# Redis数据类型与存储结构
对于Redis来说，Key类似SQL中Table的概念。Key指向某种基本的数据类型。Redis有六种基本的数据类型：Hash, ZSet, Set, String, List, HyperLogLog。其中
- 存储0元数据的有：String,HyperLogLog
- 存储一元数据的有：List,Set
- 存储二元数据的有: Hash[存储K-V对],Zset[Value+分值]
# String
存储字符串,底层采用SDS结构来存储数据，实际上是存储了当前长度和总长度的C Struct.底层存储时有多种不同的策略：
- 长度小于44时，根据是否能parse成整数来存储为
OBJ_ENCODING_EMBSTR或者OBJ_ENCODING_INT; - 长度大于44时，内部编码方式改为
OBJ_ENCODING_RAW;
# 为什么是44字节分割
3.2版本前，是用39字节分割的，原因是redis希望对于短的字符串，只需要一次alloc过程。然而内存分配器jemalloc分配的内存如果超出了64个字节就认为是一个大字符串，就会用到raw编码。因此一次性分配内存限制为64字节。
首先RedisObject的定义：
typedef struct redisObject {
unsigned type:4; // 4bit
unsigned encoding:4; // 4bit
unsigned lru:LRU_BITS; // 24bit
int refcount; // 32bit
void *ptr; // 64位系统为64bit
} robj;
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总计128bit=16字节
然后看一下SDS占用的字节数
3.2版本前:
struct sdshdr {
unsigned int len; // 4字节
unsigned int free; // 4字节
char buf[];
};
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总计8个字节，算上SDS为了共用glibc的字符串函数在byte[] 数组里强制加入的\0结束符1个字节，剩下留给内容的空间为64-16-1-8=39字节
3.2版本后:
struct __attribute__ ((__packed__)) sdshdr8 {
uint8_t len; // 8bit
uint8_t alloc; // 8bit
unsigned char flags; //8bit
char buf[];
};
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总共占用3字节，剩余64-16-1-3=44字节
# String命令
- 基本操作：
GET,SET,INCR,APPEND,SETRANGE - CAS操作：
SETNX,MSETNX,常用于分布式锁 - Bit操作：
BITCOUNT,BITFIELD,BITOP,BITPOS
# List
List顾名思义，提供有序数组的功能，在整体数据较少或者节点数据不大时，用定长数组zipList存储，在某节点长度超过64字节或整体长度超过512时，采用双向链表存储
# List命令
- 增：
LPUSH,RPUSH,LINSERT,CAS操作：LPUSHX，RPUSHX - 删:
LREM,LPOP,RPOP,BLPOP,BRPOP - 改：
LSET - 查：
LLEN，LINDEX - RPOPLPUSH:从数组1的尾部移出元素到数组2的头部
# Set
Set存储不重复的数据，底层采用int数组或者hashtable来存储，转换的边界条件一样是节点64字节或者整体长度512个。
# Set基本命令
- 增：
SADD - 删：
SREM,SPOP[随机删除一个],SMOVE[将元素从一个Set转移到另外一个Set] - 查：
SMEMBERS,SISMEMBER,SRANDMEMBER,SSCAN
# Set集合命令
- DIFF:
SDIFF,SDIFFSTORE - 交：
SINTER,SINTERSTORE - 并：
SUNION,SUNIONSTORE
# HyperLogLog
统计集合中不重复元素的个数，底层使用概率算法来计算，不实际存储数据，每个key对应的数据大小为12K左右，错误率0.81%,算法参考神奇的HyperLogLog算法 (opens new window)
# HyperLogLog基本命令
- 增：
PFADD - 查：
PFCOUNT - 合并两个HyperLogLog:
PFMERGE
# Hash
Hash类似Java中常用的HashMap，存储K-V对，底层使用ZipList或者HashTable来存储
# 常用命令
- 增:
HSET,HMSET,HSETNX - 删:
HDEL - 改:
HINCRBY,HINCRBYFLOAT - 查Value:
HGET,HGETALL,HMGET,HVALS - 查Key:
HEXISTS,HKEYS - 查长度与迭代:
HLEN,HCASN,HSTRLEN
# ZSET
ZSET与SET的区别在于，ZSET中元素是有序的，在ZSET新增元素时，需要指定一个SCORE参数，ZSET内部会根据SCORE进行排序并存储。底层存储使用zipList或者skiplist，转换条件是单元素长度64字节或者总元素个数128个。
# ZSET命令
- 增:
ZADD,ZINCBY - 删:
ZREM,ZREMRANGEBYLEX,ZREMRANGEBYRANK,ZREMRANGEBYSCORE以及REV版本 - 总数:
ZCARD,ZCOUNT - 最值:
ZPOPMAX,BZPOPMAX,ZPOPMIN,BZPOPMIN - 范围查询:
ZRANGE,ZRANGEBYLEX,ZRANGEBYSCORE以及REV版本 - 迭代:
ZSCAN - 带权重交集想加:
ZINTERSTORE - 并集:
ZUNIONSTORE
解释下查询、删除中不带后缀，BYLEX和BYSCORE的区别：
普通不带后缀代表根据index查询，BYLEX表明根据value比较函数来查询范围，BYSCORE，严格按照SCORE查询范围。其中容易混淆的是不带后缀和BYSCORE后缀，两者的区别是不带后缀的是严格按照index来查询的，而对于同SCORE的两个value，index一定是不一样的，后者则按照Score排序。