redis数据结构面试宝典

编码类型

keyorange

valuehoupeng

lpushrpop

当使用hash时

连续内存空间，每个元素的大小不一样，元素中记录大小长度

4

3

next

1

127.0.0.1:6379> HGET article:1 prize\"1\"127.0.0.1:6379> HINCRBY article:1 prize 1(integer) 2127.0.0.1:6379> HGET article:1 prize\"2\"

使用字典实现，字典的键保存了键值对的键，字典的值，保存了键值对的值

将用户id放入set中

跳跃表skiplist

6

特征：无序，随机抽奖

整数集合or哈希

value

eg

value10

压缩列表ziplist

15

对某一时点做快照

pre

entry2

可通过命令主动生成RDB文件

string 在做数值运算的时候，字符串类型会发生变化

配置文件内参数配置save 900 1    // 15分钟，1个key发生改变会触发save 300 10  // 5分钟后，10个key发生改变会触发save 60 10000  //1分钟后，10000个key改变会触发dbfilename dump.rdb  //快照文件名dir /var/lib/redis/6379  //保存路径

简单动态字符串

2

可以实现阻塞队列先进先出FIFO

127.0.0.1:6379> HSET userinfo:1 name houpeng(integer) 1127.0.0.1:6379> HSET userinfo:1 age 10(integer) 1127.0.0.1:6379> HGETALL userinfo:11) \"name\"2) \"houpeng\"3) \"age\"4) \"10\"

ziplist或skiplist

场景一：统计用户的登录天数，任意时间段分析：一年最多366天，366/8 约等 46，仅需46个字节即可

底层实现

数据类型

contents

free

127.0.0.1:6379> SETBIT zhangsan 0 1(integer) 0127.0.0.1:6379> SETBIT zhangsan 364 1(integer) 0127.0.0.1:6379> BITCOUNT zhangsan(integer) 2127.0.0.1:6379> STRLEN zhangsan(integer) 46

string

len

list混合使用后叫quicklist

快速列表（ziplist+linkedlist)

sorted_set二选一字典+以上两种二选一

encoding

压缩列表存储方式

1. memcache仅支持string类型，无法对value中的值进行灵活的存取和查询，只能一次性全部取出来2. redis的value支持多种类型，string/hash/list/set/sort_set、还有bitmap/hyperloglog等支持事务、持久化、\b哨兵、复制等特性

keybanana

30

127.0.0.1:6379> ZRANGE chengji 0 -11) \"xm\"2) \"hp\"127.0.0.1:6379> OBJECT encoding chengji\"ziplist\"//当添加一个较大的元素时(大于64个字节），编码变成了跳跃表127.0.0.1:6379> ZADD chengji 10 bbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbb(integer) 1127.0.0.1:6379> OBJECT encoding chengji\"skiplist\"

entry1

redis和memcache的区别

整数集合intset

反向命令

key

链表越来越长时，redis怎么做的？1. redis维护了2个哈希桶，默认使用第一个，第二个暂不分配空间2. 当数据增多时，给第二个哈希桶分配第一个的2倍空间3. 随着客户端的请求，已渐进式的形式，逐步将数据从1切到更大第二个哈希桶，以此循环，待一全部迁移完后，释放空间

hash

场景一

使用hashtable时，字段的key作为集合元素，字段的value为空

用户详情

哈希桶1

20

非连续内存空间

持久化

哈希表hashtable

127.0.0.1:6379> SADD set a b c d e f g(integer) 7127.0.0.1:6379> OBJECT encoding set\"hashtable\"// 值为整数时，内部编码未intset127.0.0.1:6379> SADD intset 1 2 3 4(integer) 4127.0.0.1:6379> OBJECT encoding intset\"intset\"

RDB文件是单个的，只有一个文件，之前的会被覆盖，文件内容为二进制数据

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list

场景

同向命令

keyage

null

127.0.0.1:6379> set a abcOK127.0.0.1:6379> OBJECT encoding a\"embstr\"127.0.0.1:6379> set a aOK127.0.0.1:6379> set a 1OK127.0.0.1:6379> OBJECT encoding a\"int\"

