Redis常用数据结构解析：从原理到实战应用

作为一名开发者，我深知Redis在缓存、队列等场景中的重要性。但要用好Redis，必须对其核心数据结构有透彻理解。本文将结合我的实践经验，详细讲解Redis五种最常用的数据结构及其典型应用场景，帮助你在开发中游刃有余。

一、String（字符串）：不只是简单的键值对

String是Redis最基础的数据结构，但它的能力常被低估。除了简单的SET/GET，它还能实现：

• 计数器：INCR article:1001:views（文章阅读量统计）
• 分布式锁：SETNX lock:order 1 EX 30（设置30秒过期时间）
• 缓存对象：SET user:1001 '{"name":"张三","age":28}'（JSON序列化存储）

实战技巧：大文本（如HTML片段）建议压缩后存储，用SET user:1001:profile <compressed_data>节省内存。

二、Hash（哈希）：对象存储的首选

当需要存储对象属性时，Hash比String更高效：

HSET user:1001 name "张三" age 28 city "北京"
HGET user:1001 age  # 获取单个字段
HGETALL user:1001   # 获取全部字段

典型场景：

• 用户画像存储（避免序列化/反序列化开销）
• 商品属性管理（HSET product:1001 price 299 stock 50）

注意：字段超过500个时，哈希表会转为更紧凑的编码方式，此时HGETALL可能阻塞服务，建议用HSCAN分批获取。

三、List（列表）：实现消息队列与最新列表

List的双向链表特性使其非常适合顺序性场景：

LPUSH news:latest "2024大模型技术峰会"  # 左侧插入
LRANGE news:latest 0 4  # 获取最新5条
RPOP order:queue       # 右侧消费任务

应用案例：

1. 消息队列（配合BRPOP实现阻塞式消费）
2. 朋友圈时间线（LPUSH user:1001:timeline "新动态..."）
3. 操作日志记录（固定长度列表保证日志量可控）

四、Set（集合）：去重与关系运算利器

Set的唯一性和集合运算能力不可替代：

SADD article:1001:likes "user100"  # 点赞
SISMEMBER article:1001:likes "user100"  # 检查是否点赞
SINTER user:1001:follows user:1002:follows  # 共同关注

高频使用场景：

• UV统计（自动去重）
• 标签系统（SADD product:1001:tags "优惠"）
• 权限白名单（SADD admin:whitelist "192.168.1.100"）

五、ZSet（有序集合）：排行榜的核心实现

通过score实现自动排序，是排行榜业务的标配：

ZADD leaderboard 95 "玩家A"  # 添加分数
ZREVRANGE leaderboard 0 9  # TOP10玩家
ZSCORE leaderboard "玩家A"  # 查询分数

经典案例：

1. 电商热销榜（ZINCRBY hot_products 1 "iPhone15"）
2. 延迟队列（用时间戳作score，ZRANGEBYSCORE轮询）
3. 地理位置附近的人（GeoHash转score存储）

结语：选择数据结构的黄金法则

1. 读多写少用String缓存
2. 对象属性优先选Hash
3. 顺序访问场景用List
4. 需要去重时必用Set
5. 排序需求直接上ZSet

理解这些数据结构的底层实现（如Hash的ziplist优化、ZSet的跳表+哈希表），能让你在面试中脱颖而出。建议用OBJECT ENCODING key命令观察不同数据量下的编码变化，这对性能调优至关重要。

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