Redis五种数据类型和原理和基本操作
redis五种数据结构
说明：
对于Redis来说，它可以存储五种基本数据类型，
redis中所有数据结构都以唯⼀的key字符串作为名称，然后通过这个唯⼀的key来获取对应的value
不同的数据类型数据结构差异就在于value的结构不⼀样
⽽现在的版本中的五种类型是：String（字符串）、Hash、List（列表）、Set（集合）、SortedSet(zSet：有序集合)
⼀、string（字符串）
1）value的数据结构（数组）
字符串是Redis中最常⽤的类型，是⼀个由字节组成的序列，它在Redis中是⼆进制安全的，这便意味着该类型可以接受任何格式的数据，Value最多可以容纳的数据长度为512MB。
字符串value数据结构类似于数组，采⽤与分配内存空间来减少内存频繁分配
如果字符串长度操作1MB时，扩容时最多扩容1MB空间，字符串最⼤长度为 512MB
2）字符串的使⽤场景（缓存）
字符串⼀个常见的⽤途是缓存⽤户信息，我们将⽤户信息使⽤JSON序列化成字符串
取⽤户信息时会经过⼀次反序列化的过程
注意：redis中的Key和Value是区分⼤⼩写的，命令是不区分⼤⼩写的， redis是单线程 不适合存储⼤容量的数据。⾃增的value是可以转成数字的。
基本操作：
⾃加：incr
⾃减：decr
加： incrby
减： decrby
set key value
往key中存⼊⼀个值(value)
get key
获取键为key的值
⼆、list（列表）
1）value的数据结构（双向链表）
Redis的列表允许⽤户从序列的两端推⼊或者弹出元素，列表由多个字符串值组成的有序可重复的序列，获取越接近两端的元素速度就越快。这意味着即使是⼀个有⼏千万个元素的列表，获取头部或尾部的10条记录也是极快的。List中可以包含的最⼤元素数量是4294967295（接近43亿）。
列表的数据结构是双向链表，这意味着插⼊和删除的时间复杂度是0(1)，索引的时间复杂度位0(n)
当列表弹出最后⼀个元素后，该数据结构会被⾃动删除，内存被回收
2）列表的使⽤场景（队列、栈）
应⽤场景：1.最新消息排⾏榜。2.消息队列，以完成多程序之间的消息交换。可以⽤push操作将任务存在list中（⽣产者），然后线程在⽤pop操作将任务取出进⾏执⾏（消费者）。
基本操作：
1、redis的LIST结构(想象成java中的List)，是⼀个双向链表结构，可以⽤来存储⼀组数据；从这个列表的前端和后端取数据效率⾮常⾼；
2、list的常⽤操作：
  RPUSH：在⼀个list最后添加⼀个元素
RPUSH firends “stef”
  LPUSH：在⼀个list最前⾯添加⼀个元素
LPUSH firends “stea”
  LTRIM key start stop：剪裁⼀个列表，剩下的内容从start到stop；
LTRIM friends 0,3 =>只剩下前4个数据；
  LRANGE key start stop：获取列表中的⼀部分数据，两个参数，第⼀个参数代表第⼀个获取元素的位置（0）开始，第⼆个值代表截⽌的元素位置，如果第⼆个参数为-1，截⽌到列表尾部==>LRANGE firends 0 -1
  LLEN key： 返回⼀个列表当前长度==>LLEND friends
  LPOP：移除list中第⼀个元素，并返回这个元素==>LPOP friends
  RPOP：移除list中最后⼀个元素，并返回这个元素==>RPOP friends
三、hash
1）value的数据结构（HashMap）
redis中的字典也是HashMap（数组+列表）的⼆维结构
相当于是⼀个key中存在多个map。Redis中的散列可以看成具有String key和String value的map容器，可以将多个key-value存储到⼀个key中。每⼀个Hash（字典）可以存储4294967295（接近43亿）个键值对。
不同的是redis的字典的值只能是字符串
2）hash的使⽤场景（缓存）
hash结构也可以⽤来缓存⽤户信息，与字符串⼀次性全部序列化整个对象不同，hash可以对每个字段进⾏单独存储
这样可以部分获取⽤户信息，节约⽹络流量
hash的缺点是：hash结构的存储消耗要⾼于单个字符串（消耗内存）
基本操作：
hset：添加hash数据
hget：获取hash数据
hmget：获取多个hash数据
四、set（集合）
1）value的数据结构（字典）
Redis的集合是⽆序且不可重复的，此处的⽆序是数据不能重复。和列表⼀样，在执⾏插⼊和删除以及判断是否存在某元素时，效率是很⾼的。集合最⼤的优势在于可以进⾏交集并集差集操作。Set可包含的最⼤元素数量是4294967295（接近43亿）。
redis中的集合相当于⼀个特殊的字典。
当集合中的最后⼀个元素被移除后，数据结构会被⾃动删除，内存被回收
2）set使⽤场景（有唯⼀性）
set结构可以⽤来存储某个活动中中奖的⽤户ID，因为有去重功能，可以保证同⼀⽤户不会中奖两次
利⽤交集求共同好友。
利⽤唯⼀性，可以统计访问⽹站的所有独⽴IP。
基本操作：
sadd：添加数据
scard：查看set数据中存在的元素个数
sismember：判断set数据中是否存在某个元素
srem：删除某个set数据中的元素
五、zset（有序集合）
有顺序，不能重复！！此处的不能重复是索引为唯⼀的，数据却可以重复。
1）value的数据结构（跳跃列表）
它可以给每⼀个value赋予⼀个score，代表这个value的唯⼀
和Set很像，都是字符串的集合，都不允许重复的成员出现在⼀个set中。他们之间差别在于有序集合中每⼀个成员都会有⼀个分数(score)与之关联，Redis正是通过分数来为集合中的成员进⾏从⼩到⼤的排序。尽管有序集合中的成员必须是唯⼀的，但是分数(score)却可以重复。
zset内部实现⽤的是⼀种叫做“跳跃列表”的数据结构
zset最后⼀个元素被移除后，数据结构就会被⾃动删除，内存也会被回收
2）zset应⽤场景
粉丝列表：value（粉丝ID），score（关注时间），这样可以轻松按关注事件排序
学⽣成绩：value（学⽣ID），score（考试成绩），这样可以轻松对成绩排序
可以⽤于⼀个⼤型在线游戏的积分排⾏榜，每当玩家的分数发⽣变化时，可以执⾏zadd更新玩家分数(score)，此后在通过zrange 获取⼏分top
ten的⽤户信息。
基本操作：
zadd zset1 9 a 8 c 10 d 1 e （添加元素 zadd key score member ）
(ZRANGE key start stop [WITHSCORES])(查看所有元素：zrange key 0 -1
withscores)
如果要查看分数，加上withscores.
zrange zset1 0 -1 (从⼩到⼤)
zrevrange zset1 0 -1 (从⼤到⼩)
zincrby zset2 score member (对元素member 增加 score)
zadd：添加
zcard：查询
zrange：数据排序
六、总结⼀下五种类型的作⽤
1. String（缓存）
2. List（消息队列）
3. hash（缓存⽤户信息，可以对每个字段进⾏单独存储）
redis支持的五种数据类型4. Set（set类似list，特殊之处是set可以⾃动排重：两个⼈微博的共同好友）
5. ZSet（sorted set可以通过⽤户额外提供⼀个优先级(score)的参数来为成员排序，并且是插⼊有序的，即⾃动排序。）

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