存了同一键值对的两个节点总是紧挨在一起， 保存键的节点在前， 保存值的节点在后

字符串

bitmap

value的类型多样

数值运算

keyname

手动触发

程序自动触发

set二选一

场景二

value18

fieldage

哈希冲突后

1. redis的string是二进制安全的，不仅可以存文本，还可以存图片、视频、等二进制数据2. C语言的string，遇到\\0 会认为已经到了末尾，而redis的字符使用的是len属性来判断字符长度的，不依托\\0

BGREWRITEAOF

lpushlpop

lpushbrpop

hash二选一

SDS - 简单动态字符串simple dynamic string

set

AOF

5

key经过哈希算法后，放到哈希桶中，哈希桶中存储着key和value的指针

bgsavefork子进程，不阻塞主进程

appendonly yes //开启AOF，恢复的话使用aof恢复appendfilename \"appendonly.aof\" //aof文件名称auto-aof-rewrite-percentage 100auto-aof-rewrite-min-size 64mb // 首次aof重写时，文件多大才会触发appendfsync always  //aof写入时机，总是，同步写入，影响主进程性能appendfsync everysec //每秒写入appendfsync no //交由操作系统，根据系统的page cache刷盘策略

双向链表linkedlist

save场景：关机维护时，该命令会阻塞主进程

key => value全局哈希表

动态改变

压缩列表or哈希表

sorted_set

127.0.0.1:6379> SADD user:gift 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10(integer) 10127.0.0.1:6379> SRANDMEMBER user:gift 11) \"6\"127.0.0.1:6379> SRANDMEMBER user:gift 11) \"5\"127.0.0.1:6379> SRANDMEMBER user:gift 11) \"4\"127.0.0.1:6379> SRANDMEMBER user:gift 11) \"6\"

fieldname

可以实现栈先进后出

keyapple

127.0.0.1:6379> SETBIT 20201109 100 1(integer) 0127.0.0.1:6379> SETBIT 20201110 100 1(integer) 0127.0.0.1:6379> SETBIT 20201111 100 1(integer) 0127.0.0.1:6379> SETBIT 20201110 200 1(integer) 0127.0.0.1:6379> SETBIT 20201111 200 1(integer) 0统计双十一期间，20201110 和20201111 两天都登录的用户数量BITOP and destkey 20201110 20201111 //并操作127.0.0.1:6379> BITCOUNT destkey 0 -1(integer) 2 2位用户

sds { buf 保存字节数组 free buf可用空间 len buf大小}sds在获取字符串长度的时候，效率更高为O(1)

127.0.0.1:6379> LPUSH queue 1 2 3 4 5(integer) 5127.0.0.1:6379> LRANGE queue 0 -11) \"5\"2) \"4\"3) \"3\"4) \"2\"5) \"1\"127.0.0.1:6379> RPOP queue\"1\"

AOF重写

开启AOF

可以实现队列先进先出FIFO

-50

存的是redis的执行命令

entry3

10

length

对应关系

5000

RDB

活跃用户统计用户id可作为第几位

redis

127.0.0.1:6379> LPUSH stack 1 2 3 4 5(integer) 5127.0.0.1:6379> LRANGE stack 0 -11) \"5\"2) \"4\"3) \"3\"4) \"2\"5) \"1\"127.0.0.1:6379> LPOP stack\"5\"

100

4.0版本之后，AOF中包含RDB全量，增加记录新的写操作

eg: 127.0.0.1:6379> set counter 100OK127.0.0.1:6379> type counterstring127.0.0.1:6379> INCRBY counter 11(integer) 111127.0.0.1:6379> type counterstring127.0.0.1:6379> get counter\"111\"127.0.0.1:6379> APPEND counter a(integer) 4127.0.0.1:6379> get counter\"111a\"127.0.0.1:6379> INCRBY counter 1(error) ERR value is not an integer or out of range

127.0.0.1:6379> HSET userinfo name hp(integer) 1127.0.0.1:6379> HSET userinfo age 18(integer) 1127.0.0.1:6379> OBJECT encoding userinfo\"ziplist\"127.0.0.1:6379> HSET userinfo address addddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddd(integer) 1127.0.0.1:6379> OBJECT encoding userinfo\"hashtable\"

buffer

当哈希桶不足以存放大量数据时，链表会越来越长，效率降低

keyuser:1

二进制安全