Redis是一種基於鍵值對的NoSQL數據庫，它的值主要由string（字符串），hash（哈希），list（列表），set（集合），zset（有序集合）五種基本數據結構構成，除此之外還支持一些其他的數據結構和算法。key都是由字符串構成的，那么這五種數據結構的使用場景有哪些？一起來看看！
一 字符串
字符串類型是Redis最基礎的數據結構，字符串類型可以是JSON、XML甚至是二進制的圖片等數據，但是最大值不能超過512MB。
1.1 內部編碼
Redis會根據當前值的類型和長度決定使用哪種內部編碼來實現。
字符串類型的內部編碼有3種：
- int：8個字節的長整型。
- embstr：小於等於39個字節的字符串。
- raw：大於39個字節的字符串。
1.2 使用場景
1.2.1 緩存
在web服務中，使用MySQL作為數據庫，Redis作為緩存。由於Redis具有支撐高並發的特性，通常能起到加速讀寫和降低后端壓力的作用。web端的大多數請求都是從Redis中獲取的數據，如果Redis中沒有需要的數據，則會從MySQL中去獲取，並將獲取到的數據寫入redis。
1.2.2 計數
Redis中有一個字符串相關的命令incr key，incr命令對值做自增操作，返回結果分為以下三種情況：
- 值不是整數，返回錯誤
- 值是整數，返回自增后的結果
- key不存在，默認鍵為
0，返回1
比如文章的閱讀量，視頻的播放量等等都會使用redis來計數，每播放一次，對應的播放量就會加1，同時將這些數據異步存儲到數據庫中達到持久化的目的。
1.2.3 共享Session
在分布式系統中，用戶的每次請求會訪問到不同的服務器，這就會導致session不同步的問題，假如一個用來獲取用戶信息的請求落在A服務器上，獲取到用戶信息后存入session。下一個請求落在B服務器上，想要從session中獲取用戶信息就不能正常獲取了，因為用戶信息的session在服務器A上，為了解決這個問題，使用redis集中管理這些session，將session存入redis，使用的時候直接從redis中獲取就可以了。
1.2.4 限速
為了安全考慮，有些網站會對IP進行限制，限制同一IP在一定時間內訪問次數不能超過n次。
二 哈希
Redis中，哈希類型是指一個鍵值對的存儲結構。
2.1 內部編碼
哈希類型的內部編碼有兩種：
- ziplist（壓縮列表）：當哈希類型元素個數小於
hash-max-ziplist-entries配置（默認512個）同時所有值都小於hash-max-ziplist-value配置（默認64字節）時使用。ziplist使用更加緊湊的結構實現多個元素的連續存儲，所以比hashtable更加節省內存。 - hashtable（哈希表）：當ziplist不能滿足要求時，會使用hashtable。
2.2 使用場景
由於hash類型存儲的是一個鍵值對，比如數據庫有以下一個用戶表結構
| id | name | age |
|---|---|---|
| 1 | Java旅途 | 18 |
將以上信息存入redis，用表明:id作為key，用戶屬性作為值：
hset user:1 name Java旅途 age 18
使用哈希存儲會比字符串更加方便直觀
三 列表
列表類型用來存儲多個有序的字符串，一個列表最多可以存儲2^32-1個元素，列表的兩端都可以插入和彈出元素。
3.1 內部編碼
列表的內部編碼有兩種：
- ziplist（壓縮列表）：當哈希類型元素個數小於
list-max-ziplist-entries配置（默認512個）同時所有值都小於list-max-ziplist-value配置（默認64字節）時使用。ziplist使用更加緊湊的結構實現多個元素的連續存儲，所以比hashtable更加節省內存。 - linkedlist（鏈表）：當ziplist不能滿足要求時，會使用linkedlist。
3.2 使用場景
3.2.1 消息隊列
列表用來存儲多個有序的字符串，既然是有序的，那么就滿足消息隊列的特點。使用lpush+rpop或者rpush+lpop實現消息隊列。除此之外，redis支持阻塞操作，在彈出元素的時候使用阻塞命令來實現阻塞隊列。
