元素拷贝到扩容后的正确位置
• 3、将待添加的元素50000放入数组末尾
• 4、最后，将inset的encoding属性改为INTSET_ENC_INT32，将length属性改为4

ZSet集合

应用场景

排行榜
限流策略

--KEYS[1]:该次限流对应的key
--ARGV[1]:一分钟之前的时间戳
--ARGV[2]:此时此刻的时间戳
--ARGV[3]:允许通过的最大数量
--ARGV[4]:member名称（随机生成）
// 删除一分钟之前所有时间戳
redis.call('zremrangeByScore', KEYS[1], 0, ARGV[1])
// 获取集合的成员数量 
local res = redis.call('zcard', KEYS[1])
if (res == nil) or (res < tonumber(ARGV[3])) then
    redis.call('zadd', KEYS[1], ARGV[2], ARGV[4])
    return 0
else return 1 end

底层实现

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