String 字符串

存儲類型

可以用來存儲字符串兰英、整數(shù)、浮點數(shù)供鸠。

操作命令

設(shè)置多個值（批量操作畦贸，原子性）

mset weishao 1 lbj 2

設(shè)置值，如果 key 存在楞捂，則不成功

setnx weishao

基于此可實現(xiàn)分布式鎖薄坏。用 del key 釋放鎖。 但如果釋放鎖的操作失敗了寨闹，導致其他節(jié)點永遠獲取不到鎖胶坠，怎么辦？ 加過期時間繁堡。單獨用 expire 加過期沈善，也失敗了，無法保證原子性椭蹄，怎么辦闻牡？多參數(shù)

set key value [expiration EX seconds|PX milliseconds][NX|XX]

使用參數(shù)的方式

set lock1 1 EX 10 NX

（整數(shù)）值遞增

incr weishao
incrby weishao 100

（整數(shù)）值遞減

decr weishao
decrby weishao 100

浮點數(shù)增量

set f 2.6 
incrbyfloat f 7.3

獲取多個值

mget weishao lbj

獲取值長度

strlen weishao

字符串追加內(nèi)容

append weishao 123

獲取指定范圍的字符

getrange weishao 0 5

存儲（實現(xiàn)）原理

數(shù)據(jù)模型

set hello word 為例，因為Redis 是KV 的數(shù)據(jù)庫绳矩，它是通過hashtable 實現(xiàn)的（我們把這個叫做外層的哈希）罩润。所以每個鍵值對都會有一個dictEntry（源碼位置：dict.h），里面指向了key 和value 的指針翼馆。next 指向下一個dictEntry割以。

typedef struct dictEntry {
    void *key; /* key 關(guān)鍵字定義*/

    union {
        void *val; uint64_t u64; /* value 定義*/
        int64_t s64; double d;
    } v;

    struct dictEntry *next; /* 指向下一個鍵值對節(jié)點*/
} dictEntry;

image.png

key 是字符串，但是Redis 沒有直接使用C 的字符數(shù)組写妥，而是存儲在自定義的SDS中拳球。

value 既不是直接作為字符串存儲，也不是直接存儲在SDS 中珍特，而是存儲在redisObject 中祝峻。實際上五種常用的數(shù)據(jù)類型的任何一種，都是通過redisObject 來存儲的。

redisObject

redisObject 定義在src/server.h 文件中莱找。

typedef struct redisObject {
    unsigned type:4; /* 對象的類型酬姆，包括：OBJ_STRING、OBJ_LIST奥溺、OBJ_HASH辞色、OBJ_SET、OBJ_ZSET */
    unsigned encoding:4; /* 具體的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)*/
    unsigned lru:LRU_BITS; /* 24 位浮定，對象最后一次被命令程序訪問的時間相满，與內(nèi)存回收有關(guān)*/
    int refcount; /* 引用計數(shù)。當refcount 為0 的時候桦卒，表示該對象已經(jīng)不被任何對象引用立美，則可以進行垃圾回收了*/
    void *ptr; /* 指向?qū)ο髮嶋H的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)*/
} robj;

可以使用type 命令來查看對外的類型。

127.0.0.1:6379> type weishao
string

內(nèi)部編碼

image.png

127.0.0.1:6379> set number 1
OK
127.0.0.1:6379> set weishao "hello world hello world hello world hello world hello world hello world "
OK
127.0.0.1:6379> set lbj mvp
OK
127.0.0.1:6379> object encoding number
"int"
127.0.0.1:6379> object encoding lbj
"embstr"
127.0.0.1:6379> object encoding weishao 
"raw"

字符串類型的內(nèi)部編碼有三種：
1方灾、int建蹄，存儲8 個字節(jié)的長整型（long，2^63-1）裕偿。
2洞慎、embstr, 代表embstr 格式的SDS（Simple Dynamic String 簡單動態(tài)字符串），存儲小于44 個字節(jié)的字符串嘿棘。
3劲腿、raw，存儲大于44 個字節(jié)的字符串（3.2 版本之前是39 字節(jié)）鸟妙。

