呐,说是基础,其实你不知道的话,用着也没啥问题,但无脑用不考虑场景的话,数据类型用错会造成不小的问题。看了下 Raiden_xin 的总结:小白也能看懂的Redis教学基础篇——redis基础数据结构,细致专业,就摘录一部分吧。

Redis是C语音编写的基于内存的数据结构存储系统。可作数据库、缓存和消息中间件使用。

其支持多种类型的数据结构:字符串(strings);列表(lists);字典(dictht);集合(sets);有序集合(sorted sets)。

通常我们在项目中可以用它来做缓存、记录签到数据、分布式锁等等。

今天我们先说一下它的后两种基础数据结构:集合和有序集合。


集合(sets)

Redis集合中的Set集合,相当与java中的HashSet,它内部的键值对是无序的,唯一的。在Redis中Set集合底层也存在两种实现方式。


第一种,当一个集合只包含整数值元素,并且这个集合的元素数量不超过512时,Redis就会使用整数集合作为集合键的底层实现。

typedef struct intset{
    //编码方式
    uint32_t encoding;
    //集合包含的元素数量
    uint32_t length;
    //保存元素的数组
    int8_t contents[];
};

contents数组是整数集合的底层实现:整数集合的每个元素都是contents数组的一个数组项(item),各个项在数组中按值的大小从小到大有序地排列,并且数组中不包含任何重复项。

length属性记录了整数集合包含的元素数量,也即是contents数组的长度。虽然intset结构将contents数组声明为int8_t类型的数组。但实际上contents数组的真正类型取决于encoding;

如果encoding类型为INTSET_ENC_INT16,那么contents就是一个int16_t类型的数组。

如果encoding类型为INTSET_ENC_INT32,那么contents就是一个int32_t类型的数组。

如果encoding类型为INTSET_ENC_INT64,那么contents就是一个int64_t类型的数组。

struct intset

整数数组的升级:

当我们要将一个新的元素添加到集合中,并且新元素的类型比整数集合现有的所有元素类型都要长时。整数集合现有先进行升级,然后才能将新元素添加到整数集合里。

比如向一个包含1,2,3 的数组中插入一个65535;

整数数组的升级


第二种使用字典实现,字典的每个键都是一个字符串对象,而值则全部被设置为Null;

第二种使用字典实现


有序集合(ZSet)

ZSet在Redis底层也存在两种实现,一种是简单实现通过Ziplist保存元素成员。

结构如下图所示:
Ziplist 有序集和

还一种是复杂模型,它内部保存有一个跳表和一个字典,通过字典来实现O(1)时间复杂度的元素查找,通过跳表来完成高性能的zrank、zrange等范围命令。如果单纯的字典,要完成zrange命令,

要先将所有数据排序,时间复杂度为O(nlogn),而且还需要长度为N的数组来保存排序完成的数据。如果单纯使用跳表,查询的时间复杂度为O(logn)。

结构如下图所示:


参考资料

小白也能看懂的Redis教学基础篇——redis基础数据结构


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