Redis（一）基础数据类型

REmote DIctionary Server(Redis) 是一个由 Salvatore Sanfilippo 写的 key-value 存储系统。Redis 是一个开源的使用 ANSI C 语言编写、遵守 BSD 协议、支持网络、可基于内存亦可持久化的日志型、Key-Value 数据库，并提供多种语言的 API。它通常被称为数据结构服务器，因为值（value）可以是字符串(String), 哈希(Map), 列表(list), 集合(sets) 和有序集合(sorted sets)等类型。

Redis 简介

Redis 是完全开源免费的，遵守 BSD 协议，是一个高性能的 key-value 数据库,与其他 key-value 缓存产品有以下三个特点：

Redis 支持数据的持久化，可以将内存中的数据保存在磁盘中，重启的时候可以再次加载进行使用。
Redis 不仅仅支持简单的 key-value 类型的数据，同时还提供 list，set，zset，hash 等数据结构的存储。
Redis 支持数据的备份，即 master-slave 模式的数据备份。

Redis 优势

性能极高，**Redis 能读的速度是 110000 次/s，写的速度是 81000 次/s **。
丰富的数据类型，Redis 支持二进制案例的 Strings, Lists, Hashes, Sets 及 Ordered Sets 数据类型操作。
原子性，Redis 的所有操作都是原子性的，同时 Redis 还支持对几个操作全并后的原子性执行。
丰富的特性，Redis 还支持 publish/subscribe, 通知, key 过期等等特性。

Redis 与其他 key-value 存储差异

Redis 有着更为复杂的数据结构并且提供对他们的原子性操作，这是一个不同于其他数据库的进化路径。
Redis 的数据类型都是基于基本数据结构的同时对程序员透明，无需进行额外的抽象。
Redis 运行在内存中但是可以持久化到磁盘，所以在对不同数据集进行高速读写时需要权衡内存，因为数据量不能大于硬件内存。在内存数据库方面的另一个优点是，相比在磁盘上相同的复杂的数据结构，在内存中操作起来非常简单，这样 Redis 可以做很多内部复杂性很强的事情。同时，在磁盘格式方面他们是紧凑的以追加的方式产生的，因为他们并不需要进行随机访问。

Redis 数据类型

Redis 支持五种数据类型：string（字符串），hash（哈希），list（列表），set（集合）及 zset(sorted set：有序集合)。

String（字符串）

string 是 redis 最基本的类型，你可以理解成与 Memcached 一模一样的类型，一个 key 对应一个 value。string 类型是二进制安全的。意思是 redis 的 string 可以包含任何数据。比如 jpg 图片或者序列化的对象。
string 类型是 Redis 最基本的数据类型，一个键最大能存储 512MB。

redis 127.0.0.1:6379> SET name "charles"
OK
redis 127.0.0.1:6379> GET name
"charles"

在以上实例中我们使用了 Redis 的 SET 和 GET 命令。键为 name，对应的值为 charles。
注意：一个键最大能存储 512MB。

Hash（哈希）

Redis hash 是一个键值对集合。
Redis hash 是一个 string 类型的 field 和 value 的映射表，hash 特别适合用于存储对象。

127.0.0.1:6379> HMSET user:1 username charles password charles points 200
OK
127.0.0.1:6379> HGETALL user:1
1) "username"
2) "charles"
3) "password"
4) "charles"
5) "points"
6) "200"

以上实例中 hash 数据类型存储了包含用户脚本信息的用户对象。实例中我们使用了 Redis HMSET, HGETALL 命令，user:1 为键值。
每个 hash 可以存储 232 -1 键值对（40 多亿）。

List（列表）

Redis 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（左边）或者尾部（右边）。

redis 127.0.0.1:6379> lpush charles redis
(integer) 1
redis 127.0.0.1:6379> lpush charles mongodb
(integer) 2
redis 127.0.0.1:6379> lpush charles rabitmq
(integer) 3
redis 127.0.0.1:6379> lrange charles 0 10
1) "rabitmq"
2) "mongodb"
3) "redis"

列表最多可存储 232 - 1 元素 (4294967295, 每个列表可存储 40 多亿)。

Set（集合）

Redis 的 Set 是 string 类型的无序集合。
集合是通过哈希表实现的，所以添加，删除，查找的复杂度都是 O(1)。
sadd 命令
添加一个 string 元素到,key 对应的 set 集合中，成功返回 1,如果元素已经在集合中返回 0,key 对应的 set 不存在返回错误。
sadd key member

redis 127.0.0.1:6379> sadd charles redis
(integer) 1
redis 127.0.0.1:6379> sadd charles mongodb
(integer) 1
redis 127.0.0.1:6379> sadd charles rabitmq
(integer) 1
redis 127.0.0.1:6379> sadd charles rabitmq
(integer) 0
redis 127.0.0.1:6379> smembers charles
1) "rabitmq"
2) "mongodb"
3) "redis"

注意：以上实例中 rabitmq 添加了两次，但根据集合内元素的唯一性，第二次插入的元素将被忽略。
集合中最大的成员数为 232 - 1(4294967295, 每个集合可存储 40 多亿个成员)。

zset（sorted set：有序集合）

Redis zset 和 set 一样也是 string 类型元素的集合,且不允许重复的成员。
不同的是每个元素都会关联一个 double 类型的分数。redis 正是通过分数来为集合中的成员进行从小到大的排序。
zset 的成员是唯一的,但分数(score)却可以重复。

redis 127.0.0.1:6379> zadd charles 0 redis
(integer) 1
redis 127.0.0.1:6379> zadd charles 0 mongodb
(integer) 1
redis 127.0.0.1:6379> zadd charles 0 rabitmq
(integer) 1
redis 127.0.0.1:6379> zadd charles 0 rabitmq
(integer) 0
redis 127.0.0.1:6379> ZRANGEBYSCORE charles0 1000
1) "redis"
2) "mongodb"
3) "rabitmq"

上面主要介绍了 Redis 相关的基础信息和支持的数据类型，关于 redis 的实现原理后续会逐步讲解。