redis5种数据类型对应底层结构（redis五种基本数据类型）

### 简介Redis 是一个开源的、基于内存的数据结构存储系统，可以用作数据库、缓存和消息中间件。它支持多种数据类型，包括字符串（String）、哈希（Hash）、列表（List）、集合（Set）和有序集合（Sorted Set）。每种数据类型在 Redis 中都有其特定的底层实现方式，以确保高效的数据操作。本文将详细介绍 Redis 五种主要数据类型及其对应的底层结构。### 字符串（String）#### 底层结构字符串是 Redis 中最基础的数据类型。字符串在 Redis 中可以表示字符串、整数或浮点数。其底层实现主要有两种方式：1.

简单动态字符串 (SDS)

：这是 Redis 用来表示字符串的主要数据结构。SDS 的结构包含一个长度字段、一个容量字段、一个块额外分配的空间以及实际存储的字节数组。 2.

整数编码

：如果字符串只包含一个整数，那么 Redis 可能会使用整数编码来减少内存占用。#### 内容详细说明-

SDS 结构

：SDS 结构的设计使得字符串的修改可以在常数时间内完成，避免了 C 字符串的多次内存重新分配。 -

整数编码

：当字符串表示的是一个整数时，Redis 会直接存储这个整数的值，而不是将其转换为字符串形式，这样可以节省内存空间。### 哈希（Hash）#### 底层结构哈希在 Redis 中用于存储键值对的集合。其底层实现主要是压缩列表（ziplist）和哈希表（hashtable）两种方式。1.

压缩列表

：当哈希中的键值对较少且键和值较短时，Redis 会使用压缩列表来存储这些键值对。 2.

哈希表

：当哈希中的键值对较多或键和值较长时，Redis 会切换到使用哈希表来存储。#### 内容详细说明-

压缩列表

：压缩列表是一种紧凑的数据结构，可以有效减少内存占用。 -

哈希表

：哈希表是一种高效的查找表，通过散列函数将键映射到相应的槽位中，从而实现快速的插入、删除和查找操作。### 列表（List）#### 底层结构列表在 Redis 中用于存储有序的字符串元素集合。其底层实现主要是双端链表（linked list）和压缩列表（ziplist）两种方式。1.

压缩列表

：当列表中的元素较少且每个元素较短时，Redis 会使用压缩列表来存储这些元素。 2.

双端链表

：当列表中的元素较多或每个元素较长时，Redis 会切换到使用双端链表来存储。#### 内容详细说明-

压缩列表

：压缩列表与哈希中的压缩列表类似，旨在减少内存占用。 -

双端链表

：双端链表允许从列表的两端进行插入和删除操作，非常适合实现队列和栈等数据结构。### 集合（Set）#### 底层结构集合在 Redis 中用于存储无序的不重复字符串元素。其底层实现主要是整数集合（intset）和哈希表（hashtable）两种方式。1.

整数集合

：当集合中的所有元素都是整数且数量较少时，Redis 会使用整数集合来存储这些元素。 2.

哈希表

：当集合中的元素较多或非整数元素存在时，Redis 会切换到使用哈希表来存储。#### 内容详细说明-

整数集合

：整数集合是一种紧凑的数据结构，可以有效地存储整数元素。 -

哈希表

：与哈希中的哈希表相同，这里用于存储不重复的字符串元素。### 有序集合（Sorted Set）#### 底层结构有序集合在 Redis 中用于存储带有分数的成员，成员按分数排序。其底层实现主要是跳跃表（skip list）和压缩列表（ziplist）两种方式。1.

压缩列表

：当有序集合中的元素较少且每个元素较短时，Redis 会使用压缩列表来存储这些元素。 2.

