redis的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)有哪些

redis的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)有哪些？相信很多人對(duì)redis的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的了解處于一知半解狀態(tài)，小編給大家總結(jié)了以下內(nèi)容。如下資料是關(guān)于redis的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的內(nèi)容。

• 字符串（String）：二進(jìn)制安全字符串。
• 列表（List）：根據(jù)插入順序排序的字符串元素列表，基于鏈表實(shí)現(xiàn)。
• 集合（Set）：唯一的亂序的字符串元素的集合。
• 有序集合（Sorted Set）：與集合類似，但是每個(gè)字符串元素都與一個(gè)稱為score的數(shù)字相關(guān)聯(lián)。元素總是按其score排序，并且可以檢索一定score范圍的元素。
• 哈希（Hash）：由字段與值相關(guān)聯(lián)組成的映射，字段和值都是字符串。
• 位圖（Bitmap）:像操作位數(shù)組一樣操作字符串值，可以設(shè)置和清除某個(gè)位，對(duì)所有為1的位進(jìn)行計(jì)數(shù)，找到第一個(gè)設(shè)置1的位，找到第一個(gè)設(shè)置0的位等等。
• HyperLogLogs：一種概率數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，使用較小的內(nèi)存空間來統(tǒng)計(jì)唯一元素的數(shù)量，誤差小于1％。

鍵（Key）

鍵是二進(jìn)制安全的，這意味著您可以使用任何二進(jìn)制序列作為鍵，可以是OneMoreStudy這樣的字符串，也可以使圖片文件的內(nèi)容，空字符串也是有效的鍵。不過，還有一些其他規(guī)則：

• 不要使用過長的鍵，比如一個(gè)1KB的鍵。不僅是多占內(nèi)存方面的問題，而是在數(shù)據(jù)集中查找鍵可能需要進(jìn)行一些耗時(shí)的鍵比較。如果真的有比較大的鍵，先對(duì)它進(jìn)行哈希（比如：MD5、SHA1）是一個(gè)好主意。
• 也不要使用過短的鍵，比如：OMS100f，相對(duì)于one-more-study:100:fans，后者更具有可讀性?？赡軙?huì)占用更多內(nèi)存，但是相對(duì)于值所占的內(nèi)存，鍵所增加的內(nèi)存還是小很多的。我們要找到一個(gè)平衡點(diǎn)，不長也不短。
• 多個(gè)字段以冒號(hào)分隔，一個(gè)字段內(nèi)多個(gè)單詞以連詞符或點(diǎn)分隔，比如：one-more-study:100:fans，或者one.more.study:100:fans。
• 鍵允許的最大值為512MB。

字符串（String）

字符串類型是和鍵關(guān)聯(lián)的最簡單的類型。它是Memcached中唯一的數(shù)據(jù)類型，因此對(duì)于新手來說，在Redis中使用它也是很容易的。鍵是字符串類型，當(dāng)我們也使用字符串類型作為值時(shí)，我們會(huì)可以從一個(gè)字符串映射到另一個(gè)字符串。字符串?dāng)?shù)據(jù)類型有很多應(yīng)用場(chǎng)景，例如緩存HTML片段或頁面。

下面簡單介紹一下字符串的命令（在redis-cli中使用）：

> set one-more-key OneMoreStudy
OK
> get one-more-key
"OneMoreStudy"

使用SET和GET命令來設(shè)置和查詢字符串值的方式。需要注意的是，如果當(dāng)前鍵已經(jīng)和字符串值相關(guān)聯(lián)，SET命令將會(huì)替換已存儲(chǔ)在鍵中的現(xiàn)有值。字符串可以是任意的二進(jìn)制數(shù)據(jù)，比如jpeg圖像。字符串最多不能大于512MB。SET命令還有一些實(shí)用的可選參數(shù)，比如：

> set one-more-key Java nx   #如果key存在，則設(shè)置失敗。
(nil)
> set one-more-key Java xx   #如果key存在，才設(shè)置成功。
OK

雖然字符串是Redis的基本值，但也可以使用它們執(zhí)行一些實(shí)用的操作。比如：

> set one-more-counter 50
OK
> incr one-more-counter   #自增加1
(integer) 51
> incr one-more-counter   #自增加1
(integer) 52
> incrby one-more-counter 5   #自增加5
(integer) 57

