Redis 的单线程架构：揭示其高效的秘密 (redis的五种数据类型)

Redis 是一种流行的开源内存数据结构存储，以其高性能和可伸缩性而闻名。一个令人惊讶的事实是，Redis 仅使用单线程来处理所有客户端请求。

单线程架构的好处

单线程架构为 Redis 提供了以下好处：

• 简单性：由于只有一个线程，因此代码库更简单，更容易维护。
• 一致性：所有数据操作都在一个线程中执行，确保数据一致性和完整性。
• 低延迟：单线程架构消除了线程之间的上下文切换，从而降低了延迟。

如何处理并发请求？

尽管是单线程的，Redis 仍然li>有序集合：一个有序集合，其中元素根据分数排序。适合存储排行榜或带权重的值。

优化并发性能

为了进一步优化 Redis 的并发性能，可以实施以下技术：

• 使用集群：Redis 可以通过创建集群来横向扩展，从而处理更高的负载。
• 使用管道：通过将多个命令发送到 Redis 服务器并一次性获取响应，可以减少网络延迟。
• 使用持久化：将 Redis 数据存储在持久化存储中（例如磁盘）可以防止数据丢失，并提高恢复速度。

结论

Redis 的单线程架构是其高性能和可伸缩性的关键。通过利用事件循环和多路复用的优势，Redis 能够同时处理大量客户端请求。Redis 的五种基本数据类型为各种应用程序提供了灵活性。通过优化并发性能，Redis 可以成为需要高吞吐量和低延迟的应用程序的理想选择。

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redis数据类型和应用场景

Redis是当前比较热门的NOSQL系统之一，它是一个开源的使用ANSI c语言编写的key-value存储系统（区别于MySQL的二维表格的形式存储。 ），Redis数据都是缓存在计算机内存中并且它会周期性的把更新的数据写入磁盘或者把修改操作写入追加的记录文件，实现数据的持久化。 谈到存储数据，那么必然要涉及到相关的数据类型，redis主要有以下数据类型： 描述：string 是 redis 最基本的类型，你可以理解成与 Memcached 一模一样的类型，一个 key 对应一个 value。 value其实不仅是String，也可以是数字。 string 类型是二进制安全的。 意思是 redis 的 string 可以包含任何数据。 比如jpg图片或者序列化的对象。 string 类型是 Redis 最基本的数据类型，string 类型的值最大能存储 512MB。 常用命令：get、set、incr、decr、mget等。 应用场景：规key-value缓存应用。 常规计数: 点赞数, 粉丝数。 描述： hash 是一个键值(key => value)对集合。 Redis hash 是一个 string 类型的 field 和 value 的映射表，hash 特别适合用于存储对象。 常用命令：hget,hset,hgetall 等。 应用场景：存储部分变更数据，如商品信息等。 描述：list 列表是简单的字符串列表，按照插入顺序排序。 你可以添加一个元素到列表的头部（左边）或者尾部（右边）。 列表最多可存储 232 - 1 元素 (, 每个列表可存储40多亿)。 常用命令：lpush（添加左边元素）,rpush,lpop（移除左边第一个元素）,rpop,lrange（获取列表片段，LRANGE key start stop）等。 应用场景：消息队列，关注列表，粉丝列表等都可以用Redis的list结构来实现。 描述： set是string类型的无序集合。 集合是通过hashtable实现的，概念和数学中个的集合基本类似，可以交集，并集，差集等等，set中的元素是没有顺序的。 所以添加，删除，查找的复杂度都是O(1)。 常用命令：sadd,spop,smembers,sunion 等。 应用场景：交集，并集，差集（微博中，可以将一个用户所有的关注人存在一个集合中，将其所有粉丝存在一个集合。 Redis还为集合提供了求交集、并集、差集等操作，可以非常方便的实现如共同关注、共同喜好、二度好友等功能，对上面的所有集合操作，你还可以使用不同的命令选择将结果返回给客户端还是存集到一个新的集合中） 描述：zset 和 set 一样也是string类型元素的集合,且不允许重复的成员。 不同是可以打分（排序） 常用命令：zadd,zrange,zrem,zcard等 应用场景：排行榜，带权重的消息队列 描述：Bitmaps这个“数据结构”可以实现对位的操作。 把数据结构加上引号主要因为： Bitmaps本身不是一种数据结构， 实际上它就是字符串 ， 但是它可以对字符串的位进行操作。 Bitmaps单独提供了一套命令， 所以在Redis中使用Bitmaps和使用字符串的方法不太相同。 可以把Bitmaps想象成一个以位为单位的数组， 数组的每个单元只能存储0和1， 数组的下标在Bitmaps中叫做偏移量。 其实大多数Bitmaps的应用场景可以用其他数据类型来实现，用Bitmaps主要是存储空间占用特别少 常用命令：getbit key offset；setbit key offset value 应用场景：统计用户访问，统计电影某天的的播放量 描述：Redis 在 2.8.9 版本添加了 HyperLogLog 结构。 Redis HyperLogLog 是用来做基数统计的算法，HyperLogLog 的优点是，在输入元素的数量或者体积非常非常大时，计算基数所需的空间总是固定 的、并且是很小的。 在 Redis 里面，每个 HyperLogLog 键只需要花费 12 KB 内存，就可以计算接近 2^64 个不同元素的基 数。 这和计算基数时，元素越多耗费内存就越多的集合形成鲜明对比。 但是，因为 HyperLogLog 只会根据输入元素来计算基数，而不会储存输入元素本身，所以 HyperLogLog 不能像集合那样，返回输入的各个元素。 这类数据结构的基本大的思路就是使用统计概率上的算法，牺牲数据的精准性来节省内存的占用空间及提升相关操作的性能 常用命令：pfadd， pfcount，pfmerge 应用场景：统计网站的每日UV 描述：GEO功能在Redis3.2版本提供，支持存储地理位置信息用来实现诸如附近位置、摇一摇这类依赖于地理位置信息的功能的数据类型为zset. 常用命令：geoadd，geopos， geodist 应用场景：附近位置、摇一摇 参考列表：Redis五种数据类型及应用场景

