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参考：一文读懂Redis五种数据类型及应用场景 - 知乎 (zhihu.com)

String 类型

String 类型：Redis 最基本的数据类型，它是二进制安全的，意味着你可以用它来存储任何类型的数据，如图片、序列化对象等。使用场景：

• 缓存对象：方式①：直接缓存整个对象的 JSON，命令例子： SET user:1 '{"name":"xiaolin", "age":18}'。方式②：采用将 key 进行分离为 user:ID:属性，采用 MSET 存储，用 MGET 获取各属性值，命令例子： MSET user:1:name xiaolin user:1:age 18 user:2:name xiaomei user:2:age 20。

• 常规计数器：因为 Redis 处理命令是单线程，所以执行命令的过程是原子的。因此 String 数据类型适合计数场景，比如计算访问次数、点赞、转发、库存数量等等。比如文章的阅读量：
  

• 分布式锁：加锁过程使用 SET、NX命令；

  

• 共享 Session 信息：。

List 类型

Redis 的列表是简单的字符串列表，按照插入顺序排序。你可以向列表的头部或尾部添加元素。（列表的最大长度为 2^32 - 1，也即每个列表支持超过 40 亿个元素。）

内部实现：①redis 3.2之前，使用 双向链表（linkedlist） + 压缩列表（ziplist）；②redis 3.2 版本之后，快速列表（quicklist）；

使用场景：

• 消息队列（或任何先进先出的场景）：可以将 List 用作消息队列来实现异步任务处理。生产者将任务添加到列表的尾部（使用 RPUSH 命令），消费者从列表的头部获取任务并进行处理（使用 LPOP 命令）。
• 事件发布与订阅：类似于消息队列，List 可以用于实现事件的发布与订阅机制。发布者将事件添加到列表中，订阅者从列表中获取事件并进行相应的处理。

Hash 类型

Redis 中的哈希是一个键值对的集合，其中的键和值都是字符串。其中 value 的形式如：value=[{field1，value1}，...{fieldN，valueN}]。Hash 特别适合用于存储对象。

内部实现：哈希表（hashtable）（底层使用字典表） + 压缩列表（ziplist）。

• 如果哈希类型元素个数小于 512 个（默认值，可由 hash-max-ziplist-entries 配置），所有值小于 64 字节（默认值，可由 hash-max-ziplist-value 配置）的话，Redis 会使用压缩列表作为 Hash 类型的底层数据结构；
• 如果哈希类型元素不满足上面条件，Redis 会使用哈希表作为 Hash 类型的 底层数据结构。

使用场景：

1. 缓存对象：Hash 类型的 （key，field， value） 的结构与对象的（对象id， 属性， 值）的结构相似，也可以用来存储对象。

   

Set 集合

Redis 的集合是一个无序的字符串集合，不允许有重复的元素。集合通过哈希表实现的，所以添加、删除、查找的复杂度都是 O(1)。

内部实现：Set 类型的底层数据结构是由哈希表、整数集合实现的：

• 如果集合中的元素都是整数且元素个数小于 512 （默认值，set-maxintset-entries配置）个，Redis 会使用整数集合作为 Set 类型的底层数据结构；
• 如果集合中的元素不满足上面条件，则 Redis 使用哈希表作为 Set 类型的底层数据结构。

应用场景：Set 集合的主要特点有 无序、不可重复、支持并、交、差集操作。

• 点赞：Set 类型可以保证一个用户只能点一个赞。
• 共同关注：Set 类型支持交集运算，所以可以用来计算共同关注的好友、公众号等。

Zset 有序集合

Redis 的有序集合类似于集合，但它为每个元素关联了一个浮点数分数（score），这使得集合中的元素能够按分数进行排序。虽然成员是唯一的，但分数（score）可以重复。

内部实现：Zset 类型的底层数据结构是由压缩列表或跳表实现的。

• 如果有序集合的元素个数小于 128 个，并且每个元素的值小于 64 字节时，Redis 会使用压缩列表作为 Zset 类型的底层数据结构；
• 如果有序集合的元素不满足上面的条件，Redis 会使用跳表作为 Zset 类型的底层数据结构；

