[校招面试题]Redis有几种数据结构,和其他数据库的区别

一、Redis简介

Redis is an open source (BSD licensed), in-memory data structure
store, used as a database, cache and message broker. It supports data
structures such as strings, hashes, lists, sets, sorted sets with
range queries, bitmaps, hyperloglogs and geospatial indexes with
radius queries. Redis has built-in replication, Lua scripting, LRU
eviction, transactions and different levels of on-disk persistence,
and provides high availability via Redis Sentinel and automatic
partitioning with Redis Cluster.

Redis是一个开源（BSD许可），内存存储的数据结构服务器，可用作数据库，高速缓存和消息队列代理。 它支持字符串、哈希表、列表、集合、有序集合，位图，hyperloglogs等数据类型。内置复制、Lua脚本、LRU收回、事务以及不同级别磁盘持久化功能，同时通过Redis Sentinel提供高可用，通过Redis Cluster提供自动分区。

以上是官方介绍https://redis.io/topics/introduction

二、Redis数据结构

来源: http://www.runoob.com/redis/redis-data-types.html
Redis支持五种数据类型：string（字符串），hash（哈希），list（列表），set（集合）及zset(sorted set：有序集合)。

1. String——字符串

1. string是redis最基本的类型，你可以理解成与
   Memcached一模一样的类型，一个key对应一
   个value。
2. string类型是二进制安全的。意思是redis的string可以包含任何数据。比如jpg图片或者序列化的对象 。
3. string类型是Redis最基本的数据类型，一个键最大能存储512MB

Demo

redis 127.0.0.1:6379> SET name "runoob"OKredis 127.0.0.1:6379> GET name"runoob"

在以上实例中我们使用了 Redis 的 SET 和 GET 命令。键为 name，对应的值为 runoob。
注意：一个键最大能存储512MB。

2. Hash——字典

1. Redis hash 是一个键名对集合。
2. Redis hash是一个string类型的field和value的映射表，hash特别适合用于存储对象。

Demo

127.0.0.1:6379> HMSET user:1 username runoob password runoob points 200OK127.0.0.1:6379> HGETALL user:11) "username"2) "runoob"3) "password"4) "runoob"5) "points"6) "200"

以上实例中 hash 数据类型存储了包含用户脚本信息的用户对象。 实例中我们使用了 Redis HMSET, HGETALL 命令，user:1 为键值。
每个 hash 可以存储 232 -1 键值对（40多亿）。

3. List——列表

1. Redis 列表是简单的字符串列表，按照插入顺序排序。你可以添加一个元素到列表的头部（左边）或者尾部（右边）。

Demo

redis 127.0.0.1:6379> lpush runoob redis(integer) 1redis 127.0.0.1:6379> lpush runoob mongodb(integer) 2redis 127.0.0.1:6379> lpush runoob rabitmq(integer) 3redis 127.0.0.1:6379> lrange runoob 0 101) "rabitmq"2) "mongodb"3) "redis"redis 127.0.0.1:6379>

列表最多可存储 232 - 1 元素 (4294967295, 每个列表可存储40多亿)。

4. Set——集合

1. Redis的Set是string类型的无序集合。
2. 集合是通过哈希表实现的，所以添加，删除，查找的复杂度都是O(1)。

sadd 命令

添加一个string元素到,key对应的set集合中，成功返回1,如果元素已经在集合中返回0,key对应的set不存在返回错误。

sadd key member

Demo

redis 127.0.0.1:6379> sadd runoob redis(integer) 1redis 127.0.0.1:6379> sadd runoob mongodb(integer) 1redis 127.0.0.1:6379> sadd runoob rabitmq(integer) 1redis 127.0.0.1:6379> sadd runoob rabitmq(integer) 0redis 127.0.0.1:6379> smembers runoob1) "rabitmq"2) "mongodb"3) "redis"

注意：以上实例中 rabitmq 添加了两次，但根据集合内元素的唯一性，第二次插入的元素将被忽略。
集合中最大的成员数为 232 - 1(4294967295, 每个集合可存储40多亿个成员)。

5. zset(sorted set)——有序集合

1. Redis zset 和 set 一样也是string类型元素的集合,且不允许重复的成员。
2. 不同的是每个元素都会关联一个double类型的分数。redis正是通过分数来为集合中的成员进行从小到大的排序。
3. zset的成员是唯一的,但分数(score)却可以重复。

zadd 命令

添加元素到集合，元素在集合中存在则更新对应score

zadd key score member

Demo

redis 127.0.0.1:6379> zadd runoob 0 redis(integer) 1redis 127.0.0.1:6379> zadd runoob 0 mongodb(integer) 1redis 127.0.0.1:6379> zadd runoob 0 rabitmq(integer) 1redis 127.0.0.1:6379> zadd runoob 0 rabitmq(integer) 0redis 127.0.0.1:6379> ZRANGEBYSCORE runoob 0 10001) "redis"2) "mongodb"3) "rabitmq"

三、Redis常用场景

1.缓存

2.队列

3.排行榜/计数器

4.发布/订阅

四、Redis和传统数据库相比有啥异同

来源:
http://www.bokee.net/bloggermodule/blog_viewblog.do?id=29349443

Redis 与其他 key - value 缓存产品有以下三个特点：

1. Redis 支持数据的持久化，可以将内存中的数据保存在磁盘中，重启的时候可以再次加载进行使用。
2. Redis 不仅仅支持简单的 key-value 类型的数据，同时还提供 list ， set ， zset ， hash 等数据结构的存储。
3. Redis 支持数据的备份，即 master-slave 模式的数据备份。

Redis的优势：

1. 性能极高 – Redis 能读的速度是 110000 次 /s, 写的速度是 81000 次 /s 。
2. 丰富的数据类型 – Redis 支持二进制案例的 Strings, Lists, Hashes, Sets 及 Ordered Sets 数据类型操作。
3. 原子 – Redis 的所有操作都是原子性的，同时 Redis 还支持对几个操作全并后的原子性执行。
4. 丰富的特性 – Redis 还支持 publish/subscribe, 通知 , key 过期等等特性。

Redis与其他key-value存储有什么不同？

1. Redis 有着更为复杂的数据结构并且提供对他们的原子性操作，这是一个不同于其他数据库的进化路径。 Redis 的数据类型都是基于基本数据结构的同时对程序员透明，无需进行额外的抽象。
2. Redis 运行在内存中但是可以持久化到磁盘，所以在对不同数据集进行高速读写时需要权衡内存，因为数据量不能大于硬件内存。在内存数据库方面的另一个优点是，相比在磁盘上相同的复杂的数据结构，在内存中操作起来非常简单，这样 Redis 可以做很多内部复杂性很强的事情。同时，在磁盘格式方面他们是紧凑的以追加的方式产生的，因为他们并不需要进行随机访问。

参考链接

1. http://www.runoob.com/redis/redis-data-types.html

2. http://www.cnblogs.com/wangdaijun/p/6014928.html

3. http://www.cnblogs.com/timothy-lai/p/5786502.html

4. http://blog.jobbole.com/88383/

5. http://www.bokee.net/bloggermodule/blog_viewblog.do?id=29349443