INCR命令將字符串值解析為整數(shù)，將其自增加1，最后將獲得的值設(shè)置為新值。還有其他類似的命令，例如INCRBY，DECR和DECRBY等命令。INCR命令是原子操作，即時(shí)有多個(gè)客戶端同時(shí)同一個(gè)key的INCR命令，也不會(huì)進(jìn)入競態(tài)條件。比如，上面的例子先設(shè)置one-more-counter的值為50，即使兩個(gè)客戶端同時(shí)發(fā)出INCR命令，那么最后的值也肯定是52。

可以使用MSET和MGET命令在單個(gè)命令中設(shè)置或查詢多個(gè)鍵的值，對(duì)于減少延遲也很有用。比如：

> mset a 1 b 2 c 3
OK
> mget a b c
1) "1"
2) "2"
3) "3"

使用MGET命令時(shí)，Redis返回一個(gè)值的數(shù)組。

使用DEL命令可以刪除鍵和相關(guān)聯(lián)的值，存在指定的鍵則返回1，不存在指定的鍵則返回0。使用EXISTS命令判斷Redis中是否存在指定的鍵，存在指定的鍵則返回1，不存在指定的鍵則返回0。比如：

> set one-more-key OneMoreStudy
OK
> exists one-more-key
(integer) 1
> del one-more-key
(integer) 1
> exists one-more-key
(integer) 0

使用TYPE命令，可以返回存儲(chǔ)在指定key的值的數(shù)據(jù)類型，比如：

> set one-more-key OneMoreStudy
OK
> type one-more-key
string
> del one-more-key
(integer) 1
> type one-more-key
none

在討論更復(fù)雜的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)之前，我們需要討論另一個(gè)功能，該功能無論值類型是什么都適用，它就是EXPIRE命令。它可以為鍵設(shè)置到期時(shí)間，當(dāng)超過這個(gè)到期時(shí)間后，該鍵將自動(dòng)銷毀，就像對(duì)這個(gè)鍵調(diào)用了DEL命令一樣。比如：

> set one-more-key OneMoreStudy
OK
> expire one-more-key 5
(integer) 1
> get one-more-key #立刻調(diào)用
"OneMoreStudy"
> get one-more-key #5秒鐘后調(diào)用
(nil)

上面的例子，適用了EXPIRE命令設(shè)置了過期時(shí)間，也可以使用PERSIST命令移除鍵的過期時(shí)間，這個(gè)鍵將持久保持。除了EXPIRE命令，還可以使用SET命令設(shè)置過期時(shí)間，比如：

> set one-more-key OneMoreStudy ex 10 #設(shè)置過期時(shí)間為10秒
OK
> ttl one-more-key
(integer) 9

上面的例子，設(shè)置了一個(gè)字符串值OneMoreStudy的one-more-key，該鍵的到期時(shí)間為10秒。之后，調(diào)用TTL命令以檢查該鍵的剩余生存時(shí)間。

到期時(shí)間可以使用秒或毫秒精度進(jìn)行設(shè)置，但到期時(shí)間的分辨率始終為1毫秒。實(shí)際上，Redis服務(wù)器上存儲(chǔ)的不是到期時(shí)間長度，而是該鍵到期的時(shí)間。

列表（List）

Redis列表是使用鏈表實(shí)現(xiàn)的，這就意味著在頭部或尾部增加或刪除一個(gè)的元素的時(shí)間復(fù)雜度是O(1)，非常快的。不過，按索引查詢對(duì)應(yīng)元素的時(shí)間復(fù)雜度就是O(n)，慢很多。如果想快速查詢大量數(shù)據(jù)，可以使用有序集合，后面會(huì)有介紹。

LPUSH命令將一個(gè)新元素添加到列表的左側(cè)（頂部），而RPUSH命令將一個(gè)新元素添加到列表的右側(cè)（底部）。最后，LRANGE命令可以從列表中按范圍提取元素。比如：

> rpush one-more-list A
(integer) 1
> rpush one-more-list B
(integer) 2
> lpush one-more-list first
(integer) 3
> lrange one-more-list 0 -1
1) "first"
2) "A"
3) "B"

