《Redis深度历险》学习笔记：介绍&基础数据结构

介绍

• Redis（Remote Dictionary Service），由意大利人 Salvatore Sanfilippo（网名Antirez）开发。
• Redis 默认端口 6379 是「MERZ」一词在手机九宫格键盘上对应的数字位置。「MERZ」在 Antirez 的朋友圈语言中是「愚蠢」的代名词，它源于意大利广告女郎「Alessia Merz」在电视节目上说了一堆愚蠢的话。

基础数据结构

string (字符串)

• 字符数组 key <-> value。
• 通常将用户信息结构体使用 JSON 序列化成字符串存入 Redis，取用数据时反序列化。
• string 型是动态字符串，可修改，最大长度为 512M。
• 通常采用加倍扩容预分配原则，减少内存的频繁分配：
  <1MB 时翻倍扩容，>1MB 时每次扩容 1MB。
• 如果 string 已经设置了过期时间，但调用 set 方法修改后，过期时间会失效。

list (列表)

• 列表是链表而不是数组，增删速度很快（O(1)），但索引定位很慢（O(n)）。
• 列表的底层结构为**连续内存存储(ziplist) + 链表(linkedlist)** 的混合结构 quicklist，既满足快速增删，又减少空间冗余。

• 列表常用来做异步队列使用，实现队列、栈等结构。

hash (哈希)

• hash 是无序字典，底层结构为 数组 + 链表。
• hash 字典的值只能是字符串。
• hash 字典采用渐进式 rehash 策略来保证高性能，避免堵塞。创建新表进行 rehash，旧表持续可读，rehash 完成后删除旧表。
• hash 字典可以对用户结构中的每个字段单独存储，方便部分获取，避免全量获取导致的资源浪费。
• hash 结构的存储消耗高于单个字符串，使用时需考虑成本。

set (集合)

• set 内部的键值对是无序的唯一的，相当于一个特殊的字典，字典中所有的 value 都是一个值 NULL。
• 移除最后一个元素后，set 自动被删除，内存被回收。
• 由于 set 键值具有唯一性，所以有去重功能。

zset (有序集合)

• zset 为有序列表，可对 value 指定权重值 score 后进行排序。
• zset 内部数据结构是「跳跃列表」，为支持随机的增删，使用了类似金字塔结构：底层元素串连，抽取代表值使用一级指针串连，抽取代表值使用二级指针串连……以此类推，最多 32 层。单个节点可能身兼多级职能。
• 跳跃列表采取随机策略来决定新元素的层级位置，层级概率逐级减半：L0 层概率 100%，L1 层 50%，L2 层 25%……

容器型数据结构的通用规则

• list/set/hash/zset 是容器型数据结构。
• 规则一：create if not exists——如果容器不存在，则先创建新容器再进行操作。 Redis 就会自动创建一个，然后再 rpush 进去新元素。
• 规则二：drop if no elements——如果容器内无元素，则立即删除容器，释放内存。
• Redis 设置的过期时间是以对象为单位，而非元素/属性。即 hash 结构过期是整个 hash 对象的过期，并非子 key 过期。