Redis系列二 - 数据结构

前言

　　redis作为我们开发的一大神器，我们接触肯定不会少，但是很多同学也许只会存储String类型的值，这是非常不合理的。在这里，将带大家认识Redis的5中数据结构。

1、问：Redis有那些数据结构？

　　常见的5种：字符串（String），散列（Hash），列表（List），集合（Set），有序集合（SortedSet）等；除此之外，还有HyperLogLog、Geo、Pub/Sub。

　　注：之前项目组也有遇见过 BloomFilter（布隆过滤器），这个能很好地防止缓存穿透的发生，它的原理也很简单，就是利用高效的数据结构和算法快速判断出你这个 Key 是否在数据库中存在，不存在你 Return 就好了，存在你就去查了DB刷新Key、Value，再Return。

　　传送门：《防止缓存穿透的神器：BloomFilter》

2、问：Redis的5种数据结构，有哪些最适合的使用场景？

　　答：先从String说起吧。

String：

　　这个是最简单的类型，就是普通的 set 和 get，做简单的 KV 缓存。

　　但是真实的开发环境中，很多人可能会把很多比较复杂的结构也统一转成 String 去存储使用，比如有的人他就喜欢把对象或者List 转换为 JSONString 进行存储，拿出来再反序列化。

　　这里就不讨论这样做的对错了，但是我们在日常开发中，还是能在最合适的场景使用最合适的数据结构，这也是代码规范的一个表现。

String的适应应用场景比较多

缓存功能：String 字符串是最常用的数据类型，不仅仅是Redis，各个语言都是最基本类型，因此，利用Redis作为缓存，配合其他数据库作为存储层，利用Redis支持高并发的特点，可以大大
加快系统的读写速度、以及降低后端数据库的压力。
计数器：许多系统都会使用Redis作为系统的实时计数器，可以快速实现计数和查询的功能。而且最终的数据结果可以按照特定的时间落地到数据库或者其他存储介质当中进行永久保存。
共享用户Session：用户重新刷新一次界面，可能需要访问以下数据进行重新登录或者访问页面缓存 Cookie，但是可以利用 Redis 将用户的 Session 集中管理，在这种模式只需要保证Redis的高可用，每次用户Session的更新和获取都可以快速完成，大大提高效率。

Hash：

　　这个是类似 Map 的一种结构，这个一般就是可以将结构化的数据，比如一个对象（前提是这个对象没有嵌套其他的对象）给缓存在Redis里，然后每次读写缓存的时候，就可以操作Hash里的某个字段。

　　但是这个的场景略为单一，因为现在很多对象都是比较复杂的，比如商品对象里面就包含了很多属性，其中也有对象。

List：

　　List 是有序列表，这个还是比较常用的。

　　比如可以通过List 存储一些列表型的数据，商品的评价列表、粉丝列表之类的东西。

　　比如可以通过 lrange 命令，读取某个闭区间内的元素，可以基于 List 实现分页查询，这个是很棒的一个功能，基于 Redis 实现简单的高性能分页，可以做类似微博下拉不断分页的东西，性能高，就一页一页走。

　　比如可以搞个简单的消息队列，从List 头怼进去，从 List 屁股那里弄出来。

　　List 本身就是我们在开发过程中比较常用的数据结构了，热点数据更不用说了。

消息队列：Redis 的链表结构，可以轻松实现阻塞队列，可以使用左进右出的命令组合来完成队列的设计。比如：数据的生产者可以通过 Lpush 命令从左边插入数据，多个数据消费者，可以使用 BRpop 命令阻塞的“抢”列表尾部的数据。
文章列表或者数据分页展示的应用。比如，我们常用的博客网站的文章列表，当用户量越来越多时，而且每一个用户都有自己的文章列表，而且文章多时，都需要分页展示，这时可以考虑使用Redis 的列表，列表不但有序，同时还支持按照范围内获取元素，可以完美解决分页查询功能，大大提高查询效率。

Set：

　　Set 时无序集合，会自动去重的那种。

　　直接基于 Set 将系统里需要去重的数据扔进去，自动就给去重了，如果你需要对一些数据进行快速的全局去重，你当然也可以基于 JVM 内存里的 HashSet 进行去重，但是如果你的某个系统部署在多台机器上呢？得基于 Redis 进行全局的 Set 去重。

　　可以基于 Set 玩交集、并集、差集的操作，比如交集吧，我们可以把两个人的好友列表整一个交集，看看俩人的共同好友都有谁，对吧？

　　反正这些场景比较多，因为对比很快，操作也简单，两个查询一个 Set 搞定。

Sorted Set：

　　 Sorted set 是排序的 Set，去重但可以排序，写进去的时候给一个分数，自动根据分数排序。

　　有序集合的使用场景与集合类似，但是Set集合不是自动有序的，而Sorted set 可以利用分数进行成员间的排序，而且是插入时就排序好的。所以当你需要一个有序且不重复的集合列表时，可以选择 Sorted set 数据结构作为选择方案。

排行榜：有序集合景点使用场景。例如视频网站需要对用户上传的视频做排行榜，榜单维护可能是多方面的：按照时间、按照播放量、按照获得的点赞数等。
用Sorted Sets 来做带权重的队列，比如普通的 score 为1，重要消息的 score 为2，然后工作线程可以选择按 score 的倒叙来获取工作任务，让重要的任务优先执行。

　　微博热搜榜，就是后面的热度值，前面就是名称。

小结

　　Redis 基础类型就五种，能说出这5种是可以的，但是，能把其他的说出来那就更棒了，再把这5种类型的具体使用场景，以及什么时候用什么类型最合适，那就完美了！

　　要是你回答的不好，没说出几种数据类型，也没说什么场景，你完了，面试官对你印象肯定不好，觉得你平时就是做个简单的 set 和 get。所以看似很简单的面试题实则最容易看出你的深浅了，大家都要注意打好基础。