LRANGE命令需要另外兩個(gè)參數(shù)，要返回的第一個(gè)元素的索引和最后一個(gè)元素的索引。如果索引為負(fù)值，Redis將從末尾開始計(jì)數(shù)，-1是列表的最后一個(gè)元素，-2是列表的倒數(shù)第二個(gè)元素，依此類推。

LPUSH和RPUSH命令支持多個(gè)參數(shù)，可以使用一次命令添加多個(gè)元素，比如：

> rpush one-more-list 1 2 3 4 5 "last"
(integer) 9
> lrange one-more-list 0 -1
1) "first"
2) "A"
3) "B"
4) "1"
5) "2"
6) "3"
7) "4"
8) "5"
9) "last"

在Redis列表上，也可以移除并返回元素。與LPUSH和RPUSH命令，對(duì)應(yīng)的就是LPOP和RPOP命令，LPOP命令是將列表的左側(cè)（頂部）的元素移除并返回，RPOP命令是將列表的右側(cè)（底部）的元素移除并返回。比如：

> rpush one-more-list a b c
(integer) 3
> rpop one-more-list
"c"
> rpop one-more-list
"b"
> rpop one-more-list
"a"

我們添加了三個(gè)元素，并移除并返回了三個(gè)元素，此時(shí)列表為空，沒有任何元素。如果再使用RPOP命令，會(huì)返回一個(gè)NULL值：

> rpop one-more-list
(nil)

使用RPUSH和RPOP命令，或者LPUSH和LPOP命令可以實(shí)現(xiàn)棧的功能，使用LPUSH和RPOP命令，或者RPUSH和LPOP命令可以實(shí)現(xiàn)隊(duì)列的功能。也可以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)者和消費(fèi)者模式，比如多個(gè)生產(chǎn)者使用LPUSH命令將任務(wù)添加到列表中，多個(gè)消費(fèi)者使用RPOP命令將任務(wù)從列表中取出。但是，有時(shí)列表可能為空，沒有任何要處理的任務(wù)，因此RPOP命令僅返回NULL。在這種情況下，消費(fèi)者被迫等待一段時(shí)間，然后使用RPOP命令重試。這就暴露了有幾個(gè)缺點(diǎn)：

1. 客戶端和服務(wù)端之間可以處理無用的命令，因?yàn)樵诹斜頌榭諘r(shí)的所有請(qǐng)求將無法完成任何實(shí)際工作，它們只會(huì)返回NULL。
2. 由于消費(fèi)者在收到NULL之后會(huì)等待一段時(shí)間，因此會(huì)增加任務(wù)處理的延遲。為了減小延遲，我們可以在兩次調(diào)用RPOP之間等待更少的時(shí)間，這就擴(kuò)大了更多對(duì)Redis的無用調(diào)用。

有什么辦法可以解決呢？使用BRPOP和BLPOP的命令，它們和RPOP和LPOP命令類似，唯一的區(qū)別是：如果列表為空時(shí)，命令會(huì)被阻塞，直到有新元素添加到列表中，或指定的超時(shí)時(shí)間到了時(shí)，它們才會(huì)返回到調(diào)用方。比如：

> brpop tasks 5

它含義是，列表為空時(shí)，等待列表中的元素，但如果5秒鐘后沒有新的元素被添加，則返回。您可以將超時(shí)時(shí)間傳入0，表示永遠(yuǎn)等待元素添加。也可以傳入多個(gè)列表，這時(shí)會(huì)按參數(shù)先后順序依次檢查各個(gè)列表，返回第一個(gè)非空列表的尾部元素。另外還有以下3點(diǎn)需要注意的：

1. 當(dāng)列表為空，并且有多個(gè)客戶端在等待時(shí)，有一個(gè)新的元素被添加到列表中，它會(huì)被第一個(gè)等待的客戶端獲取到，以此類推。
2. 返回值與RPOP命令相比有所不同，它是一個(gè)包含兩個(gè)元素的數(shù)組，包含key和對(duì)應(yīng)的元素，因?yàn)?strong>BRPOP和BLPOP命令能夠阻止等待來自多個(gè)列表的元素。
3. 超過了超時(shí)時(shí)間，會(huì)返回NULL。

