《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。

list

  • 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。

rehash

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%……

zset跳跃列表结构

容器型数据结构的通用规则

  • list/set/hash/zset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。
updatedupdated2020-04-192020-04-19
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