redis
后续源码文件名称统一通过()表示，redis底层是C语言，因此.h、.c文件可认为是源码文件
源码版本 redis-6.0.5
redis全称：REmote DIctionary Service 译为远程字典服务
每个KV键值对都存储在dictEntry(dict.h)里面，redis底层是哈希表（hashTable），结构体现在dictEntry是数组，*next指针维护链表。
key是字符串结构，redis采用sds结构（sds.h）存储，由于底层是C语言编写，C语言没有String结构。
sds与char[]的区别：
- sds长度存储在len属性当中，无需再计算
- 内存分配不足导致溢出，sds会提前检查空间剩余量并进行分配
- 减少内存分配次数，sds修改后len变为10字节，而buf数组实际长度为21，10字节空余，1字节用于存储空字符串
- 二进制安全问题：C语言通过空字符串识别结束，像视频、图片、音频等中间内容包括了空字符，会导致解析失败
value存储在redisObject当中（server.h）
对象类型可以根据命令：type key查看
基本数据结构
String
基本介绍：
字符串类型的内部编码（对应redisObject中encoding存储的值）
可通过命令object encoding key查询编码
- int：（8字节 64位）
- embstr：sds的一种格式，存储小于44字节的字符串 ，redisObject和sds连续分配，修改时需要重新全部分配，因此设置为只读
- raw：存储大于44字节的字符串，redisObject和sds分别分配。
embstr以及raw的临界值可通过配置#define OBJ_ENCODING_EMBSTR_SIZE_LIMIT 44实现（object.h）超过范围则自动转换类型，修改数据会转换成raw类型，大内存编码无法退化为小内存编码。
应用场景：
- 热点内容缓存
- 分布式session
- 分布式锁：setnx
- 全局id：incrby 项目上应用：全局msgId
- 原子性操作可应用的场景：限流、计数
Hash
value只能是字符串类型
基本介绍：
- 优点：减少内存空间、减少key冲突、批量获取减少IO
- 缺点：field无法单独设置过期时间、无bit操作、数据量分布问题（都分布在key所在节点）
- 基本操作指令：hset、hmset、hscan
实现原理：（底层由两种数据结构组成）
hash的底层由两种结构组成：ziplist和hashtable
-
ziplist压缩列表（ziplist.c）：
image-20200618174939538image-20200618175323429通过当前节点的长度和上一个节点的长度计算出上一个节点的地址
使用场景：hash键值都小于64byte、键值对数量小于512个
可通过redis.conf配置转成哈希表的临界值：hash-max-ziplist-value、hash-max-ziplist-entries
当超过这两个阈值的时候转换为hashtable（哈希表）
编码格式：根据字节区分
image-20200618175446701 -
hashtable哈希表（dict.h）：redis底层哈希表可参照此结构
image-20200609155406544image-20200618175859237image-20200618180044562根据负载因子就是链表的长度（dict_force_resize_ratio=5），若大于，则触发rehash，扩容大小为当前库大小*2
rehash过程： redis-rehash过程是采用渐进式rehash即分多次、渐进式完成的
- 扩容大小h[1]为h[0]使用的数量*2，讲rehashidex索引计数器置0，开始rehash
- 程序进行crud的过程中外，还迁移rehashidex上的节点，重新计算hash值，迁移h[0]节点到h[1]当中，rehashidx+1
- rud操作（即除了新增操作）会两个哈希表同时操作，新增操作只操作h[1]表，保证h[0]中的数据只减不增，最后变成空表释放空间
应用场景：
- 用户的任务进度：key-用户id field：任务名称 value：任务进度
- 用户的购物车：key-用户id field：商品 value：商品数量
List
左右都可取出数据
实现原理：
3.2版本之后采用quicklist来存储
应用场景：
- 由于list是有序排列，因此可以作为时间线
- 消息队列：BLPOP/BRPOP指令，阻塞等待，有数据才弹出
Set
基本介绍：无序集合（最大存储40亿数据）
实现原理：根据数据类型用不同的数据结构
- 整数类型：inset存储
- 非整数类型：hashtable
应用场景：
- 漂流瓶等从集合随机抽取的活动
- 点赞、签到、喜欢的用户等：key-like+uid value-对象id
- 商品标签：通过交集并集
Zset
基本介绍：有序集合
实现原理：源码结构（server.h）
- 元素数量小于128，长度小于64字节用ziplist
- 超过阈值后，用skiplist+dict存储（跳跃表）:跳跃表就是维护了多层数据，根据当前层判断是否需要到下层查找
应用场景：key score field
- score为时间戳，可以统计指定时间段内的数据
- zrevrange：获取排名
Bitmaps
基本介绍：位运算，8位2进制组成
常用指令：bitcount k1 统计二进制位中1的个数
应用场景：
- 用户访问统计：位运算
- 在线用户统计：维护串很长的二进制，用户根据id，在线就修改指定位置为1，统计可通过bitcount
Hyperloglogs
基本介绍：位运算，8位2进制组成
基本原理：与布隆过滤器有类似作用
应用场景：海量数据统计问题
Streams
基本介绍：原理类似kafka
应用场景：可实现发布订阅功能