/* object.c */
#define OBJ_ENCODING_EMBSTR_SIZE_LIMIT 44

幾個疑問

問題1谆棱、什么是SDS？
Redis 中字符串的實現(xiàn)圆仔。
在3.2 以后的版本中，SDS 又有多種結(jié)構(gòu)（sds.h）：sdshdr5蔫劣、sdshdr8坪郭、sdshdr16、sdshdr32脉幢、sdshdr64歪沃，用于存儲不同的長度的字符串，分別代表
2^5=32byte嫌松，
2^8=256byte沪曙，
2^16=65536byte=64KB，
2^32byte=4GB萎羔。

/* sds.h */
struct __attribute__ ((__packed__)) sdshdr8 {
    uint8_t len; /* 當前字符數(shù)組的長度*/
    uint8_t alloc; /*當前字符數(shù)組總共分配的內(nèi)存大小*/
    unsigned char flags; /* 當前字符數(shù)組的屬性液走、用來標識到底是sdshdr8 還是sdshdr16 等*/
    char buf[]; /* 字符串真正的值*/
};

問題2、為什么Redis 要用SDS 實現(xiàn)字符串？
C 語言本身沒有字符串類型（只能用字符數(shù)組char[]實現(xiàn)）缘眶。
1嘱根、使用字符數(shù)組必須先給目標變量分配足夠的空間，否則可能會溢出巷懈。
2该抒、如果要獲取字符長度，必須遍歷字符數(shù)組顶燕，時間復(fù)雜度是O(n)凑保。
3、C 字符串長度的變更會對字符數(shù)組做內(nèi)存重分配涌攻。
4欧引、通過從字符串開始到結(jié)尾碰到的第一個'\0'來標記字符串的結(jié)束，因此不能保存圖片癣漆、音頻维咸、視頻、壓縮文件等二進制(bytes)保存的內(nèi)容惠爽，二進制不安全癌蓖。

SDS 的特點：
1、不用擔心內(nèi)存溢出問題婚肆，如果需要會對SDS 進行擴容租副。
2、獲取字符串長度時間復(fù)雜度為O(1)较性，因為定義了len 屬性用僧。
3、通過“空間預(yù)分配”（ sdsMakeRoomFor）和“惰性空間釋放”赞咙，防止多次重分配內(nèi)存责循。
4、判斷是否結(jié)束的標志是len 屬性（它同樣以'\0'結(jié)尾是因為這樣就可以使用C語言中函數(shù)庫操作字符串的函數(shù)了）攀操，可以包含'\0'院仿。

image.png

問題3、embstr 和raw 的區(qū)別速和？
embstr 的使用只分配一次內(nèi)存空間（因為RedisObject 和SDS 是連續(xù)的）歹垫，而raw需要分配兩次內(nèi)存空間（分別為RedisObject 和SDS 分配空間）。
因此與raw 相比颠放，embstr 的好處在于創(chuàng)建時少分配一次空間排惨，刪除時少釋放一次空間，以及對象的所有數(shù)據(jù)連在一起碰凶，尋找方便暮芭。
而embstr 的壞處也很明顯鹿驼，如果字符串的長度增加需要重新分配內(nèi)存時，整個RedisObject 和SDS 都需要重新分配空間谴麦，因此Redis 中的embstr 實現(xiàn)為只讀蠢沿。

問題4：int 和embstr 什么時候轉(zhuǎn)化為raw？
當int 數(shù)據(jù)不再是整數(shù)匾效， 或大小超過了long 的范圍（2^63-1=9223372036854775807）時舷蟀，自動轉(zhuǎn)化為embstr。

