深度剖析 Redis 九种数据结构实现原理( 二 )

  • 排行榜:Redis List类型可以用于实现排行榜功能,将每个用户的得分作为元素值插入到列表中,使用LINSERT、LREM、LINDEX等命令进行排名操作,使用LRANGE命令查询排名前几的用户,可以使用LPUSH、LINSERT、LREM、LINDEX、LRANGE等命令实现 。
  • 计数器:Redis List类型可以将每个元素视为计数器的值,可以使用LPUSH、RPUSH、LINDEX、LREM等命令实现 。
  • 最近访问记录:Redis List类型可以用于记录最近访问的记录,将最新的访问记录插入列表头部,当列表长度超过设定的值时,使用LTRIM命令删除最旧的记录,可以使用LPUSH、LINDEX、LTRIM等命令实现 。
  • 内部编码Redis List类型内部编码有两种,分别是ziplist和linkedlist 。
    • ziplist
    ziplist是一种特殊的编码方式,它可以将小数据量的列表存储在一个连续的内存块中,节省了内存空间,同时还可以提高存取效率 。
    ziplist编码的列表最大长度为2^16-1个元素,每个元素可以是字符串类型、整数类型或浮点数类型 。在ziplist中,每个元素都被存储为一个字节数组,并包含一个前缀和一个后缀,用于标识该元素的类型和长度 。
    • linkedlist
    linkedlist是一种常规的双向链表结构,它可以存储任意长度的列表,并且支持高效的插入和删除操作 。在linkedlist中,每个节点都包含了一个指向前一个节点和后一个节点的指针,以及一个存储元素数据的指针 。
    linkedlist适用于存储大数量的列表,它没有像ziplist那样的内存限制,但是会占用更多的内存空间 。
    5. Set(集合)使用方式Redis Set(集合)是一个无序的字符串集合,其中每个元素都是唯一的,不允许重复 。Redis Set类型支持的操作包括:
     
    深度剖析 Redis 九种数据结构实现原理

    文章插图
     
    使用场景Redis Set类型的使用场景包括:
    • 标签系统:使用Set类型存储每个标签对应的对象列表,以便快速查找包含特定标签的对象 。可以使用SADD、SREM、SISMEMBER、SMEMBERS等命令实现 。
    • 好友关系:将每个用户的好友列表作为一个集合,可以使用SADD、SREM、SISMEMBER、SDIFF、SINTER、SUNION等命令实现 。
    • 共同好友:使用SINTER命令计算出两个用户的共同好友,可以使用SADD、SINTER、SUNION等命令实现 。
    • 排名系统:将每个用户的得分作为元素值插入到集合中,使用ZADD、ZREM、ZRANK、ZSCORE等命令进行排名操作,使用ZREVRANGE命令查询排名前几的用户,可以使用ZADD、ZREM、ZRANK、ZSCORE、ZREVRANGE等命令实现 。
    • 订阅关系:使用Set类型存储用户订阅的内容,以便快速获取用户订阅的内容 。
    总的来说,Set类型适用于需要存储一组不重复的数据,并支持集合操作的场景 。
    内部编码Redis Set类型的内部编码有两种:
    1. intset(整数集合):当Set类型只包含整数类型的数据,并且元素数量较少(小于512个)时,Redis会使用intset作为Set类型的内部编码 。intset是一种紧凑的、压缩的整数集合结构,可以节省内存空间,并且支持快速的查找、插入和删除操作 。在intset中,所有元素都按照从小到大的顺序排列,并且可以使用不同的编码方式(16位、32位、64位)存储不同大小范围内的整数 。
    2. hashtable(字典):当Set类型包含字符串类型或者元素数量较多时,Redis会使用hashtable作为Set类型的内部编码 。hashtable是一种基于链表的哈希表结构,可以快速地进行随机访问、插入和删除操作 。在hashtable中,每个元素都被存储为一个字符串,并且使用哈希函数将字符串映射到一个桶中,然后在桶中进行查找、插入和删除操作 。
    在实际使用中,当Set类型的元素全部为整数类型时,建议使用intset编码;而当Set类型的元素包含非整数类型时,才使用hashtable编码 。
    6. Zset(有序集合)使用方式Redis中的Zset(有序集合)是一个键值对集合,其中每个元素都关联一个分值(score),通过分值进行排序,可以看作是一个字典(dict)和一个跳跃列表(skip list)的混合体,它可以存储多个相同的元素,但每个元素必须有一个唯一的score值 。


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