缓存大致可以分为两类，一种是应用内缓存，比如Map(简单的数据结构)，以及EH Cache(Java第三方库)，另一种就是缓存组件，比如Memached，Redis；Redis是一个基于KEY-VALUE的高性能的存储系统，通过提供多种键值数据类型来适应不同场景下的缓存与存储需求

        redis的全称是remote dictionary server(远程字典服务器)，它以字典结构存储数据，并允许其他应用通过TCP协议读写字典中的内容，结构如下图所示：   

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 redis的安装

1.下载redis安装包

2.tar -zxvf 安装包

3.在redis目录下 执行 make

4.可以通过make test测试编译状态

5.make install [prefix=/path]完成安装

注意：

1.需要安装tcl yum install tcl、yum install gcc

2. error: jemalloc/jemalloc.h: No such file or directory说关于分配器allocator，如果有MALLOC这个环境变量，会有用这个环境量的去建立Redis。而且libc并不是默认的分配器，默认的是jemalloc,因为jemalloc被证明有更少的fragmentationproblems比libc。但是如果你又没有jemalloc而只有libc当然make出错。所以加这么一个参数。解决办法make MALLOC=libc

启动停止redis

./redis-server ../redis.conf

./redis-cli shutdown

以后台进程的方式启动，修改redis.conf   daemonize =yes

连接到redis的命令 ./redis-cli -h 127.0.0.1 -p 6379

其他命令说明

Redis-server 启动服务

Redis-cli 访问到redis的控制台

redis-benchmark 性能测试的工具

redis-check-aof aof文件进行检测的工具

redis-check-dump  rdb文件检查工具

redis-sentinel  sentinel 服务器配置

多数据的支持

默认支持16个数据库；可以理解为一个命名空间

跟关系型数据库不一样的点

1. redis不支持自定义数据库名词
2. 每个数据库不能单独设置授权
3. 每个数据库之间并不是完全隔离的。 可以通过flushall命令清空redis实例面的所有数据库中的数据

通过  select dbid 去选择不同的数据库命名空间 。 dbid的取值范围默认是0 -15

字符串类型

字符串类型是redis中最基本的数据类型，它能存储任何形式的字符串，包括二进制数据。你可以用它存储用户的邮箱、json化的对象甚至是图片。一个字符类型键允许存储的最大容量是512M

内部数据结构

在redis内部，String类型通过int ，SDS作为结构储存，int用来存放整型数据，sds存放字节/字符串和浮点型数据。在C的标准字符串结构下进行了封装，用来提升基本的操作的性能，同时也充分利用已有的C的标准库，简化实现逻辑。我们可以在redis的源码【sds.h】中看到sds的结构如下：

typedef char * sds

redis3.2分支引入了五种sdshdr类型，目的是为了满足不同字符串可以使用不同大小的Header，从而节省内存，每次在创建一个sds时根据sds的实际长度判断应该选择什么类型的sdshdr，不同类型的sdshdr占用的内存空间不同。这样细分一下可以省去很多不必要的内存开销，下面是3.2的sdshdr定义

`struct __attribute__ ((__packed__)) sdshdr8 { 8表示字符串最大长度是2^8-1 （长度为255）``
uint8_t len;//表示当前sds的长度(单位是字节)`` uint8_t alloc; //表示已为sds分配的内存大小(单
位是字节)`` unsigned char flags; //用一个字节表示当前sdshdr的类型，因为有sdshdr有五种类型，所
以至少需要3位来表示000:sdshdr5，001:sdshdr8，010:sdshdr16，011:sdshdr32，100:sdshdr64。高5位
用不到所以都为0。`` char buf[];//sds实际存放的位置``};`

sdshdr8的内存布局

列表类型

列表类型list，可以存储一个有序的字符串列表，常用的操作是向列表两端添加元素获得列表的某一个片段，列表类型内部使用双向链表实现，所以向列表两端加元素的时间复杂度为o（1），获取越接近两端的元素速度就快，这意味着即使是一个有几千万个元素的列表，获取头部或者尾部的100条记录也是很快的。