跳跃表

：当有序集合中的元素较多或每个元素较长时，Redis 会切换到使用跳跃表来存储。#### 内容详细说明-

压缩列表

：与列表和集合中的压缩列表类似，旨在减少内存占用。 -

跳跃表

：跳跃表是一种高效的查找结构，能够在 O(log n) 时间内完成插入、删除和查找操作。### 总结Redis 的五种主要数据类型——字符串、哈希、列表、集合和有序集合——在底层都采用了不同的数据结构来优化性能和内存使用。理解这些底层数据结构对于开发高效的应用程序至关重要。通过合理选择和使用这些数据类型，可以显著提升 Redis 的性能和可靠性。

简介Redis 是一个开源的、基于内存的数据结构存储系统，可以用作数据库、缓存和消息中间件。它支持多种数据类型，包括字符串（String）、哈希（Hash）、列表（List）、集合（Set）和有序集合（Sorted Set）。每种数据类型在 Redis 中都有其特定的底层实现方式，以确保高效的数据操作。本文将详细介绍 Redis 五种主要数据类型及其对应的底层结构。

字符串（String）

底层结构字符串是 Redis 中最基础的数据类型。字符串在 Redis 中可以表示字符串、整数或浮点数。其底层实现主要有两种方式：1. **简单动态字符串 (SDS)**：这是 Redis 用来表示字符串的主要数据结构。SDS 的结构包含一个长度字段、一个容量字段、一个块额外分配的空间以及实际存储的字节数组。 2. **整数编码**：如果字符串只包含一个整数，那么 Redis 可能会使用整数编码来减少内存占用。

内容详细说明- **SDS 结构**：SDS 结构的设计使得字符串的修改可以在常数时间内完成，避免了 C 字符串的多次内存重新分配。 - **整数编码**：当字符串表示的是一个整数时，Redis 会直接存储这个整数的值，而不是将其转换为字符串形式，这样可以节省内存空间。

哈希（Hash）

底层结构哈希在 Redis 中用于存储键值对的集合。其底层实现主要是压缩列表（ziplist）和哈希表（hashtable）两种方式。1. **压缩列表**：当哈希中的键值对较少且键和值较短时，Redis 会使用压缩列表来存储这些键值对。 2. **哈希表**：当哈希中的键值对较多或键和值较长时，Redis 会切换到使用哈希表来存储。

内容详细说明- **压缩列表**：压缩列表是一种紧凑的数据结构，可以有效减少内存占用。 - **哈希表**：哈希表是一种高效的查找表，通过散列函数将键映射到相应的槽位中，从而实现快速的插入、删除和查找操作。

列表（List）

底层结构列表在 Redis 中用于存储有序的字符串元素集合。其底层实现主要是双端链表（linked list）和压缩列表（ziplist）两种方式。1. **压缩列表**：当列表中的元素较少且每个元素较短时，Redis 会使用压缩列表来存储这些元素。 2. **双端链表**：当列表中的元素较多或每个元素较长时，Redis 会切换到使用双端链表来存储。

内容详细说明- **压缩列表**：压缩列表与哈希中的压缩列表类似，旨在减少内存占用。 - **双端链表**：双端链表允许从列表的两端进行插入和删除操作，非常适合实现队列和栈等数据结构。

集合（Set）

底层结构集合在 Redis 中用于存储无序的不重复字符串元素。其底层实现主要是整数集合（intset）和哈希表（hashtable）两种方式。1. **整数集合**：当集合中的所有元素都是整数且数量较少时，Redis 会使用整数集合来存储这些元素。 2. **哈希表**：当集合中的元素较多或非整数元素存在时，Redis 会切换到使用哈希表来存储。

内容详细说明- **整数集合**：整数集合是一种紧凑的数据结构，可以有效地存储整数元素。 - **哈希表**：与哈希中的哈希表相同，这里用于存储不重复的字符串元素。

有序集合（Sorted Set）

底层结构有序集合在 Redis 中用于存储带有分数的成员，成员按分数排序。其底层实现主要是跳跃表（skip list）和压缩列表（ziplist）两种方式。1. **压缩列表**：当有序集合中的元素较少且每个元素较短时，Redis 会使用压缩列表来存储这些元素。 2. **跳跃表**：当有序集合中的元素较多或每个元素较长时，Redis 会切换到使用跳跃表来存储。

内容详细说明- **压缩列表**：与列表和集合中的压缩列表类似，旨在减少内存占用。 - **跳跃表**：跳跃表是一种高效的查找结构，能够在 O(log n) 时间内完成插入、删除和查找操作。

总结Redis 的五种主要数据类型——字符串、哈希、列表、集合和有序集合——在底层都采用了不同的数据结构来优化性能和内存使用。理解这些底层数据结构对于开发高效的应用程序至关重要。通过合理选择和使用这些数据类型，可以显著提升 Redis 的性能和可靠性。