Redis常见的数据类型

什么是Redis？

Remote dictionary Server，基于内存的高性能键值（Key-Value）存储系统，常被用作缓存中间件。

常见数据结构

概览


类型	用途	底层实现
String（字符串）可存储字符串、整数或浮点数	计数器分布式锁存储序列化对象	int（如果存的全数字） SDS 简单动态字符串
Hash（哈希）可存储多个键值对	缓存对象	ZipList 压缩列表（连续占用内存，因此存储的元素不能太多）一旦元素存储太多，会转为 Dict 哈希表 Redis 7.0 引入了 listpack 取代 ZipList 压缩列表
List（列表）可重复、（插入和取出）有序	朋友圈点赞/评论列表	QuickList 快速列表：一种双向链表，每个节点是一个压缩列表结合了压缩列表和双向链表的优点
Set（集合）不可重复，无序，求交集、差集等	求共同关注去重	若集合中的元素都是整数且元素个数小于 512 ： IntSet 整数集合否则：Dict 哈希表（Set是单列集合，Dict的每个节点是存键值对的，那么其实是只用了键来存元素，值都设为null）
ZSet（有序集合）不可重复，每个元素都关联一个分数自动按照分数排序元素	排行榜	当元素数量小于128，每个元素小于64字节：ZipList 压缩列表否则：Dict + SkipList，存储两份数据，Dict 和 SkipList 各一份为什么要存储两份数据？因为这是它的特性需求 - 利用Dict去键值查询：根据元素查分数 - 利用SkipList范围查询 (快速跳过大量无关节点，定位范围的起始点)： - 获取指定分数区间的元素 - 获取排名在指定区间的元素 Redis 7.0 引入了 listpack 取代 ZipList 压缩列表
BitMap（位图）存储二进制位	布隆过滤器用户签到记录
HyperLogLog（基数估算）基数统计	网页UV计数统计
Geo 可存储地理位置信息（如经纬度）	附近的人/地点查询地理位置范围查询
Stream（流）	消息队列

String

用途：存储整数、字符串和浮点数
本质：二进制安全的动态字符串
底层实现：SDS

Simple Dynamic String

Redis并没有使用C语言的char *，而是自己设计了一个结构。

struct sdshdr {
    int len;      // 已使用字节数
    int alloc;    // 分配的总字节数
    char flags;   // 类型标识
    char buf[];   // 实际字符数组
};

SDS的优势：

O(1)时间获取长度
杜绝缓冲区溢出
二进制安全：不依赖 \0 结尾，可以存任意字节

二进制安全：一个系统或函数能够正确处理任意字节序列（包括 \0 字符），而不会因为遇到特殊字节（如空字符）而提前截断或出错

Hash

缓存键值对
用途：存储对象
底层实现：当存储元素比较少时，使用ZipList；元素较多时，使用Hashtable

Zip List

压缩链表：是Redis为节省内存而设计的一种连续内存、紧凑存储的双向链表结构
压缩 == 去指针 + 连续存储
（原文包含外部图片引用，未转换为博客资源）

bytes：总字节数
tail：最后一个实体的offset
len：实体的个数
end：固定值 0xFF 表示结尾

List

用途：联系人点赞
元素是String
有序
可重复
底层实现：双向链表（quick list）

Quick List

外层是双向链表，每个节点是一个压缩列表

Set

用途：去重
O(1)时间判断存在性
底层实现：元素个数小于512，intSet；大于512，HashTable；

Dict 哈希表

typedef struct dict {
    dictType *type;        // 类型函数指针（如 hash 函数、key 比较等）
    void *privdata;        // 私有数据
    dictht ht[2];          // 两个哈希表（用于渐进式 rehash）
    long rehashidx;        // rehash 索引，-1 表示未 rehash
    int16_t pauserehash;   // 是否暂停 rehash
} dict;

Set中的每个元素存储到Dict的键上，value为null。
rehash：
Dict会收缩或扩容，此时需要重新计算key的位置；redis采用的是一种渐进式rehash的过程：
不一次性迁移完所有数据，而是每次（增删改查）中，顺带迁移。

新增操作：直接在ht[1]（新哈希表）中新增
删除、查找、修改：在ht[1] 和 ht[2]中依次进行

Zset

typedef struct zset {
    dict *dict;      // member → score 的映射（O(1) 查分数）
    zskiplist *zsl;  // 按 score 排序的跳跃表（O(log N) 范围查询）
} zset;

每个元素关联一个分数
用途：排行榜
当元素数量小于128，每个元素小于64字节：ZipList 压缩列表；否则：Dict + SkipList，存储两份数据，Dict 和 SkipList 各一份

SkipList

（原文包含外部图片引用，未转换为博客资源）
跳表：一种多层链表

HyperLogLog

HyperLogLog（HLL）是 Redis 中一种用于高性能、低内存消耗的基数统计（Cardinality Estimation）的概率数据结构。它能以极小的内存（通常 12KB 左右）估算集合中不重复元素的数量（即 UV，Unique Visitor）
核心思想：通过观察哈希值的“稀有程度”来反推总体数量