redis的数据结构

> string

先来看一下 Redis 的官方文档是怎么对 string 数据结构解释的：string 可以存储任何数据，包括二进制、文本、序列化等，限制是值不能超过512MB

string的底层数据结构

底层数据结构主要是 SDS（简单动态字符串）

struct sdshdr{
    int free; // buf[]数组未使用字节的数量
    int len; // buf[]数组所保存的字符串的长度
    char buf[]; // 保存字符串的数组 
}

使用SDS有更高的效率

C语言原生字符串中是不会保存字符串长度值的，获取字符串长度值就需要遍历一遍字符串，时间复杂度O(n)。SDS数据结构中有个变量单独保存了SDS字符串的长度，所以获取字符串长度的时间复杂度是O(1)。

SDS采用了空间预分配策略

在SDS字符串增长时，先判断SDS数据结构中的free字段是否满足，若不满足，采用空间预分配扩展空间，不仅会为SDS分配修改所必要的空间，还会为SDS分配额外的未使用空间free，减少因为字符串增长而导致的空间重新分配次数的增加

惰性空间释放策略

在SDS字符串减小时，不直接回收内存，而是记录在free中，等待下次增长时直接使用

使用场景

作为缓存
可以缓存html页面、对象等
常规计数（适用于计算访问次数、点赞、库存数量等）
INCR：将字符串的值解析为整数，并且+1
DECR：将字符串的值解析为整数，并且-1
INCRBY：将字符串的值解析为整数，并且+指定增量
DECRBY：将字符串的值解析为整数，并且-指定增量
分布式锁
string 的 SETNX命令可以实现分布式锁

SETNX 命令

1	SET lock_key unique_value NX PX 1000

key 不存在时，插入成功，加锁成功
key 存在时，插入失败，加锁失败
NX ：lock_key 不存在时，执行成功
PX ：lock_key 的过期时间
unique_value : 客户端唯一标识

> List

Redis 的官方文档对 List 数据结构解释：List 是一个按照插入顺序排序的字符串列表（是链表不是数组)，这个列表实现了栈和队列的特性

使用场景

消息队列
消息队列对消息的存取要满足消息的有序性，list 对链表的头尾操作满足了消息有序性的存储和消费
记住用户在社交网络上发布的最新动态

常用命令
LPUSH：list队头添加新元素
RPUSH：list队尾添加新元素
LPOP：从队头取元素
RPOP：从队尾取元素
BLPOP：阻塞式从队尾取数据，因为消费者往队尾放一个元素时没有通知消费者取，需要消费者不停地调用LPOP从队头取数据，这样就会空耗CPU，使用BLPOP命令没有读到数据时，消费者自动阻塞释放CPU，直到队列中有数据时再读新数据

为什么Redis 的 list 数据结构使用链表