問題5：明明沒有超過閾值面哼，為什么變成raw 了野宜？

127.0.0.1:6379> set k2 a
OK
127.0.0.1:6379> object encoding k2
"embstr"
127.0.0.1:6379> append k2 b
(integer) 2
127.0.0.1:6379> object encoding k2
"raw"

對于embstr，由于其實現(xiàn)是只讀的魔策，因此在對embstr 對象進行修改時匈子，都會先轉(zhuǎn)化為raw 再進行修改。
因此闯袒，只要是修改embstr 對象虎敦，修改后的對象一定是raw 的，無論是否達到了44個字節(jié)政敢。

問題6：當長度小于閾值時其徙，會還原嗎？
關(guān)于Redis 內(nèi)部編碼的轉(zhuǎn)換喷户，都符合以下規(guī)律：編碼轉(zhuǎn)換在Redis 寫入數(shù)據(jù)時完成唾那，且轉(zhuǎn)換過程不可逆，只能從小內(nèi)存編碼向大內(nèi)存編碼轉(zhuǎn)換（但是不包括重新set）

問題7：為什么要對底層的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進行一層包裝呢褪尝？
通過封裝闹获，可以根據(jù)對象的類型動態(tài)地選擇存儲結(jié)構(gòu)和可以使用的命令，實現(xiàn)節(jié)省空間和優(yōu)化查詢速度河哑。

應(yīng)用場景

緩存

String 類型
例如：熱點數(shù)據(jù)緩存（例如報表避诽，明星出軌），對象緩存璃谨，全頁緩存茎用。
可以提升熱點數(shù)據(jù)的訪問速度。

數(shù)據(jù)共享分布式

STRING 類型睬罗，因為Redis 是分布式的獨立服務(wù)，可以在多個應(yīng)用之間共享
例如：分布式Session

分布式鎖

STRING 類型setnx 方法旭斥，只有不存在時才能添加成功容达，返回true。

全局ID

INT 類型垂券，INCRBY花盐，利用原子性

計數(shù)器

INT 類型羡滑，INCR 方法
例如：文章的閱讀量，微博點贊數(shù)算芯，允許一定的延遲柒昏，先寫入Redis 再定時同步到數(shù)據(jù)庫。

限流

INT 類型熙揍，INCR 方法
以訪問者的IP 和其他信息作為key职祷，訪問一次增加一次計數(shù)，超過次數(shù)則返回false届囚。

位統(tǒng)計

String 類型的BITCOUNT（1.6.6 的bitmap 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)介紹）有梆。
字符是以8 位二進制存儲的。

set k1 a
setbit k1 6 1
setbit k1 7 0
get k1

a 對應(yīng)的ASCII 碼是97意系，轉(zhuǎn)換為二進制數(shù)據(jù)是01100001
b 對應(yīng)的ASCII 碼是98泥耀，轉(zhuǎn)換為二進制數(shù)據(jù)是01100010
因為bit 非常節(jié)省空間（1 MB=8388608 bit），可以用來做大數(shù)據(jù)量的統(tǒng)計蛔添。
例如：在線用戶統(tǒng)計痰催，留存用戶統(tǒng)計

setbit onlineusers 0 1
setbit onlineusers 1 1
setbit onlineusers 2 0

支持按位與、按位或等等操作迎瞧。

BITOP AND destkey key [key ...] 夸溶，對一個或多個key 求邏輯并，并將結(jié)果保存到destkey 夹攒。
BITOP OR destkey key [key ...] 蜘醋，對一個或多個key 求邏輯或，并將結(jié)果保存到destkey 咏尝。
BITOP XOR destkey key [key ...] 压语，對一個或多個key 求邏輯異或，并將結(jié)果保存到destkey 编检。
BITOP NOT destkey key 胎食，對給定key 求邏輯非，并將結(jié)果保存到destkey 允懂。