内部数据结构

redis3.2之前，list类型的value对象内部以linkedlist来实现，当list的元素个数和单个元素的长度比较小的时候，redi会采用ziplist（压缩列表）来实现减少内存占用，否则就会采用linkedlist（双向链表）结构

redis3.2之后，采用的一种叫quicklist的数据结构来存储list，列表的底层都是由quicklist来实现的。

这两种存储方式都有优缺点，双向链表在链表的两端进行push和pop操作，在插入节点上复杂度比较低，但是内存开销大，ziplist存储在一段连续的内存上，所以储存效率高，但是插入和删除都需要频繁申请和释放内存。

quicklist任然是一个双向链表，只是列表的每个节点都是ziplist，其实就是linkedlist和ziplist的结合，quicklist中每个节点ziplist都能够存储多个数据元素，在源码中的文件为quicklist，在源码第一行中解释为：Adoubly linked list of ziplist 意思是为一个由ziplist组成的双向链表

hash类型

数据结构

map提供两种结构来存储，一种是hashtable，另一种是前面讲的ziplist，数据量小的时候用ziplist，在redis中，哈希表分为三层，分别是，源码地址【dict.h】

 

dictEntry

管理一个key-value，同时保留一个同种相邻元素的指针，用来维护哈希桶的内部链：

typedef struct dictEntry {
void *key;
union { //因为value有多种类型，所以value用了union来存储
void *val;
uint64_t u64;
int64_t s64;
double d;
} v;
struct dictEntry *next;//下一个节点的地址，用来处理碰撞，所有分配到同一索引的元素通过next指针
链接起来形成链表key和v都可以保存多种类型的数据
} dictEntry;

dictht

实现一个hash表会使用一个buckets存放dictEntry的地址，一般情况下通过hash(key)%len得到的值就是buckets的
索引，这个值决定了我们要将此dictEntry节点放入buckets的哪个索引里,这个buckets实际上就是我们说的hash
表。dict.h的dictht结构中table存放的就是buckets的地址

typedef struct dictht {
dictEntry **table;//buckets的地址
unsigned long size;//buckets的大小,总保持为 2^n
unsigned long sizemask;//掩码，用来计算hash值对应的buckets索引
unsigned long used;//当前dictht有多少个dictEntry节点
} dictht;

dict

dictht实际上就是hash表的核心，但是只有一个dictht还不够，比如rehash、遍历hash等操作，所以redis定义了
一个叫dict的结构以支持字典的各种操作，当dictht需要扩容/缩容时，用来管理dictht的迁移，以下是它的数据结
构,源码在

typedef struct dict {
dictType *type;//dictType里存放的是一堆工具函数的函数指针，
void *privdata;//保存type中的某些函数需要作为参数的数据
dictht ht[2];//两个dictht，ht[0]平时用，ht[1] rehash时用
long rehashidx; //当前rehash到buckets的哪个索引，-1时表示非rehash状态
int iterators; //安全迭代器的计数。
} dict;

比如我们要讲一个数据存储到hash表中，那么会先通过murmur计算key对应的hashcode，然后根据hashcode取
模得到bucket的位置，再插入到链表中

集合类型

集合类型中，每个元素都是不同的，也就是不能有重复的数据。同时集合类型中的数据是无序的，一个集合类型键可以存储最多

232-1个，集合类型和列表类型的最大区别就是有序性和一致性

集合类型的常用操作是向集合中加入或删除元素、判断某个元素是否存在。由于集合类型在redis内部是使用的值
为空的散列表(hash table)，所以这些操作的时间复杂度都是O(1).

数据结构

Set在的底层数据结构以intset或者hashtable来存储。当set中只包含整数型的元素时，采用intset来存储，否则，
采用hashtable存储，但是对于set来说，该hashtable的value值用于为NULL。通过key来存储元素

有序集合

有序集合类型，顾名思义，和前面讲的集合类型的区别就是多了有序的功能
在集合类型的基础上，有序集合类型为集合中的每个元素都关联了一个分数，这使得我们不仅可以完成插入、删除
和判断元素是否存在等集合类型支持的操作，还能获得分数最高(或最低)的前N个元素、获得指定分数范围内的元
素等与分数有关的操作。虽然集合中每个元素都是不同的，但是他们的分数却可以相同

数据结构

zset类型的数据结构就比较复杂一点，内部是以ziplist或者skiplist+hashtable来实现，这里面最核心的一个结构就
是skiplist，也就是跳跃表

如图