redis理论学习：数据结构

啥是redis

redis是一个基于内存的k-v数据库，支持多种数据结构，经常用于缓存和分布式锁，将数据存储在内存里实现高速读写

同时又主从复制，事务，持久化和lua脚本等功能，适用于高并发场景

主要用redis就是作为mysql和服务层中间的缓存层，让数据可以更高效地读取返回，同时也能防止mysql在高请求量下被打坏

redis常用的数据结构有哪些

1. string字符串
   1. 三种编码方式，int，embstr，raw。数字就用int编码，字符串长度小于44就用embstr编码，大于就用raw编码
   2. 底层是一个叫SDS的结构，包含free，len和buf
   3. 因为有len，所以可以O1直接返回长度；因为有free，所以可以预留不用新分配内存
   4. 因为不再以\0为长度结尾，所以二进制安全
2. list队列
   1. 双端操作对象，可以先入先出，可以后入先出，头尾都可以操作
   2. 底层之前是ziplist和linkedlist
   3. 之后改为quicklist和listpack
3. set集合
   1. set底层实现有整数集合和字典，前者有序后者无序，但是使用都当无序来
   2. 整数集合编码节约内存，字典编码查找更快
4. zset有序集合
   1. ziplist或者skiplist+字典编码
5. hash哈希表
   1. ziplist和hashtable是底层实现，ziplist适用于元素少，单个元素长度较小的情况，其他用hashtable
   2. hashtable的扩容和go的map类似，都是渐进式扩容，翻倍扩容

redis执行

1. redis本身是单线程的，因为redis本身基于内存已经够快，而且引入多线程需要考虑线程安全很麻烦；6.0版本针对网络IO引入了多线程，但整体还是单线程
2. 普通机器每秒十几万的读性能，几万的写性能
3. redis为啥那么快？
   1. 内存操作，本身就快
   2. 数据结构高效
   3. 单线程减少了切换开销
   4. IO多路复用，epoll（操作系统内容）