Redis究竟支持哪些数据结构
Redis支持多种数据结构，这些数据结构各有特点，适用于不同的应用场景。以下是Redis支持的主要数据结构及其特点：
1. 字符串（String）
- 特点：字符串是Redis最基本的数据结构，可以存储文本或二进制数据。
- 应用场景：缓存、计数器、存储序列化的对象等。
- 常用命令：SET、GET、INCR、DECR等。
2. 列表（List）
- 特点：列表是一个有序的字符串集合，允许重复值。
- 应用场景：消息队列、操作日志等。
- 常用命令：LPUSH、RPUSH、LPOP、RPOP等。
3. 集合（Set）
- 特点：集合是一个无序的字符串集合，不允许重复值。
- 应用场景：标签系统、社交网络关系等。
- 常用命令：SADD、SREM、SISMEMBER、SMEMBERS等。
4. 有序集合（Sorted Set）
- 特点：有序集合类似于集合，但每个元素都关联一个分数（score），用于排序。
- 应用场景：排行榜、时间轴等。
- 常用命令：ZADD、ZREM、ZRANGE、ZSCORE等。
5. 散列（Hash）
- 特点：散列是一个键值对集合，其中每个键都映射到一个值。
- 应用场景：存储对象，每个对象包含多个字段和对应的值。
- 常用命令：HSET、HGET、HDEL、HGETALL等。
6. 位图（Bitmap）
- 特点：位图是一种特殊的字符串，每个位都可以设置为0或1，用于处理二进制数据。
- 应用场景：在线状态标记、用户签到等。
- 常用命令：SETBIT、GETBIT、BITOP、BITCOUNT等。
7. 基数统计（HyperLogLog）
- 特点：用于基数估计，可以估算集合中的不重复元素数量。
- 应用场景：UV统计、广告点击率统计等。
- 常用命令：PFADD、PFCOUNT、PFMERGE等。
8. 地理位置（Geospatial）
- 特点：支持存储地理位置信息，支持距离计算和范围查询。
- 应用场景：位置服务、物流跟踪等。
- 常用命令：GEOADD、GEODIST、GEORADIUS、GEOHASH等。
9. 流（Stream）
- 特点：Redis 5.0版本新增，用于消息队列等场景，支持消费者组等高级特性。
- 应用场景：消息发布/订阅、事件溯源等。
10. 底层数据结构
除了上述对外提供的数据结构外，Redis内部还使用了一系列底层数据结构来高效实现这些功能，如：
- int：用于存储整数。
- raw：用于存储可变长的字符串。
- embstr：用于存储短字符串，是raw的一种优化形式。
- ziplist：压缩列表，用于节省内存。
- linkedlist、quicklist：链表结构，用于实现列表等数据结构。
- hashtable：哈希表，用于实现散列、集合、有序集合等数据结构。
- skiplist：跳表，用于实现有序集合的排序功能。
这些底层数据结构的选择和优化，使得Redis在处理各种数据类型时都能保持高效和灵活。当然，我可以结合Redis支持的数据结构，给出一些具体的示例讲解。
示例演示
1. 字符串（String）
应用场景：缓存用户信息
示例：
假设我们需要缓存用户的用户名，可以使用Redis的字符串数据结构。
# 设置用户名为"John Doe"
SET username "John Doe"# 获取用户名
GET username
# 输出："John Doe"
此外，字符串还可以用于计数器，比如记录网页访问次数。
# 初始化访问次数为0
SET page_views 0# 每次访问时增加访问次数
INCR page_views# 获取当前访问次数
GET page_views
2. 列表（List）
应用场景：消息队列
示例：
使用Redis的列表实现一个简单的消息队列，生产者将消息推入列表，消费者从列表弹出消息。
# 生产者推入消息
LPUSH message_queue "Hello, Redis!"# 消费者弹出消息
RPOP message_queue
# 输出："Hello, Redis!"
3. 集合（Set）
应用场景：用户标签系统
示例：
假设我们需要为每个用户分配一个或多个标签，可以使用Redis的集合数据结构。
# 为用户1添加标签
SADD user:1:tags "tech" "gamer"# 检查用户1是否有"tech"标签
SISMEMBER user:1:tags "tech"
# 输出：(integer) 1，表示存在# 获取用户1的所有标签
SMEMBERS user:1:tags
# 输出可能是："1) "tech" 2) "gamer""
4. 有序集合（Sorted Set）
应用场景：排行榜
示例：
使用Redis的有序集合实现一个用户分数排行榜，根据分数进行排序。
# 添加用户分数
ZADD leaderboard 100 "Alice"
ZADD leaderboard 200 "Bob"# 获取排行榜前三名
ZREVRANGE leaderboard 0 2 WITHSCORES
# 输出可能是："1) "Bob" 2) "200" 3) "Alice" 4) "100""
5. 散列（Hash）
应用场景：存储对象信息