3.2.2 棧
由於列表存儲的是有序字符串，滿足隊列的特點，也就能滿足棧先進后出的特點，使用lpush+lpop或者rpush+rpop實現棧。
3.2.3 文章列表
因為列表的元素不但是有序的，而且還支持按照索引范圍獲取元素。因此我們可以使用命令lrange key 0 9分頁獲取文章列表
四 集合
集合類型也可以保存多個字符串元素，與列表不同的是，集合中不允許有重復元素並且集合中的元素是無序的。一個集合最多可以存儲2^32-1個元素。
4.1 內部編碼
集合類型的內部編碼有兩種：
- intset（整數集合）：當集合中的元素都是整數且元素個數小於
set-max-intset-entries配置（默認512個）時，redis會選用intset來作為集合的內部實現，從而減少內存的使用。 - hashtable（哈希表）：當intset不能滿足要求時，會使用hashtable。
4.2 使用場景
4.2.1 用戶標簽
例如一個用戶對籃球、足球感興趣，另一個用戶對橄欖球、乒乓球感興趣，這些興趣點就是一個標簽。有了這些數據就可以得到喜歡同一個標簽的人，以及用戶的共同感興趣的標簽。給用戶打標簽的時候需要①給用戶打標簽，②給標簽加用戶，需要給這兩個操作增加事務。
- 給用戶打標簽
sadd user:1:tags tag1 tag2
- 給標簽添加用戶
sadd tag1:users user:1
sadd tag2:users user:1
使用交集（sinter）求兩個user的共同標簽
sinter user:1:tags user:2:tags
4.2.2 抽獎功能
集合有兩個命令支持獲取隨機數，分別是：
- 隨機獲取count個元素，集合元素個數不變
srandmember key [count]
- 隨機彈出count個元素，元素從集合彈出，集合元素個數改變
spop key [count]
用戶點擊抽獎按鈕，參數抽獎，將用戶編號放入集合，然后抽獎，分別抽一等獎、二等獎，如果已經抽中一等獎的用戶不能參數抽二等獎則使用spop，反之使用srandmember。
五 有序集合
有序集合和集合一樣，不能有重復元素。但是可以排序，它給每個元素設置一個score作為排序的依據。最多可以存儲2^32-1個元素。
5.1 內部編碼
有序集合類型的內部編碼有兩種：
-
ziplist（壓縮列表）：當有序集合的元素個數小於
list-max-ziplist-entries配置（默認128個）同時所有值都小於list-max-ziplist-value配置（默認64字節）時使用。ziplist使用更加緊湊的結構實現多個元素的連續存儲，更加節省內存。 -
skiplist（跳躍表）：當不滿足ziplist的要求時，會使用skiplist。
5.2 使用場景
5.2.1 排行榜
用戶發布了n篇文章，其他人看到文章后給喜歡的文章點贊，使用score來記錄點贊數，有序集合會根據score排行。流程如下
用戶發布一篇文章，初始點贊數為0，即score為0
zadd user:article 0 a
有人給文章a點贊，遞增1
zincrby user:article 1 a
查詢點贊前三篇文章
zrevrange user:article 0 2
查詢點贊后三篇文章
zrange user:article 0 2
5.2.2 延遲消息隊列
下單系統，下單后需要在15分鍾內進行支付，如果15分鍾未支付則自動取消訂單。將下單后的十五分鍾后時間作為score，訂單作為value存入redis，消費者輪詢去消費，如果消費的大於等於這筆記錄的score，則將這筆記錄移除隊列，取消訂單。
總結
在開發中，字符串類型是用的最多的數據類型，導致我們忽視了redis的其他四種數據類型，在具體場景下選擇具體的數據類型對提升redis性能有非常大的幫助。redis雖然支持消息隊列的實現，但是並不支持ack。所以redis實現的消息隊列不能保證消息的可靠性，除非自己實現消息確認機制，不過這非常麻煩，所以如果是重要的消息還是推薦使用專門的消息隊列去做。
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