列表的創(chuàng)建和刪除都是由Redis自動(dòng)完成的，當(dāng)嘗試向不存在的鍵添加元素時(shí)，Redis會(huì)自動(dòng)創(chuàng)建一個(gè)空的列表；當(dāng)最后一個(gè)元素被移除時(shí)，Redis會(huì)自動(dòng)刪除這個(gè)列表。這不是特定于列表的，它適用于由多個(gè)元素組成的所有Redis數(shù)據(jù)類型，比如集合、有序集合、哈希，它們都有3條規(guī)則：

• 當(dāng)我們將元素添加到聚合數(shù)據(jù)類型時(shí)，如果目標(biāo)鍵不存在，則在添加元素之前會(huì)創(chuàng)建一個(gè)空的聚合數(shù)據(jù)類型。比如：

  > del one-more-list
  (integer) 1
  > lpush one-more-list 1 2 3
  (integer) 3

  但是，在鍵存在時(shí)，就不能操作錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)類型了，比如：

  > set one-more-key OneMoreStudy
  OK
  > lpush one-more-key 1 2 3
  (error) WRONGTYPE Operation against a key holding the wrong kind of value
  > type one-more-key
  string

• 當(dāng)我們從聚合數(shù)據(jù)類型中刪除元素時(shí)，如果該值保持為空，則key將自動(dòng)銷毀。比如：

  > lpush one-more-list 1 2 3
  (integer) 3
  > exists one-more-list
  (integer) 1
  > lpop one-more-list
  "3"
  > lpop one-more-list
  "2"
  > lpop one-more-list
  "1"
  > exists one-more-list
  (integer) 0

• 當(dāng)對(duì)應(yīng)key不存在，并且調(diào)用只讀命令（如LLEN命令，獲取列表長度）或?qū)懨睿ㄈ?strong>LPOP命令）時(shí)，都會(huì)返回空聚合數(shù)據(jù)類型的結(jié)果。比如：

  > del one-more-list
  (integer) 0
  > llen one-more-list
  (integer) 0
  > lpop one-more-list
  (nil)

  Redis為了追求高性能，列表的內(nèi)部實(shí)現(xiàn)不是一個(gè)簡單的鏈表，這里先賣個(gè)關(guān)子，后續(xù)的文章會(huì)詳細(xì)介紹。

集合（Set）

集合是一個(gè)字符串的無序集合，SADD命令可以將新元素添加到集合中。還可以對(duì)集合進(jìn)行許多其他操作，例如：判斷給定元素是否已存在、執(zhí)行多個(gè)集合之間的交集、并集或差等等。比如：

> sadd one-more-set 1 2 3
(integer) 3
> smembers one-more-set
1) "1"
2) "3"
3) "2"

在上面的例子中，在集合中添加了三個(gè)元素，并讓Redis返回所有元素。正如你所見，返回的元素是沒有排序的。在每次調(diào)用時(shí)，元素的順序都有可能不一樣。

還可以使用SISMEMBER命令判斷給定元素是否已存在，比如：

> sismember one-more-set 3
(integer) 1
> sismember one-more-set 30
(integer) 0

在上面的例子中，3在集合中，所以返回1；而30不在集合中，所以返回0。

可以使用SINTER命令，計(jì)算出多個(gè)集合的交集；使用SUNION命令，計(jì)算多個(gè)集合的并集；使用SPOP命令，移除并返回集合中的一個(gè)隨機(jī)元素；使用SCARD命令，計(jì)算集合中的元素的數(shù)量。比如：

> sadd one-more-set1 1 2 3
(integer) 3
> sadd one-more-set2 2 3 4
(integer) 3
> sinter one-more-set1 one-more-set2 #交集
1) "3"
2) "2"
> sunion one-more-set1 one-more-set2 #并集
1) "1"
2) "3"
3) "2"
4) "4"
> spop one-more-set1 #隨機(jī)移除一個(gè)元素
"3"
> scard one-more-set1 #元素?cái)?shù)量
(integer) 2