計算出7 天都在線的用戶

BITOP "AND" "7_days_both_online_users" "day_1_online_users" "day_2_online_users" ... "day_7_online_users"

Hash 哈希

存儲類型

包含鍵值對的無序散列表厕怜。value 只能是字符串，不能嵌套其他類型蕾总。

同樣是存儲字符串粥航，Hash 與String 的主要區(qū)別？
1生百、把所有相關(guān)的值聚集到一個key 中递雀，節(jié)省內(nèi)存空間
2、只使用一個key蚀浆，減少key 沖突
3缀程、當需要批量獲取值的時候搜吧，只需要使用一個命令，減少內(nèi)存/IO/CPU 的消耗

Hash 不適合的場景：
1杨凑、Field 不能單獨設(shè)置過期時間
2滤奈、沒有bit 操作
3、需要考慮數(shù)據(jù)量分布的問題（value 值非常大的時候撩满，無法分布到多個節(jié)點）

操作命令

hset h1 f 6
hset h1 e 5
hmset h1 a 1 b 2 c 3 d 4

hget h1 a
hmget h1 a b c d
hkeys h1
hvals h1
hgetall h1

key 操作

hget exists h1
hdel h1
hlen h1

存儲（實現(xiàn)）原理

Redis 的Hash 本身也是一個KV 的結(jié)構(gòu)蜒程，類似于Java 中的HashMap。
外層的哈希（Redis KV 的實現(xiàn)）只用到了hashtable鹦牛。當存儲hash 數(shù)據(jù)類型時搞糕，叫做內(nèi)層的哈希。內(nèi)層的哈希底層可以使用兩種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實現(xiàn)：

ziplist：OBJ_ENCODING_ZIPLIST（壓縮列表）
hashtable：OBJ_ENCODING_HT（哈希表）

127.0.0.1:6379> hset h2 f aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa
(integer) 1
127.0.0.1:6379> hset h3 f aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa
(integer) 1
127.0.0.1:6379> object encoding h2
"ziplist"
127.0.0.1:6379> object encoding h3
"hashtable"

ziplist 壓縮列表

ziplist 壓縮列表是什么曼追？

/* ziplist.c 源碼頭部注釋*/
The ziplist is a specially encoded dually linked list that is designed to be very memory efficient. It stores both strings and
integer values, where integers are encoded as actual integers instead of a series of characters. It allows push and pop
operations on either side of the list in O(1) time. However, because every operation requires a reallocation of the memory
used by the ziplist, the actual complexity is related to the amount of memory used by the ziplist.

ziplist 是一個經(jīng)過特殊編碼的雙向鏈表窍仰，它不存儲指向上一個鏈表節(jié)點和指向下一個鏈表節(jié)點的指針，而是存儲上一個節(jié)點長度和當前節(jié)點長度礼殊，通過犧牲部分讀寫性能驹吮，來換取高效的內(nèi)存空間利用率，是一種時間換空間的思想晶伦。只用在字段個數(shù)少碟狞，字段值小的場景里面。

ziplist 的內(nèi)部結(jié)構(gòu)
ziplist.c 源碼第16 行的注釋：

* <zlbytes> <zltail> <zllen> <entry> <entry> ... <entry> <zlend>

image.png

typedef struct zlentry {
    unsigned int prevrawlensize; /* 上一個鏈表節(jié)點占用的長度*/
    unsigned int prevrawlen; /* 存儲上一個鏈表節(jié)點的長度數(shù)值所需要的字節(jié)數(shù)*/
    unsigned int lensize; /* 存儲當前鏈表節(jié)點長度數(shù)值所需要的字節(jié)數(shù)*/
    unsigned int len; /* 當前鏈表節(jié)點占用的長度*/
    unsigned int headersize; /* 當前鏈表節(jié)點的頭部大谢榕恪（prevrawlensize + lensize）族沃，即非數(shù)據(jù)域的大小*/
    unsigned char encoding; /* 編碼方式*/
    unsigned char *p; /* 壓縮鏈表以字符串的形式保存，該指針指向當前節(jié)點起始位置*/
} zlentry;

