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Redis 6大基础数据结构

Redis 是一款功能强大的开源数据库，广泛应用于缓存、消息队列、实时数据分析等领域，其基础数据结构为用户提供了多样化的存储和操作选择。以下是 Redis 6大基础数据结构的详细介绍：

1. 字符串

字符串 是 Redis 最基础的数据结构，主要以键值对形式存储，类似于传统的 Map 数据结构，通过键快速定位值。

• 特点：

  • Redis Template 的 keySerializer 和 valueSerializer 参数需要设置为 stringRedisSerializer，否则可能导致存储的 value 为异常类别。
  • 字符串可以是非数字或数字形式，Redis支持简单的字符串操作，如 append、get、substr 等。

• 示例：

  redisTemplate.opsForValue().set("key1", "111");Long length = redisTemplate.opsForValue().size("key1");String old_value = (String) redisTemplate.opsForValue().getAndSet("key1", "new_111");

  除此之外，Redis 还支持数字运算，如 increment、decr 等操作。

2. 哈希

哈希 是 Redis 中另一种核心数据结构，类似于散表（Map），主要用于存储字段与值的映射关系。其键值对在 Redis 内存中是无序存储的。

• 注意事项：

  • 在使用哈希结构时，需要注意序列化规则。默认的 defaultSerializer 可能不适用，需明确配置 hashKeySerializer 和 hashValueSerializer。
  • HashMap 类型的存储需要特别注意哈希冲突问题。

• 操作示例：

  Map
       
         map = new HashMap<>();map.put("f1", "val1");map.put("f2", "v2");redisTemplate.opsForHash().putAll("hash_key", map);Set
        
          keys = redisTemplate.opsForHash().keys("hash_key");
        
       

  通过 hset 和 hmset 命令可实现字段的增删查改。

3. 链表 (List)

链表 是一种有序、双向的数据结构，适用于需要按顺序存储和操作的场景。Redis 链表支持高效的增删查改操作，且可以实现阻塞策略以保障数据一致性。

• 操作示例：

  // 链表的基本操作redisTemplate.opsForList().leftPush("list_key", "node1");List
       
         nodeList = Arrays.asList("node1", "node2");redisTemplate.opsForList().leftPushAll("list_key", nodeList);// 阻塞操作redisTemplate.opsForList().rightPop("list_key", 1, TimeUnit.SECONDS);
       

  需要注意的是，部分操作如 lrange 可能不完全支持，需结合底层命令或 RedisListCommands 组mando 进行操作。

4. 集合 (Set)

集合 不是一个线性结构，而是一个基于哈希表的无序数据存储结构，具备唯一性保证。集合的基本操作包括存储、删除和随机取元素等。

• 特点：

  • 集合中的元素不允许重复，插入重复元素会失败。
  • 支持集合间的交集、并集和差集操作。

• 操作示例：

  // 集合的基本操作Set
       
         set1 = new HashSet<>();set1.add("v1");set1.add("v2");// 操作示例Set
        
          diffSet = redisTemplate.opsForSet().differenceAndStore("set1", "set2", "diff_set");
        
       

  需要注意的是，集合操作返回的类型可能是 Set 或 List，具体取决于 Redis 命令的返回结果。

5. 有序集合 (ZSet)

有序集合 是在哈希表基础上增加了排序功能，通过浮点数作为分值来实现按序存储。这种数据结构在需要高效范围查询和统计排名的场景中尤为重要。

• 特点：

  • 有序集合使用 TypedTuple 对存储，自动序列化和反序列化。
  • 提供 zrange、zrank 等范围查询命令，可以按分值排序查询。

• 操作示例：

  // 有序集合的存储与操作Set
       
        
         > zsetElements = new HashSet<>();for (int i = 0; i < 10; i++) {    double score = Double.parseDouble(String.valueOf(i));    zsetElements.add(ZSetOperations.typedTuple("x" + i, score));}redisTemplate.opsForZSet().add("zset_key", zsetElements);// 范围查询Set
         
          
           > rangeElements = redisTemplate.opsForZSet().rangeByLex("zset_key", new Range(), new Limit(10, 5));
          
         
        
       

  需要配合 Range 和 Limit 对象进行范围限制查询。

6. 基数 (HyperLogLog)

基数 是一种用于统计多个有重复元素的集合的频率和分布的数据结构。它主要用于解决大数据量场景下的统计问题，能够有效控制内存占用。

• 特点：

  • 基数提供高效的频率统计功能，支持范围查询和过滤操作。
  • 使用 hll_add、hll_count 等命令进行存储与查询操作。

• 操作示例：

  // 基数的存储与操作List
       
         values = Arrays.asList("v1", "v2", "v3");redisTemplate.opsForHyperLogLog().add("hll_key", values);Long count = redisTemplate.opsForHyperLogLog().count("hll_key", "v2");
       

  可以根据需要结合 HELP dancedb 命令查询统计结果。

以上是 Redis 6大基础数据结构的详细介绍，结合实际应用场景和操作示例，供开发人员参考使用和学习。