有序集合（Sorted Set）

有序集合是一種類似于集合和哈希之間混合的數(shù)據(jù)類型。像集合一樣，有序集合中由唯一的、非重復(fù)的字符串元素組成，因此從某種意義上說，有序集合也是一個(gè)集合。但是集合中的元素是沒有排序的，而有序集合中的每個(gè)元素都與一個(gè)稱為分?jǐn)?shù)（score）的浮點(diǎn)值相關(guān)聯(lián)，這就是為什么有序集合也類似于哈希的原因，因?yàn)槊總€(gè)元素都映射到一個(gè)值。有序集合的排序規(guī)則如下：

• 如果A和B是兩個(gè)具有不同分?jǐn)?shù)的元素，那么如果A.分?jǐn)?shù)>B.分?jǐn)?shù)，則A>B。
• 如果A和B的分?jǐn)?shù)完全相同，那么如果A字符串在字典排序上大于B字符串，則A>B。A和B字符串不能相等，因?yàn)橛行蚣现械脑囟际俏ㄒ坏摹?/li>

我們來舉個(gè)例子，把王者榮耀戰(zhàn)隊(duì)的名字和積分添加到有序集合中，其中把戰(zhàn)隊(duì)的名字作為值，把戰(zhàn)隊(duì)的積分作為分?jǐn)?shù)。

> zadd kpl 12 "eStarPro"
(integer) 1
> zadd kpl 12 "QGhappy"
(integer) 1
> zadd kpl 10 "XQ"
(integer) 1
> zadd kpl 8 "EDG.M"
(integer) 1
> zadd kpl 8 "RNG.M"
(integer) 1
> zadd kpl 4 "TES"
(integer) 1
> zadd kpl 2 "VG"
(integer) 1

如上所示，ZADD命令和SADD命令相似，但是多了一個(gè)額外的參數(shù)（在要添加的元素的前面）作為分?jǐn)?shù)。ZADD命令也支持多個(gè)參數(shù)，雖然在上面的例子中未使用它，但你也可以指定多個(gè)分?jǐn)?shù)和值對(duì)。使用有序集合，快速地返回按其積分排序的戰(zhàn)隊(duì)列表，因?yàn)閷?shí)際上它們已經(jīng)被排序了。

需要注意的是，為了快速獲取有序集合中的元素，每次添加元素的時(shí)間復(fù)雜度都為O(log(N))，這是因?yàn)橛行蚣鲜峭瑫r(shí)使用跳躍表和字典來實(shí)現(xiàn)的，具體原理這里先賣個(gè)關(guān)子，后續(xù)的文章會(huì)詳細(xì)介紹。

可以使用ZRANGE命令按照升序獲取對(duì)應(yīng)的值，比如：

> zrange kpl 0 -1
1) "VG"
2) "TES"
3) "EDG.M"
4) "RNG.M"
5) "XQ"
6) "QGhappy"
7) "eStarPro"

0和-1代表查詢從第一個(gè)到最后一個(gè)的元素。還可以使用ZREVRANGE命令按照降序獲取對(duì)應(yīng)的值，比如：

> zrevrange kpl 0 -1
1) "eStarPro"
2) "QGhappy"
3) "XQ"
4) "RNG.M"
5) "EDG.M"
6) "TES"
7) "VG"

加上WITHSCORES參數(shù)，就可以連同分?jǐn)?shù)一起返回，比如：

> zrange kpl 0 -1 withscores
 1) "VG"
 2) "2"
 3) "TES"
 4) "4"
 5) "EDG.M"
 6) "8"
 7) "RNG.M"
 8) "8"
 9) "XQ"
10) "10"
11) "QGhappy"
12) "12"
13) "eStarPro"
14) "12"

有序集合還有更強(qiáng)大的功能，比如在分?jǐn)?shù)范圍內(nèi)操作，讓我們獲取小于10（含）的戰(zhàn)隊(duì)，使用ZRANGEBYSCORE命令：

> zrangebyscore kpl -inf 10
1) "VG"
2) "TES"
3) "EDG.M"
4) "RNG.M"
5) "XQ"

這就是獲取分?jǐn)?shù)從負(fù)無窮到10所對(duì)應(yīng)的值，同樣的我們也可以獲取分?jǐn)?shù)從4到10所對(duì)應(yīng)的值：

> zrangebyscore kpl 4 10
1) "TES"
2) "EDG.M"
3) "RNG.M"
4) "XQ"