編碼encoding（ziplist.c 源碼第204 行）

#define ZIP_STR_06B (0 << 6) //長度小于等于63 字節(jié)
#define ZIP_STR_14B (1 << 6) //長度小于等于16383 字節(jié)
#define ZIP_STR_32B (2 << 6) //長度小于等于4294967295 字節(jié)

image.png

問題：什么時候使用ziplist 存儲泌参？
當hash 對象同時滿足以下兩個條件的時候脆淹，使用ziplist 編碼：
1）所有的鍵值對的健和值的字符串長度都小于等于64byte（一個英文字母一個字節(jié)）；
2）哈希對象保存的鍵值對數(shù)量小于512 個沽一。

/* src/redis.conf 配置*/
hash-max-ziplist-value 64 // ziplist 中最大能存放的值長度
hash-max-ziplist-entries 512 // ziplist 中最多能存放的entry 節(jié)點數(shù)量

/* 源碼位置：t_hash.c 盖溺，當達字段個數(shù)超過閾值，使用HT 作為編碼*/
if (hashTypeLength(o) > server.hash_max_ziplist_entries)
    hashTypeConvert(o, OBJ_ENCODING_HT);

/*源碼位置： t_hash.c铣缠，當字段值長度過大烘嘱，轉(zhuǎn)為HT */
for (i = start; i <= end; i++) {
    if (sdsEncodedObject(argv[i]) && sdslen(argv[i]->ptr) > server.hash_max_ziplist_value){
        hashTypeConvert(o, OBJ_ENCODING_HT);
        break;
    }
}

一個哈希對象超過配置的閾值（鍵和值的長度有>64byte，鍵值對個數(shù)>512 個）時蝗蛙，會轉(zhuǎn)換成哈希表（hashtable）

hashtable（dict）

在Redis 中蝇庭，hashtable 被稱為字典（dictionary），它是一個數(shù)組+鏈表的結(jié)構(gòu)捡硅。
源碼位置：dict.h
前面我們知道了遗契，Redis 的KV 結(jié)構(gòu)是通過一個dictEntry 來實現(xiàn)的。
Redis 又對dictEntry 進行了多層的封裝病曾。

typedef struct dictEntry {
    void *key; /* key 關(guān)鍵字定義*/
    union {
        void *val; uint64_t u64; /* value 定義*/
        int64_t s64; double d;
    } v;

    struct dictEntry *next; /* 指向下一個鍵值對節(jié)點*/
} dictEntry;

dictEntry 放到了dictht（hashtable 里面）：

/* This is our hash table structure. Every dictionary has two of this as we
* implement incremental rehashing, for the old to the new table. */
typedef struct dictht {
    dictEntry **table; /* 哈希表數(shù)組*/
    unsigned long size; /* 哈希表大小*/
    unsigned long sizemask; /* 掩碼大小牍蜂，用于計算索引值√┩浚總是等于size-1 */
    unsigned long used; /* 已有節(jié)點數(shù)*/
} dictht;

ht 放到了dict 里面：

typedef struct dict {
    dictType *type; /* 字典類型*/
    void *privdata; /* 私有數(shù)據(jù)*/
    dictht ht[2]; /* 一個字典有兩個哈希表*/
    long rehashidx; /* rehash 索引*/
    unsigned long iterators; /* 當前正在使用的迭代器數(shù)量*/
} dict;

從最底層到最高層dictEntry——dictht——dict——OBJ_ENCODING_HT
總結(jié)：哈希的存儲結(jié)構(gòu)

image.png

注意：dictht 后面是NULL 說明第二個ht 還沒用到鲫竞。dictEntry*后面是NULL 說明沒有hash 到這個地址。dictEntry 后面是NULL 說明沒有發(fā)生哈希沖突逼蒙。