redis数据结构

redis数据结构

Redis是一种存储key-value的内存型数据库，它的key都是字符串类型，value支持存储5种类型的数据：String（字符串类型）、List（列表类型）、Hash（哈希表类型、即key-value类型）、Set（无序集合类型，元素不可重复）、Zset（有序集合类型，元素不可重复）。

针对这5种数据类型，Redis在底层都是使用的redisObject对象表示的。redisObject有3个重要的属性：type、encoding、ptr。

其中，type表示value的数据类型，也就是我们上面说的5种数据类型（REDIS_STRING、REDIS_LIST、REDIS_HASH、REDIS_SET、REDIS_ZSET）；encoding表示value的编码，即底层使用了哪种数据结构；ptr是一个指向保存value的底层数据结构的指针。

其中type和ptr属性不用做过多的解释，一看就知道什么意思，本篇文章主要分析value的encoding编码，也就是不同数据类型的value对应的底层数据结构是什么以及数据结构的原理分析。

Redis（Remote Dictionary Server )，即远程字典服务，是一个开源的使用ANSI C语言编写、支持网络、可基于内存亦可持久化的日志型、Key-Value数据库，并提供多种语言的API。

redis是一个key-value存储系统。和Memcached类似，它支持存储的value类型相对更多，包括string(字符串)、list(链表)、set(集合)、zset(sorted set --有序集合)和hash（哈希类型）。这些数据类型都支持push/pop、add/remove及取交集并集和差集及更丰富的操作，而且这些操作都是原子性的。

在此基础上，redis支持各种不同方式的排序。与memcached一样，为了保证效率，数据都是缓存在内存中。区别的是redis会周期性的把更新的数据写入磁盘或者把修改操作写入追加的记录文件，并且在此基础上实现了master-slave(主从)同步。

redis 常见数据结构以及使用场景分析?

Redis 提供了 5种数据结构，每一种数据结构有各种的使用场景。 1、String 字符串字符串类型是 Redis 最基础的数据结构，首先键都是字符串类型，而且 其他几种数据结构都是在字符串类型基础上构建的，我们常使用的 set key value 命令就是字符串。 常用在缓存、计数、共享Session、限速等。 2、Hash 哈希在Redis中，哈希类型是指键值本身又是一个键值对 结构，形如value={{field1，value1}，...{fieldN，valueN}}，添加命令：hset key field value。 哈希可以用来存放用户信息，比如实现购物车3、List 列表列表（list）类型是用来存储多个有序的字符串。 可以做简单的消息队列的功能。 另外，可以利用 lrange 命令，做基于 Redis的分页功能，性能极佳，用户体验好。 4、Set 集合集合（set）类型也是用来保存多个的字符串元素，但和列表类型不一 样的是，集合中不允许有重复元素，并且集合中的元素是无序的，不能通过 索引下标获取元素。 利用 Set 的交集、并集、差集等操作，可以计算共同喜好，全部的喜好，自己独有的喜好等功能。 5、Sorted Set 有序集合Sorted Set 多了一个权重参数 Score，集合中的元素能够按 Score 进行排列。 可以做排行榜应用，取 TOP N 操作。

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