redis_5种数据结构及其底层实现原理详解
Redis（Remote Dictionary Server）是一个开源的、内存中的数据结构存储系统，它可以用作数据库、缓存和消息代理。Redis支持多种数据结构，这些数据结构为其提供了强大的功能。以下是Redis支持的五种主要数据结构及其底层实现原理的详解：
1. 字符串（Strings）
字符串是Redis中最基础的数据结构。它们可以包含任何数据，如数字、字符串、二进制数据等。在Redis中，字符串被实现为动态数组，这意味着它们可以非常高效地进行长度调整和修改。
底层实现原理：Redis的字符串并不是简单的C语言字符串，而是一个更复杂的数据结构，包含了一个整数、一个长度和一个指向实际数据的指针。这个整数用于记录字符串的长度，以便Redis能够直接获取而不需要遍历整个字符串。长度字段使得字符串操作（如APPEND）变得非常高效。
2. 列表（Lists）
Redis的列表是简单的字符串列表，按照插入顺序排序。你可以添加一个元素到列表的头部或尾部。
底层实现原理：Redis的列表是通过双向链表实现的，这意味着在列表的两端插入或删除元素都非常快。每个链表节点都包含一个字符串和一个指向前后节点的指针。
3. 集合（Sets）
Redis的集合是字符串类型的无序集合。它们是通过哈希表实现的，所以添加、删除和检查元素的存在性都非常快。
底层实现原理：Redis的集合是通过一个特殊的哈希表实现的，这个哈希表不允许重复的键值。每当一个元素被添加到集合中，Redis会计算该元素的哈希值，并将该值和元素一起存储在哈希表中。由于哈希表的特性，查、添加和删除操作的时间复杂度都是O(1)。
4. 哈希（Hashes）
Redis的哈希是字符串字段和字符串值之间的映射表，适合存储对象。它们是通过哈希表实现的，所以查速度非常快。
字符串长度大于5底层实现原理：Redis的哈希是通过两个哈希表实现的，一个用于存储字段名到字段值的映射，另一个用于存储字段名到字段值哈希值的映射。这种实现方式使得在哈希中查、添加和删除字段都非常高效。当哈希的大小超过一定阈值时，Redis会自动将其转换为更节省内存的数据结构。
5. 有序集合（Sorted Sets）
Redis的有序集合和集合类似，但每个字符串元素都会关联一个浮点数类型的分数。元素的分数用于对集合中的元素进行排序，分数可以重复但元素不可以。
底层实现原理：Redis的有序集合是通过跳跃列表（或称为跳表）和哈希表实现的。跳跃列表是一种可以快速查、添加和删除元素的数据结构，而哈希表则用于存储元素到分数的映射。这种实现方式使得有序集合在进行范围查和排序操作时非常高效。同时，由于哈希表的存在，查单个元素的时间复杂度也是O(1)。

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