Redis - 基础数据类型

简介

根据官网文档的解释，可以了解 Redis 基础数据类型的一些基本信息：

对于 Redis 来说，存储的 key 值都是字符串类型，讨论数据类型的时候，指的都是存储的 value 值。这里主要是包括 5 种数据类型：String、List、Set、Hash、SortedSet。

如果想要了解 Redis 基础数据类型支持的命令，可以查看官方文档，筛选对应数据类型即可。

String

String 是最基本的 Redis 数据类型，其是二进制安全的，这表示 String 可以存储任何类型的数据，如字符串、数字、图片、序列化对象等等。

官方文档提供了部分对 String 数据类型的说明，具体 String 数据类型支持的命令也可以通过访问这里查看。

有一点需要注意，String 数据类型最高支持存储 512MB 长度的数据。

通常情况，String 数据类型会使用在以下场景：

数据缓存：直接存储字符串、序列化数据、图片、视频等数据
计数器：使用 INCRBY 这样的增量命令实现原子计数器
分布式锁：使用多参数的 SET 命令实现分布式锁

List

Redis 的 List 数据类型是一个双端链表，因此 List 随机存取的效率比较低，不过可以像使用链表一样实现链式栈、链式队列等功能。

官方文档提供了部分对 List 数据类型的说明，具体 List 数据类型支持的命令也可以通过访问这里查看。

有一点需要注意，List 数据类型最大支持存储 $2^{32} - 1$(约 42 亿) 个元素。

通常情况，List 数据类型会使用在以下场景：

栈：联合使用 LPUSH 命令和 LPOP 命令即可实现栈
队列：联合使用 LPUSH 命令和 RPOP 命令即可实现队列
有限集合：联合使用 LPUSH 命令和 LTRIM 命令即可实现有限集合
消息队列：联合使用 LPUSH 命令和 BRPOP 命令即可实现延时消息队列

Set

Set 是一个无序不重复集合，并且现有命令实现集合的交集、并集、差集等功能，但频繁使用这些功能会影响 Redis 服务器的性能，建议谨慎使用。

官方文档提供了部分对 Set 数据类型的说明，具体 Set 数据类型支持的命令也可以通过访问这里查看。

同 List 数据类型一样，Set 数据类型最大支持存储 $2^{32} - 1$(约 42 亿) 个元素。

通常情况，Set 数据类型会使用在以下场景：

标签：不同的标签存储在不同集合中，既可以查询是否存在相同标签，也可以聚合不同标签
共同好友：不同用户的好友存储在不同集合中，使用交集可以得到共同好友
独立 IP：利用 Set 的元素唯一性，可以快速实时统计网站的独立 IP

Hash

Redis 的 Hash 数据类型存储着字符串 field 和字符串 value 的映射关系，特别适合存储 key-value 结构。

官方文档提供了部分对 Hash 数据类型的说明，具体 Hash 数据类型支持的命令也可以通过访问这里查看。

每个 Hash 数据类型最多可以存储 $2^{32} - 1$(约 42 亿) 个键值对，实际上，Hash 数据类型仅受 Redis 所部署的内存限制。

通常情况，Hash 数据类型会使用在以下场景：

数据缓存：对比于存储 JSON 字符串的 String 类型，Hash 更直观、更节省空间、更灵活

SortedSet

SortedSet 数据类型有点类似于 Set 数据类型，不同之处在于 SortedSet 数据类型支持按照给定的分数对数据进行排序。

SortedSet 中的集合通过哈希表实现，在实际使用中，添加、删除、查找的效率都非常高。

官方文档提供了部分对 Hash 数据类型的说明，具体 Hash 数据类型支持的命令也可以通过访问这里查看。

大多数 SortedSet 操作的复杂度是 O(log(N))，其中 N 是成员数。部分批量查询命令的时间复杂度可以达到 O(log(N) + M)，这里的 M 是返回的结果数。

通常情况，SortedSet 数据类型会使用在以下场景：

排行榜：排行榜需要按照某个规则排序，将这个规则值存储成分数，即可实现排行榜的功能
权重队列：通过将任务的权重存储成分数，工作线程可以按照分数的倒序来获取工作任务

其他数据类型

Redis 中最常见的数据类型就是 String、List、Set、Hash、SortedSet 这 5 种，也是最初支持的数据类型。

当然，Redis 也有一些不常见、却适用于特殊场景的数据类型，了解这些数据类型也是很必要的。

Stream 是 Redis 5.0 版本新增的数据类型，其本身类似于 append-only 日志。实际上给 Redis 的发布、订阅功能提供了持久化和主备复制功能，可以让任何客户端访问任何时刻的数据，并且能记住每一个客户端的访问位置，还能保证消息不丢失。

Geospatial 是 Redis 3.2 版本新增的数据类型，此类型主要用于存储地理位置信息，并且 Redis 提供了常见的地理位置查询命令。

HyperLogLog 是 Redis 2.8.9 版本新增的数据类型，主要用于做基数统计的算法。其使用不超过 12 KB 的存储，且仅达到 0.81% 的标准错误率，应用场景也是十分特殊。

Bitmap 是 String 数据类型的扩展，是定义在 String 数据类型上的面向位的操作，其最大的优点是当存储信息时可以节省极大的空间。