示例：
使用Redis的散列结构存储用户信息，每个用户包## Redis内存数据保存到磁盘
Redis 是一种支持多种数据结构的开源内存键值数据库，它提供了将数据保存在磁盘上的功能，以此来保证数据的持久性。
Redis 主要提供了两种数据持久化方式：RDB（Redis Database）和 AOF（Append Only File）。
-
RDB 持久化
- RDB 是一种将 Redis 在某一时刻的内存快照（snapshot）保存到磁盘上的方式。
- 可以通过配置文件来设置 Redis 定时自动保存数据，也可以手动执行
SAVE或BGSAVE命令来触发保存操作。 SAVE命令会阻塞 Redis 服务器进程，直到 RDB 文件创建完毕为止。BGSAVE命令会派生出一个子进程来创建 RDB 文件，父进程继续处理命令请求。
-
AOF 持久化
- AOF 持久化是通过保存 Redis 服务器所执行的写操作命令来记录数据库状态。
- 开启 AOF 持久化后，Redis 会将每一个收到的写命令通过追加的方式写入到 AOF 文件的末尾。
- 在重启 Redis 时，通过重新执行 AOF 文件中的命令来恢复数据。
- AOF 持久化可以配置不同的同步策略，比如每秒同步、每写入一个命令就同步等，以此来平衡性能和数据安全性。
选择哪种持久化方式？
- 如果你希望获得更好的性能，并且可以接受一定程度的数据丢失，那么可以只使用 RDB 持久化。
- 如果你希望数据的安全性更高，那么可以同时开启 RDB 和 AOF 持久化，或者单独使用 AOF 持久化。
在实际使用中，可以根据应用的具体需求和 Redis 的运行环境来灵活选择和使用这两种持久化方式。为了更具体地讲解Redis内存数据如何保存到磁盘，我将分别通过RDB和AOF两种持久化方式的示例来进行说明。
1. RDB持久化
RDB持久化是将Redis在某一时刻的内存数据快照保存到磁盘上。以下是RDB持久化的一个示例过程：
触发方式
RDB持久化可以通过两种方式触发：
- 自动触发：通过Redis配置文件（通常是redis.conf）中的
save指令来设置。例如，save 60 10000表示在60秒内如果有10000个键发生变化，则自动触发BGSAVE命令生成RDB文件。 - 手动触发：通过执行
SAVE或BGSAVE命令来手动触发。SAVE命令会阻塞Redis服务器，直到RDB文件创建完毕；而BGSAVE命令则会在后台异步执行，不会阻塞服务器。
示例步骤
假设我们配置了save 60 1（即60秒内有一个键发生变化就触发持久化），并且Redis服务器正在运行。
- 数据变化：在Redis中执行一些写操作，比如
SET key1 value1。 - 触发条件满足：60秒内，如果有至少一个键发生了变化（在这个例子中是
key1），Redis会自动触发BGSAVE命令。 - BGSAVE执行：Redis会fork一个子进程来执行RDB文件的创建工作。父进程继续处理客户端请求，而子进程则负责将内存中的数据写入到临时RDB文件中。
- 文件替换：当子进程完成RDB文件的创建后，它会通知父进程。父进程会将旧的RDB文件替换为新的RDB文件（如果配置了的话）。
结果
最终，Redis的内存数据以快照的形式被保存在了磁盘上的RDB文件中。
当Redis服务器重启时，它会自动加载这个RDB文件来恢复内存数据。
2. AOF持久化
AOF持久化是通过保存Redis服务器所执行的写操作命令来记录数据库状态。以下是AOF持久化的一个示例过程：
开启AOF
首先，需要在Redis配置文件中设置appendonly yes来开启AOF持久化功能，并配置AOF文件的名称和保存路径（如果需要的话）。
示例步骤
假设AOF持久化已经开启，并且Redis服务器正在运行。
- 执行写操作：在Redis中执行一些写操作，比如
SET key2 value2、LPUSH mylist 1 2 3等。 - 命令追加：Redis会将这些写操作命令追加到AOF文件的末尾。如果配置了fsync策略（比如
appendfsync everysec），则Redis会每秒将AOF缓冲区的内容同步到磁盘上。 - 文件增长：随着写操作的进行，AOF文件会逐渐增大。当AOF文件增长到一定程度时，Redis可能会触发AOF重写来压缩文件大小。
- AOF重写：AOF重写会创建一个新的AOF文件，其中只包含恢复当前数据库状态所必需的最小命令集合。重写过程中，Redis仍然可以继续处理客户端请求。
- 文件替换：当AOF重写完成后，Redis会用新的AOF文件替换旧的AOF文件。
结果
最终，Redis的执行过的写操作命令被保存在了磁盘上的AOF文件中。当Redis服务器重启时，它会通过重新执行AOF文件中的命令来恢复内存数据。
最后
通过以上示例，我们可以看到Redis如何通过RDB和AOF两种持久化方式将内存数据保存到磁盘上。含多个字段。
# 设置用户信息
HSET user:1 name "John Doe"
HSET user:1 age 30# 获取用户信息
HGETALL user:1
# 输出可能是："1) "name" 2) "John Doe" 3) "age" 4) "30""