使用场景：

1. 排行榜：有序集合比较典型的使用场景就是排行榜。例如学生成绩的排名榜、游戏积分排行榜、视频播放排名、电商系统中商品的销量排名等。

BitMap

Bitmap，即位图，是一串连续的二进制数组（0和1），可以通过偏移量（offset）定位元素。BitMap通过最小的单位bit来进行0|1的设置，表示某个元素的值或者状态，时间复杂度为O(1)。

内部实现：Bitmap 本身是用 String 类型作为底层数据结构实现的一种统计二值状态的数据类型。

• String 类型是会保存为二进制的字节数组，所以，Redis 就把字节数组的每个 bit 位利用起来，用来表示一个元素的二值状态，你可以把 Bitmap 看作是一个 bit 数组。

使用场景：Bitmap 类型非常适合二值状态统计的场景，这里的二值状态就是指集合元素的取值就只有 0 和 1 两种，在记录海量数据时，Bitmap 能够有效地节省内存空间。

1. 签到统计：在签到打卡的场景中，我们只用记录签到（1）或未签到（0），所以它就是非常典型的二值状态。

   签到统计时，每个用户一天的签到用 1 个 bit 位就能表示，一个月（假设是 31 天）的签到情况用 31 个 bit 位就可以，而一年的签到也只需要用 365 个 bit 位，根本不用太复杂的集合类型。

HyperLogLog

Redis HyperLogLog 是 Redis 2.8.9 版本新增的数据类型，是一种用于「统计基数」的数据集合类型，基数统计就是指统计一个集合中不重复的元素个数。但要注意，HyperLogLog 是统计规则是基于概率完成的，不是非常准确，标准误算率是 0.81%。简单来说 HyperLogLog 提供不精确的去重计数。

在 Redis 里面，每个 HyperLogLog 键只需要花费 12 KB 内存，就可以计算接近 2^64 个不同元素的基数，和元素越多就越耗费内存的 Set 和 Hash 类型相比，HyperLogLog 就非常节省空间。

使用场景：

• 百万级网页 UV（Unique Visitor，独立访客数） 计数；

Stream

Redis Stream 是 Redis 5.0 版本新增加的数据类型，Redis 专门为消息队列设计的数据类型。

在 Redis 5.0 Stream 没出来之前，消息队列的实现方式都有着各自的缺陷，例如：

• 发布订阅模式，不能持久化也就无法可靠的保存消息，并且对于离线重连的客户端不能读取历史消息的缺陷；
• List 实现消息队列的方式不能重复消费，一个消息消费完就会被删除，而且生产者需要自行实现全局唯一 ID。

基于以上问题，Redis 5.0 便推出了 Stream 类型也是此版本最重要的功能，用于完美地实现消息队列，它支持消息的持久化、支持自动生成全局唯一 ID、支持 ack 确认消息的模式、支持消费组模式等，让消息队列更加的稳定和可靠。

使用场景：

• 消息队列。

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问：redis的 String、Hash 类型都实现 缓存对象时，区别是什么？

参考：一文读懂Redis五种数据类型及应用场景 - 知乎 (zhihu.com)

答：在 Redis 中，String 和 Hash 类型都可以用来存储和缓存对象，缓存的方式有所区别：

• 使用String 类型 缓存对象：是将整个对象序列化为一个字符串（如 JSON、XML、或二进制）后存储在 Redis 中。

  

• 使用 Hash类型 缓存对象：适合存储具有字段和值的对象（类似于一个对象的属性和属性值）。Hash 可以存储多个字段（key-value 对），每个字段的值也是字符串。

  

因此，String 类型适用于存储和操作整体对象的场景，尤其是对象结构固定（不频繁变动）、大小适中且频繁读取整个对象时。Hash 类型 适合存储结构化对象，并且需要频繁操作对象的部分字段。

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