Redis 5 種基本資料結構（String、List、Hash、Set、Sorted Set）是在開發過程種，操作redis最常用的集中資料結構。

Redis 官網上找到 Redis 資料結構非常詳細的介紹：

Redis Data Structures[1]
Redis Data types tutorial[2]

未來隨著 Redis 新版本的釋出，可能會有新的資料結構出現，通過查閱 Redis 官網對應的介紹，你總能獲取到最靠譜的資訊。

1、String 字串

介紹

String 是一種二進位制安全的資料結構，可以用來儲存任何型別的資料比如字串、整數、浮點數、圖片（圖片的 base64 編碼或者解碼或者圖片的路徑）、序列化後的物件。

雖然 Redis 是用 C 語言寫的，但是 Redis 並沒有使用 C 的字串表示，而是自己構建了一種 簡單動態字串（Simple Dynamic String，SDS）。相比於 C 的原生字串，Redis 的 SDS 不光可以儲存文字資料還可以儲存二進位制資料，並且獲取字串長度複雜度為 O(1)（C 字串為 O(N)）,除此之外，Redis 的 SDS API 是安全的，不會造成緩衝區溢位。

常用命令

更多 Redis String 命令以及詳細使用指南，請檢視 Redis 官網對應的介紹：

基本操作

> SET key value
OK
> GET key
"value"
> EXISTS key
(integer) 1
> STRLEN key
(integer) 5
> DEL key
(integer) 1
> GET key
(nil)

批量設定 ：

> MSET key1 value1 key2 value2
OK
> MGET key1 key2 # 批量獲取多個 key 對應的 value
1) "value1"
2) "value2"

計數器（字串的內容為整數的時候可以使用）：

> SET number 1
OK
> INCR number # 將 key 中儲存的數字值增一
(integer) 2
> GET number
"2"
> DECR number # 將 key 中儲存的數字值減一
(integer) 1
> GET number
"1"

設定過期時間（預設為永不過期）：

> EXPIRE key 60
(integer) 1
> SETNX key 60 value # 設定值並設定過期時間
OK
> TTL key
(integer) 56

應用場景

需要儲存常規資料的場景：

• 舉例 ：快取 session、token、圖片地址、序列化後的物件(相比較於 Hash 儲存更節省記憶體)。
• 相關命令 ：SET、GET。

需要計數的場景:

• 舉例 ：使用者單位時間的請求數（簡單限流可以用到）、頁面單位時間的訪問數。
• 相關命令 ：SET、GET、 INCR、DECR

分散式鎖:

• 利用 SETNX key value 命令可以實現一個最簡易的分散式鎖（存在一些缺陷，通常不建議這樣實現分散式鎖）。

2、List 列表

介紹

Redis 中的 List 其實就是連結串列資料結構的實現。
Redis 的 List 的實現為一個 雙向連結串列，即可以支援反向查詢和遍歷，更方便操作，不過帶來了部分額外的記憶體開銷

常用命令

更多 Redis List 命令以及詳細使用指南，請檢視 Redis 官網對應的介紹：
https://redis.io/commands/?group=list

基本操作

通過 RPUSH/LPOP 或者 LPUSH/RPOP實現佇列 ：

> RPUSH myList value1
(integer) 1
> RPUSH myList value2 value3
(integer) 3
> LPOP myList
"value1"
> LRANGE myList 0 1
1) "value2"
2) "value3"
> LRANGE myList 0 -1
1) "value2"
2) "value3"

通過 RPUSH/RPOP或者LPUSH/LPOP 實現棧 ：

> RPUSH myList2 value1 value2 value3
(integer) 3
> RPOP myList2 # 將 list的頭部(最右邊)元素取出
"value3"

我專門畫了一個圖方便大家理解 RPUSH , LPOP , lpush , RPOP 命令：

通過 LRANGE 檢視對應下標範圍的列表元素 ：

> RPUSH myList value1 value2 value3
(integer) 3
> LRANGE myList 0 1
1) "value1"
2) "value2"
> LRANGE myList 0 -1
1) "value1"
2) "value2"
3) "value3"

通過 LRANGE 命令，你可以基於 List 實現分頁查詢，效能非常高！

通過 LLEN 檢視連結串列長度 ：

> LLEN myList
(integer) 3

應用場景

資訊流展示

• 舉例 ：最新文章、最新動態。
• 相關命令 ：LPUSH、LRANGE。

訊息佇列

Redis List 資料結構可以用來做訊息佇列，只是功能過於簡單且存在很多缺陷，不建議這樣做。

相對來說，Redis 5.0 新增加的一個數據結構 Stream 更適合做訊息佇列一些，只是功能依然非常簡陋。和專業的訊息佇列相比，還是有很多欠缺的地方比如訊息丟失和堆積問題不好解決。

3、Hash 雜湊

介紹

Redis 中的 Hash 是一個 String 型別的 field-value（鍵值對） 的對映表，特別適合用於儲存物件，後續操作的時候，你可以直接修改這個物件中的某些欄位的值。

Hash 類似於 JDK1.8 前的 HashMap，內部實現也差不多(陣列 + 連結串列)。不過，Redis 的 Hash 做了更多優化。

常用命令

更多 Redis Hash 命令以及詳細使用指南，請檢視 Redis 官網對應的介紹：
https://redis.io/commands/?group=hash

