面试题：Redis单机数据库服务器中常见的数据结构布局及应用场景

Question

在Redis单机数据库服务器中，阐述常见的数据结构如String、Hash、List、Set、Sorted Set的布局特点，并举例说明每种数据结构适合的应用场景。

Answer 1

String

• 布局特点：简单的键值对结构，值可以是字符串、整数或浮点数等。键和值都是二进制安全的，一个键最大能存储512MB的数据。
• 应用场景：
  • 缓存：例如缓存数据库查询结果，以减少数据库压力。如将用户信息查询结果缓存起来，下次相同查询可直接从Redis获取。
  • 计数器：用于统计网站的访问量、文章的阅读数等。如每有一次文章阅读，就对相应文章阅读数的键执行INCR操作。

Hash

• 布局特点：类似对象，是一个键值对集合，其中值又是一个键值对结构。适合存储对象，可对对象的单个字段进行操作。比如存储用户信息，每个用户的各个属性如姓名、年龄等作为Hash的子键和子值。
• 应用场景：
  • 存储对象：电商系统中存储商品信息，商品的ID作为键，商品的名称、价格、库存等属性作为Hash的子键和子值。
  • 购物车：用户ID作为键，购物车中商品ID和数量作为Hash的子键和子值。

List

• 布局特点：简单的字符串列表，按照插入顺序排序。支持从两端插入和删除元素，可通过索引获取元素。
• 应用场景：
  • 消息队列：如生产者消费者模型，生产者将消息插入List的一端，消费者从另一端取出消息。
  • 最新消息展示：存储最新的文章发布记录，按照发布时间顺序存储在List中，前端可通过获取List中一定数量的元素展示最新文章。

Set

• 布局特点：无序的字符串集合，集合中的元素唯一，不允许重复。
• 应用场景：
  • 去重：统计网站的UV（独立访客），将每个访客的ID存入Set，由于Set元素唯一性，可实现去重。
  • 标签系统：如文章标签，一篇文章的多个标签存入Set，可方便查询具有某个标签的所有文章。

Sorted Set

• 布局特点：有序的字符串集合，每个元素都会关联一个分数（score），Redis通过分数来为集合中的成员进行从小到大的排序。
• 应用场景：
  • 排行榜：游戏中的玩家积分排行榜，玩家ID作为元素，积分作为score，可方便获取排名情况。
  • 带权重的任务队列：任务作为元素，任务的优先级作为score，按照优先级处理任务。