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。

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