什么是redis服务+redis服务数据类型有哪些？？

一、背景：

在运维工作会一定会接触到数据库服务，例如oracle数据库、mysql数据库、redis数据库等，这里要介绍的就是redis数据库。

二、什么是redis？？

Redis，英文全称是Remote Dictionary Server（远程字典服务），是一个开源的，使用 C语言开发编写的、支持网络、可基于内存亦可持久化的日志型、Key-Value（键值对）数据库，并提供多种语言的API。

Redis(Remote Dictionary Server)在 2009 年发布，开发者 Salvatore Sanfilippo
是意大利开发者。

三、redis与mysql的区别？？

问：redis和mysql都是数据库，他们的区别是什么？

答：redis与MySQL数据库不同的是，Redis的数据是存在内存中的。它的读写速度非常快，每秒可以处理超过10万次读写操作。

redis被广泛应用于缓存，另外，Redis也经常用来做分布式锁。除此之外，Redis支持事务、持久化、LUA 脚本、LRU 驱动事件、多种集群方案。

四、Redis 对比 Memcached：

memcached服务和redis服务都属于内存缓存服务，而且memcached服务要早于redis服务的。

1. Memcached 不支持数据持久化，而 Redis 支持数据的持久化：可以将内存中的数据保持在磁盘中，重启 redis 服务或者服务器之后可以从备份文件中恢复数据到内存继续使用。
2. Redis 支持更多的数据类型：支持 string(字符串)、hash(哈希数据)、list(列表)、set(集合)、zet(有序集合)
3. Redis 支持数据的备份：可以实现类似于数据的 master-slave 模式的数据备份，另外也支持使用快照（RDB）+AOF。
4. Redis 支持更大的 value 数据：memcache 单个 key value 最大只支持 1MB，而 redis 最大支持 512MB。
5. Redis 是单线程，而 memcache 是多线程，所以单机情况下没有 memcache 并发高，但 redis 支持分布式集群以实现
6. Redis 支持更高的并发，单 Redis 实例可以实现数万并发。
7. Redis 支持集群横向扩展：基于 redis cluster 的横向扩展，可以实现分布式集群，大幅提升性能和数据安全性。Redis 和 memcached 都是基于 C 语言开发。

五、Redis服务的数据结构类型：

Redis有以下这五种基本类型：

String（字符串）
Hash（哈希）
List（列表）
Set（集合）
zset（有序集合）

三种特殊的数据结构类型：
Geospatial
Hyperloglog
Bitmap

redis的基础五种数据类型： 

1、string【字符串】：

 String是Redis最基础的数据结构类型，它是二进制的，可以存储图片或者序列化的对象，值最大存储为512M
简单使用举例: set key value、get key等
应用场景：共享session、分布式锁，计数器、限流。
内部编码有3种，int（8字节长整型）、embstr（小于等于39字节字符串）、raw（大于39个字节字符串）
C语言的字符串是char[]实现的，而Redis使用SDS（simple dynamic string） 封装，sds源码如下：

struct sdshdr { 
    unsigned int len; // 标记buf的长度 
    unsigned int free; //标记buf中未使用的元素个数 
    char buf[]; // 存放元素的坑 
}

SDS结构组成如下： 

问：Redis为什么选择SDS结构的原因，而C语言原生的char[]不香吗？

答：举例其中一点，SDS中，O(1)时间复杂度，就可以获取字符串长度；而C 语言中的字符串，需要遍历整个字符串，时间复杂度为O(n)。

2、Hash（哈希）：

在Redis中，哈希类型是指v（值）本身又是一个键值对（k-v）结构
简单使用举例：hset key field value 、hget key field
内部编码：ziplist（压缩列表） 、hashtable（哈希表）
应用场景：缓存用户信息等。
注意点：
如果开发使用hgetall，哈希元素比较多的话，可能导致Redis阻塞，可以使用hscan。
如果只是获取部分field，建议使用hmget。

字符串和哈希数据类型对比如下图：

3、List（列表）：

列表（list）类型是用来存储多个有序的字符串，一个列表最多可以存储2^32-1个元素。
简单实用举例：lpush key value [value ...] 、lrange key start end
内部编码：ziplist（压缩列表）、linkedlist（链表）
应用场景：消息队列，文章列表,

list类型的插入与弹出如图：

list应用场景参考以下：
lpush+lpop=Stack（栈）
lpush+rpop=Queue（队列）
lpsh+ltrim=Capped Collection（有限集合）
lpush+brpop=Message Queue（消息队列）

4、Set（集合）：

集合（set）类型也是用来保存多个的字符串元素，但是不允许重复元素
简单使用举例：sadd key element [element ...]、smembers key
内部编码：intset（整数集合）、hashtable（哈希表）
注意点：smembers和lrange、hgetall都属于比较重的命令，如果元素过多存在阻塞Redis的可能性，可以使用sscan来完成。
应用场景：用户标签,生成随机数抽奖、社交需求。

set数据类型结构图：

5、有序集合（zset）：

已排序的字符串集合，同时元素不能重复
简单格式举例：zadd key score member [score member ...]，zrank key member
底层内部编码：ziplist（压缩列表）、skiplist（跳跃表）
应用场景：排行榜，社交需求（如用户点赞）。

（1）、ziplist：

满足以下两个条件：

[value，score]键值对数量少于128个；每个元素的长度小于64字节。

（2）、skiplist：

条件一：[value，score]键值对数量少于128个；

条件二：每个元素的长度小于64字节。

不满足以上两个条件时使用skiplist跳表，组合了hash和skiplist

hash用来存储value到score的映射，在时间复杂度o(1)时间内知道对应value的分数。

skiplist按照从小到大的顺序存储分数；每个元素存储的都是<value,score>对。

6、Redis 的三种特殊数据类型：

Geospatial：

Redis3.2推出的，地理位置定位，用于存储地理位置信息，并对存储的信息进行操作。

HyperLogLog：

用来做基数统计算法的数据结构，如统计网站的UV。

注：uv（unique visitor，独立访客）

• 1天内访问某站点的人数（以cookie为依据）；
• 1天内同一访客的多次访问只计为1个访客。

Bitmaps ：

用一个比特位来映射某个元素的状态，在Redis中，它的底层是基于字符串类型实现的，可以把bitmaps成作一个以比特位为单位的数组。