問題：為什么要定義兩個哈希表呢从绘？ht[2]
redis 的hash 默認使用的是ht[0]，ht[1]不會初始化和分配空間是牢。
哈希表dictht 是用鏈地址法來解決碰撞問題的僵井。在這種情況下，哈希表的性能取決于它的大胁道狻（size 屬性）和它所保存的節(jié)點的數(shù)量（used 屬性）之間的比率：

• 比率在1:1 時（一個哈希表ht 只存儲一個節(jié)點entry）批什，哈希表的性能最好；
• 如果節(jié)點數(shù)量比哈希表的大小要大很多的話（這個比例用ratio 表示社搅，5 表示平均一個ht 存儲5 個entry）驻债，那么哈希表就會退化成多個鏈表，哈希表本身的性能優(yōu)勢就不再存在形葬。
  在這種情況下需要擴容合呐。Redis 里面的這種操作叫做rehash。
  rehash 的步驟：
  1笙以、為字符ht[1]哈希表分配空間淌实，這個哈希表的空間大小取決于要執(zhí)行的操作，以及ht[0]當前包含的鍵值對的數(shù)量猖腕。
  擴展：ht[1]的大小為第一個大于等于ht[0].used*2拆祈。
  2、將所有的ht[0]上的節(jié)點rehash 到ht[1]上谈息，重新計算hash 值和索引缘屹，然后放入指定的位置。
  3侠仇、當ht[0]全部遷移到了ht[1]之后轻姿，釋放ht[0]的空間，將ht[1]設(shè)置為ht[0]表逻炊，并創(chuàng)建新的ht[1]互亮，為下次rehash 做準備。

問題：什么時候觸發(fā)擴容余素？
負載因子（源碼位置：dict.c）：

static int dict_can_resize = 1;
static unsigned int dict_force_resize_ratio = 5;

ratio = used / size豹休，已使用節(jié)點與字典大小的比例
dict_can_resize 為1 并且dict_force_resize_ratio 已使用節(jié)點數(shù)和字典大小之間的比率超過1：5，觸發(fā)擴容

應(yīng)用場景

String 可以做的事情桨吊，Hash 都可以做威根。

存儲對象類型的數(shù)據(jù)

比如對象或者一張表的數(shù)據(jù)凤巨，比String 節(jié)省了更多key 的空間，也更加便于集中管理洛搀。

購物車

key：用戶id敢茁；field：商品id；value：商品數(shù)量留美。
+1：hincr彰檬。-1：hdecr。刪除：hdel谎砾。全選：hgetall逢倍。商品數(shù)：hlen。

List 列表

操作命令

元素增減：

lpush queue a
lpush queue b c
rpush queue d e
lpop queue
rpop queue
blpop queue
brpop queue

取值

lindex queue 0
lrange queue 0 -1

image.png

存儲（實現(xiàn)）原理

在早期的版本中景图，數(shù)據(jù)量較小時用ziplist 存儲较雕，達到臨界值時轉(zhuǎn)換為linkedlist 進行存儲，分別對應(yīng)OBJ_ENCODING_ZIPLIST 和OBJ_ENCODING_LINKEDLIST 症歇。
3.2 版本之后郎笆，統(tǒng)一用quicklist 來存儲。quicklist 存儲了一個雙向鏈表忘晤，每個節(jié)點都是一個ziplist宛蚓。