模擬物件資料儲存 ：

> HMSET userInfoKey name "guide" description "dev" age "24"
OK
> HEXISTS userInfoKey name # 檢視 key 對應的 value中指定的欄位是否存在。
(integer) 1
> HGET userInfoKey name # 獲取儲存在雜湊表中指定欄位的值。
"guide"
> HGET userInfoKey age
"24"
> HGETALL userInfoKey # 獲取在雜湊表中指定 key 的所有欄位和值
1) "name"
2) "guide"
3) "description"
4) "dev"
5) "age"
6) "24"
> HSET userInfoKey name "GuideGeGe"
> HGET userInfoKey name
"GuideGeGe"

應用場景

物件資料儲存場景

• 舉例 ：使用者資訊、商品資訊、文章資訊、購物車資訊。
• 相關命令 ：HSET （設定單個欄位的值）、HMSET（設定多個欄位的值）、HGET（獲取單個欄位的值）、HMGET（獲取多個欄位的值）。

4、Set 集合

介紹

Redis 中的 Set 型別是一種無序集合，集合中的元素沒有先後順序但都唯一，有點類似於 Java 中的 HashSet 。當你需要儲存一個列表資料，又不希望出現重複資料時，Set 是一個很好的選擇，並且 Set 提供了判斷某個元素是否在一個 Set 集合內的重要介面，這個也是 List 所不能提供的。

你可以基於 Set 輕易實現交集、並集、差集的操作，比如你可以將一個使用者所有的關注人存在一個集合中，將其所有粉絲存在一個集合。這樣的話，Set 可以非常方便的實現如共同關注、共同粉絲、共同喜好等功能。這個過程也就是求交集的過程。

常用命令

更多 Redis Set 命令以及詳細使用指南，請檢視 Redis 官網對應的介紹：
https://redis.io/commands/?group=set

基本操作 ：

> SADD mySet value1 value2
(integer) 2
> SADD mySet value1 # 不允許有重複元素，因此新增失敗
(integer) 0
> SMEMBERS mySet
1) "value1"
2) "value2"
> SCARD mySet
(integer) 2
> SISMEMBER mySet value1
(integer) 1
> SADD mySet2 value2 value3
(integer) 2

• mySet : value1、value2 。
• mySet2 ：value2 、value3 。

求交集 ：

> SINTERSTORE mySet3 mySet mySet2
(integer) 1
> SMEMBERS mySet3
1) "value2"

求並集 ：

> SUNION mySet mySet2
1) "value3"
2) "value2"
3) "value1"

求差集 ：

> SDIFF mySet mySet2 # 差集是由所有屬於 mySet 但不屬於 A 的元素組成的集合
1) "value1"

應用場景

需要存放的資料不能重複的場景

• 舉例：網站 UV 統計（資料量巨大的場景還是 HyperLogLog更適合一些）、文章點贊、動態點贊等場景。
• 相關命令：SCARD（獲取集合數量） 。

需要獲取多個數據源交集、並集和差集的場景

• 舉例 ：共同好友(交集)、共同粉絲(交集)、共同關注(交集)、好友推薦（差集）、音樂推薦（差集） 、訂閱號推薦（差集+交集） 等場景。
• 相關命令：SINTER（交集）、SINTERSTORE （交集）、SUNION （並集）、SUNIONSTORE（並集）、SDIFF（交集）、SDIFFSTORE （交集）。

需要隨機獲取資料來源中的元素的場景

• 舉例 ：抽獎系統、隨機。
• 相關命令：SPOP（隨機獲取集合中的元素並移除，適合不允許重複中獎的場景）、SRANDMEMBER（隨機獲取集合中的元素，適合允許重複中獎的場景）。

5、Sorted Set（有序集合）

介紹

Sorted Set 類似於 Set，但和 Set 相比，Sorted Set 增加了一個權重引數 score，使得集合中的元素能夠按 score 進行有序排列，還可以通過 score 的範圍來獲取元素的列表。有點像是 Java 中 HashMap 和 TreeSet 的結合體。

常用命令

更多 Redis Sorted Set 命令以及詳細使用指南，請檢視 Redis 官網對應的介紹：
https://redis.io/commands/?group=sorted-set

基本操作 ：

> ZADD myZset 2.0 value1 1.0 value2
(integer) 2
> ZCARD myZset
2
> ZSCORE myZset value1
2.0
> ZRANGE myZset 0 1
1) "value2"
2) "value1"
> ZREVRANGE myZset 0 1
1) "value1"
2) "value2"
> ZADD myZset2 4.0 value2 3.0 value3
(integer) 2

• myZset : value1(2.0)、value2(1.0) 。
• myZset2 ：value2 （4.0）、value3(3.0) 。

獲取指定元素的排名 ：

> ZREVRANK myZset value1
0
> ZREVRANK myZset value2
1

求交集 ：

> ZINTERSTORE myZset3 2 myZset myZset2
1
> ZRANGE myZset3 0 1 WITHSCORES
value2
5

求並集 ：

> ZUNIONSTORE myZset4 2 myZset myZset2
3
> ZRANGE myZset4 0 2 WITHSCORES
value1
2
value3
3
value2
5

求差集 ：

> ZDIFF 2 myZset myZset2 WITHSCORES
value1
2

應用場景

需要隨機獲取資料來源中的元素根據某個權重進行排序的場景

• 舉例 ：各種排行榜比如直播間送禮物的排行榜、朋友圈的微信步數排行榜、王者榮耀中的段位排行榜、話題熱度排行榜等等。
• 相關命令 ：ZRANGE (從小到大排序) 、 ZREVRANGE （從大到小排序）、ZREVRANK (指定元素排名)。

需要儲存的資料有優先順序或者重要程度的場景 比如優先順序任務佇列。

• 舉例 ：優先順序任務佇列。
• 相關命令 ：ZRANGE (從小到大排序) 、 ZREVRANGE （從大到小排序）、ZREVRANK (指定元素排名)。