另外有用的命令：ZRANK命令，它可以返回指定值的升序排名（從0開始）；ZREVRANK命令，它可以返回指定值的降序排名（從0開始），比如：

> zrank kpl "EDG.M"
(integer) 2
> zrevrank kpl "EDG.M"
(integer) 4

有序集合的分?jǐn)?shù)是隨時(shí)更新的，只要對(duì)已有的有序集合調(diào)用ZADD命令，就會(huì)以O(shè)(log(N))時(shí)間復(fù)雜度更新其分?jǐn)?shù)和排序。這樣，當(dāng)有大量更新時(shí)，有序集合是合適的。由于這種特性，常見的場(chǎng)景是排行榜，可以方便地顯示排名前N位的用戶和用戶在排行榜中的排名。

哈希（Hash）

Redis的哈希和人們期望的“哈?！苯Y(jié)構(gòu)是一樣的，它是一個(gè)無序哈希，內(nèi)部存儲(chǔ)了很多鍵值對(duì)，比如：

> hmset one-more-fans:100 name Lily age 25
OK
> hget one-more-fans:100 name
"Lily"
> hget one-more-fans:100 age
"25"
> hgetall one-more-fans:100
1) "name"
2) "Lily"
3) "age"
4) "25"

盡管哈希很容易用來表示對(duì)象，但是實(shí)際上可以放入哈希中的字段數(shù)是沒有實(shí)際限制的，因此您可以以更多種的不同方式使用哈希。除了HGET命令獲取單個(gè)字段對(duì)應(yīng)的值，也可以使用HMSET命令獲取多個(gè)字段及對(duì)應(yīng)的值，它返回的是一個(gè)數(shù)組，比如：

> hmget one-more-fans:100 name age non-existent-field
1) "Lily"
2) "25"
3) (nil)

還可以使用HINCRBY命令，為指定字段的值做增量，比如：

> hget one-more-fans:100 age
"25"
> hincrby one-more-fans:100 age 3
(integer) 28
> hget one-more-fans:100 age
"28"

Redis哈希的實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)，和Java中的HashMap是一樣的，也是“數(shù)組+鏈表”的結(jié)構(gòu)，當(dāng)發(fā)生數(shù)組位置碰撞是，就會(huì)將碰撞的元素用鏈表串起來。不過Redis為了追求高性能，rehash的方式不太一樣，這里先賣個(gè)關(guān)子，后續(xù)的文章會(huì)詳細(xì)介紹。

位圖（Bitmap）

位圖不是實(shí)際的數(shù)據(jù)類型，而是在String類型上定義的一組面向位的操作。由于字符串是二進(jìn)制安全的，并且最大長度為512MB，因此可以設(shè)置多達(dá)2^32個(gè)不同的位。位圖操作分為兩類：固定單個(gè)位操作，比如將一個(gè)位設(shè)置為1或0或獲取其值；對(duì)位組的操作，比如計(jì)算給定位范圍內(nèi)設(shè)置位的數(shù)量。

位圖的最大優(yōu)點(diǎn)之一是，它們?cè)诖鎯?chǔ)信息時(shí)通常可以節(jié)省大量空間。例如，在以增量用戶ID位標(biāo)識(shí)表示用戶是否要接收新聞通訊，僅使用512 MB內(nèi)存就可以記住40億用戶的一位信息。

使用SETBIT和GETBIT命令來設(shè)置和獲取指定位，比如：

> setbit one-more-key 10 1
(integer) 0
> getbit one-more-key 10
(integer) 1
> getbit one-more-key 11
(integer) 0

SETBIT命令將位號(hào)作為其第一個(gè)參數(shù)，將其設(shè)置為1或0的值作為其第二個(gè)參數(shù)。如果位號(hào)超出當(dāng)前字符串長度，該命令將會(huì)自動(dòng)擴(kuò)大字符串。GETBIT命令只是返回指定位號(hào)的位的值，如果位號(hào)超出存儲(chǔ)的字符串長度則會(huì)返回0。