127.0.0.1:6379> object encoding queue
"quicklist"

quicklist

quicklist（快速列表）是ziplist 和linkedlist 的結(jié)合體。
quicklist.h设塔，head 和tail 指向雙向鏈表的表頭和表尾

typedef struct quicklist {
    quicklistNode *head; /* 指向雙向鏈表的表頭*/
    quicklistNode *tail; /* 指向雙向鏈表的表尾*/
    unsigned long count; /* 所有的ziplist 中一共存了多少個元素*/
    unsigned long len; /* 雙向鏈表的長度凄吏，node 的數(shù)量*/
    int fill : 16; /* fill factor for individual nodes */
    unsigned int compress : 16; /* 壓縮深度，0：不壓縮闰蛔； */
} quicklist;

quicklistNode 中的*zl 指向一個ziplist痕钢，一個ziplist 可以存放多個元素。

typedef struct quicklistNode {
struct quicklistNode *prev; /* 前一個節(jié)點*/
struct quicklistNode *next; /* 后一個節(jié)點*/
unsigned char *zl; /* 指向?qū)嶋H的ziplist */
unsigned int sz; /* 當前ziplist 占用多少字節(jié)*/
unsigned int count : 16; /* 當前ziplist 中存儲了多少個元素序六，占16bit（下同）任连，最大65536 個*/
unsigned int encoding : 2; /* 是否采用了LZF 壓縮算法壓縮節(jié)點，1：RAW 2：LZF */
unsigned int container : 2; /* 2：ziplist例诀，未來可能支持其他結(jié)構(gòu)存儲*/
unsigned int recompress : 1; /* 當前ziplist 是不是已經(jīng)被解壓出來作臨時使用*/
unsigned int attempted_compress : 1; /* 測試用*/
unsigned int extra : 10; /* 預(yù)留給未來使用*/
} quicklistNode;

image.png

ziplist 的結(jié)構(gòu)前面已經(jīng)說過了随抠，不再重復(fù)。

應(yīng)用場景

用戶消息時間線timeline

因為List 是有序的繁涂，可以用來做用戶時間線

消息隊列

List 提供了兩個阻塞的彈出操作：BLPOP/BRPOP拱她，可以設(shè)置超時時間。
BLPOP：BLPOP key1 timeout 移出并獲取列表的第一個元素扔罪， 如果列表沒有元素會阻塞列表直到等待超時或發(fā)現(xiàn)可彈出元素為止秉沼。
BRPOP：BRPOP key1 timeout 移出并獲取列表的最后一個元素， 如果列表沒有元素會阻塞列表直到等待超時或發(fā)現(xiàn)可彈出元素為止。

隊列：先進先出：rpush blpop唬复，左頭右尾矗积，右邊進入隊列，左邊出隊列敞咧。
棧：先進后出：rpush brpop

Set 集合

存儲類型

String 類型的無序集合漠魏，最大存儲數(shù)量2^32-1（40 億左右）。

操作命令

添加一個或者多個元素

sadd myset a b c d e f g

獲取所有元素

smembers myset

統(tǒng)計元素個數(shù)

scard myset

隨機獲取一個元素

srandmember key

隨機彈出一個元素

spop myset

移除一個或者多個元素

srem myset d e f

查看元素是否存在

sismember myset a

存儲（實現(xiàn)）原理

Redis 用intset 或hashtable 存儲set妄均。如果元素都是整數(shù)類型，就用inset 存儲哪自。
如果不是整數(shù)類型丰包，就用hashtable（數(shù)組+鏈表的存來儲結(jié)構(gòu)）。
問題：KV 怎么存儲set 的元素壤巷？key 就是元素的值邑彪，value 為null。
如果元素個數(shù)超過512 個胧华，也會用hashtable 存儲寄症。

配置文件redis.conf
set-max-intset-entries 512

127.0.0.1:6379> sadd iset 1 2 3 4 5 6
(integer) 6
127.0.0.1:6379> object encoding iset
"intset"
127.0.0.1:6379> sadd myset a b c d e f
(integer) 6
127.0.0.1:6379> object encoding myset
"hashtable"

應(yīng)用場景

抽獎

隨機獲取元素
spop myset

點贊、簽到矩动、打卡

這條微博的ID 是t1001有巧，用戶ID 是u3001。
用like:t1001 來維護t1001 這條微博的所有點贊用戶悲没。
點贊了這條微博：sadd like:t1001 u3001
取消點贊：srem like:t1001 u3001
是否點贊：sismember like:t1001 u3001
點贊的所有用戶：smembers like:t1001
點贊數(shù)：scard like:t1001
比關(guān)系型數(shù)據(jù)庫簡單許多篮迎。

商品標簽

sadd tags:i5001 畫面清晰細膩
sadd tags:i5001 真彩清晰顯示屏
sadd tags:i5001 流暢至極

商品篩選

獲取差集
獲取交集
獲取并集

ZSet 有序集合

存儲類型

image.png

sorted set，有序的set示姿，每個元素有個score甜橱。
score 相同時，按照key 的ASCII 碼排序栈戳。
數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)對比：

image.png

操作命令

添加元素

zadd myzset 10 java 20 php 30 ruby 40 cpp 50 python

獲取全部元素

zrange myzset 0 -1 withscores
zrevrange myzset 0 -1 withscores

根據(jù)分值區(qū)間獲取元素

zrangebyscore myzset 20 30

移除元素
也可以根據(jù)score rank 刪除

zrem myzset php cpp

統(tǒng)計元素個數(shù)

zcard myzset

分值遞增

zincrby myzset 5 python

根據(jù)分值統(tǒng)計個數(shù)

zcount myzset 20 60

獲取元素rank

zrank myzset java

獲取元素score

zsocre myzset java

也有倒序的rev 操作（reverse）

存儲（實現(xiàn)）原理

同時滿足以下條件時使用ziplist 編碼：

• 元素數(shù)量小于128 個
• 所有member 的長度都小于64 字節(jié)

在ziplist 的內(nèi)部岂傲，按照score 排序遞增來存儲。插入的時候要移動之后的數(shù)據(jù)子檀。

對應(yīng)redis.conf 參數(shù)：
zset-max-ziplist-entries 128
zset-max-ziplist-value 64

超過閾值之后镊掖，使用skiplist+dict 存儲。

問題：什么是skiplist命锄？
我們先來看一下有序鏈表：

image.png

image.png

這樣所有新增加的指針連成了一個新的鏈表涕烧，但它包含的節(jié)點個數(shù)只有原來的一半（上圖中是7, 19, 26）月而。在插入一個數(shù)據(jù)的時候，決定要放到那一層议纯，取決于一個算法（在redis 中t_zset.c 有一個zslRandomLevel 這個方法）驼卖。

現(xiàn)在當我們想查找數(shù)據(jù)的時候步责，可以先沿著這個新鏈表進行查找络凿。當碰到比待查數(shù)據(jù)大的節(jié)點時觉既，再回到原來的鏈表中的下一層進行查找。比如阀参，我們想查找23肝集，查找的路徑是沿著下圖中標紅的指針所指向的方向進行的：

image.png

1. 23 首先和7 比較，再和19 比較结笨，比它們都大包晰，繼續(xù)向后比較。
2. 但23 和26 比較的時候炕吸，比26 要小伐憾，因此回到下面的鏈表（原鏈表），與22比較赫模。
3. 23 比22 要大树肃，沿下面的指針繼續(xù)向后和26 比較。23 比26 小瀑罗，說明待查數(shù)據(jù)23 在原鏈表中不存在

在這個查找過程中胸嘴，由于新增加的指針，我們不再需要與鏈表中每個節(jié)點逐個進行比較了斩祭。需要比較的節(jié)點數(shù)大概只有原來的一半劣像。這就是跳躍表。
為什么不用AVL 樹或者紅黑樹摧玫？因為skiplist 更加簡潔耳奕。

應(yīng)用場景

排行榜
id 為6001 的新聞點擊數(shù)加1：zincrby hotNews:20190926 1 n6001
獲取今天點擊最多的15 條：zrevrange hotNews:20190926 0 15 withscores

——學自咕泡學院