對(duì)位組的操作有以下3個(gè)命令：

1. BITOP命令可以在不同的字符串之間執(zhí)行按位運(yùn)算，提供的位運(yùn)算有與、或、非和異或。
2. BITCOUNT命令可以統(tǒng)計(jì)指定范圍內(nèi)位數(shù)為1的個(gè)數(shù)。
3. BITPOS命令可以查找指定范圍內(nèi)為0或1的第一位。

   > set one-more-key "\x13\x7f" #二進(jìn)制為0001 0011 0111 1111
   OK
   > bitcount one-more-key #整個(gè)字符串中1的位數(shù)
   (integer) 10
   > bitcount one-more-key 0 0 #第一個(gè)字符（0001 0011）中1的位數(shù)
   (integer) 3
   > bitcount one-more-key 1 1 #第二個(gè)字符（0111 1111）中1的位數(shù)
   (integer) 7
   > bitpos one-more-key 0 #整個(gè)字符串中第一個(gè)0位
   (integer) 0
   > bitpos one-more-key 1 #整個(gè)字符串中第一個(gè)1位
   (integer) 3
   > bitpos one-more-key 1 0 0 #第一個(gè)字符（0001 0011）中第一個(gè)1位
   (integer) 3
   > bitpos one-more-key 1 1 1 #第二個(gè)字符（0111 1111）中第一個(gè)1位
   (integer) 9

   位圖可以應(yīng)用于各類實(shí)時(shí)分析，也可以節(jié)省空間高效地存儲(chǔ)位信息。比如，記錄用戶每天的簽到數(shù)據(jù)，每一個(gè)位表示用戶是否簽到過，這樣就可以計(jì)算出某個(gè)時(shí)間段用戶簽到了幾次，某個(gè)時(shí)間段用戶第一次簽到是哪一天。

HyperLogLogs

HyperLogLog是一種概率數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，用于統(tǒng)計(jì)唯一元素的數(shù)量，也可以理解為估計(jì)集合中元素的個(gè)數(shù)。

通常情況下，對(duì)唯一元素進(jìn)行統(tǒng)計(jì)數(shù)量時(shí)，需要使用與要統(tǒng)計(jì)的元素?cái)?shù)量成比例的內(nèi)存量，因?yàn)樾枰涀∵^去已經(jīng)看到的元素，以避免多次對(duì)其進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。但是，有一組算法可以以內(nèi)存換取精度，最終會(huì)得到帶有標(biāo)準(zhǔn)誤差的估計(jì)數(shù)量，在Redis的HyperLogLogs中，該誤差小于1％。

這個(gè)算法的神奇之處在于，不再需要使用與所統(tǒng)計(jì)元素?cái)?shù)量成比例的內(nèi)存量，而可以使用恒定數(shù)量的內(nèi)存。在最壞的情況下占據(jù)12KB的內(nèi)存空間，Redis對(duì)HyperLogLog的存儲(chǔ)進(jìn)行了優(yōu)化，在計(jì)數(shù)比較少時(shí)，占據(jù)的內(nèi)存空間會(huì)更小，這里先賣個(gè)關(guān)子，后續(xù)的文章會(huì)詳細(xì)介紹其中原理。

在集合中，可以將每個(gè)元素添加到集合中，并使用SCARD命令獲取集合中的元素?cái)?shù)量，因?yàn)?strong>SADD命令不會(huì)重新添加現(xiàn)有元素，所以元素都是唯一的。HyperLogLog的操作和集合比較類似，使用PFADD命令將元素添加到HyperLogLog中，類似于集合的SADD命令；使用PFCOUNT命令獲取HyperLogLog中的唯一元素的當(dāng)前近似值數(shù)量，類似于集合的SCARD命令。比如：

> pfadd one-more-hll a b c d e
(integer) 1
> pfcount one-more-hll 
(integer) 5

Redis中的HyperLogLog盡管在技術(shù)上是不同的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，但被編碼為字符串，因此可以調(diào)用GET命令來序列化HyperLogLog，然后調(diào)用SET命令來將其反序列化回服務(wù)器。

看完上述內(nèi)容，你們對(duì)redis的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)有進(jìn)一步的了解嗎？如果還想學(xué)到更多技能或想了解更多相關(guān)內(nèi)容，歡迎關(guān)注億速云行業(yè)資訊頻道，感謝各位的閱讀。