【51CTO.com原創(chuàng)稿件】面試官：Redis 有哪幾種數(shù)據(jù)類型?存儲原理是什么?具體適應(yīng)哪些應(yīng)用場景?是否歷歷在目，這是 Redis 關(guān)于數(shù)據(jù)類型的面試 3 連問，是除“Redis 持續(xù)化”外的最常見 Redis 考題。

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圖片來自 Pexels

但是，無論面試官的提問、網(wǎng)上的答案，基本都是錯的!本文將依據(jù)源碼向讀者做剖析，深入淺出，過目不忘。

查谷歌眾說紛紜

說法一：5 種

Redis 支持 5 種數(shù)據(jù)類型：

• String(字符串)
• List(列表)
• Set(集合)
• Sorted Set(有序集合)
• Hash(哈希)

這也是被行業(yè)普遍認(rèn)可，最最常見的答案。至于這 5 種類型的詳解，網(wǎng)上已經(jīng)鋪天蓋地，這里不打算重復(fù)探討，請讀者自行溫習(xí)。

說法二：6 種 

包含了“說法一”的 5 種，還包含了：HyperLogLog(基數(shù))。

也就是：String(字符串)、List(列表)、Set(集合)、Sorted Set(有序集合)、Hash(哈希)、HyperLogLog(基數(shù))共 6 種。

說法三：9 種

包含了“說法二”的 6 種，還包含了：Bitmap(位集合)、Geospatial(地理空間索引)、Streams(流信息)3 種。

也就是：String(字符串)、List(列表)、Set(集合)、Sorted Set(有序集合)、Hash(哈希)、HyperLogLog(基數(shù))、Bitmap(位集合)、Geospatial(地理空間索引)、Streams(流信息)共 9 種。

還有一說，并未包含 Streams(流信息)，但是包含了 BloomFilter(布隆過濾器)，這個不重要，但都稱是 9 種，尚未見有 10 種的說法。

從官網(wǎng)找答案

英文官網(wǎng)：https://redis.io/，中文官網(wǎng)：http://www.redis.cn/，首頁如下：

請留意這一句： 

Redis provides data structures such as strings, hashes, lists, sets, sorted sets with range queries, bitmaps, hyperloglogs, geospatial indexes, and streams.

很明顯，官網(wǎng)提到 Redis 支持的數(shù)據(jù)類型一共有 9 種。跟上文的“說法三”基本一致。

另外值得注意的是，中文官網(wǎng)沒有提及 Stream，也就是漏了一句話。因為 Stream 是在 2018 年 10 月 5.0 版本引入，但是中文官網(wǎng)至今沒有更新，是個非常明顯的文案 Bug(不知道反饋被采納會不會有獎金)。

那么問題到此解決了?還沒有!問題才剛剛開始。

具體問題具體分析

“說法一：5 種” 為什么會被行業(yè)普遍認(rèn)可

先來看看 Redis 的各種高級功能類型被引入的版本，如下表：

很明顯，原因是：這些功能都是后續(xù)版本陸續(xù)引入的，5 種數(shù)據(jù)類型乃最經(jīng)典的 5 種類型，所以代代相傳，傳承已久。

再來看看 Redis 的各個大版本的發(fā)布時間，如下表：

也就是說，“5 種數(shù)據(jù)類型”的認(rèn)知，業(yè)界持續(xù)已有 10 年之久，認(rèn)知的錯誤也有 10 年之久。

“說法三：9 種” 是否正確

要回答這個問題，先了解 Redis 的數(shù)據(jù)類型如何查看，可通過 type KEY_NAME 命令。

另外，通過 object encoding KEY_NAME 命令可查具體的編碼結(jié)構(gòu)，這里僅稍作提及，不在本文的討論范圍內(nèi)。

①String

localhost:6379> set str:hello world 
OK 
localhost:6379> get str:hello 
"world" 
localhost:6379> type str:hello 
string 

②Bitmap

localhost:6379> setbit str:a 1 1 
(integer) 0 
localhost:6379> setbit str:a 2 1 
(integer) 0 
localhost:6379> setbit str:a 7 1 
(integer) 0 
localhost:6379> get str:a 
"a" 
localhost:6379> type str:a 
string 

很明顯，Bitmap 底層也是 String 實現(xiàn)，賦值的每一個 bit 均對應(yīng) ASCII 碼的二進(jìn)制位。

③HyperLogLog

127.0.0.1:6379> PFADD hyperLogLog:db "redis" 
(integer) 1 
127.0.0.1:6379> PFADD hyperLogLog:db "mongodb" 
(integer) 1 
127.0.0.1:6379> PFADD hyperLogLog:db "mysql" 
(integer) 1 
127.0.0.1:6379> PFCOUNT hyperLogLog:db 
(integer) 3 
127.0.0.1:6379> get hyperLogLog:db 
"HYLL\x01\x00\x00\x00\x02\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00H\x91\x80\\g\x84[\x03" 
127.0.0.1:6379> type hyperLogLog:db 
string 

很明顯，HyperLogLog 底層也是 String 實現(xiàn)，與其說 HyperLogLog 是一種單獨的數(shù)據(jù)類型，倒不如說是對 String 數(shù)據(jù)類型做 API 封裝的應(yīng)用程序。

④歸納

其他幾種高級功能類型的驗證方式同，這里不做贅述，留給讀者自行驗證。

這里歸納結(jié)論如下：

饒了一圈似乎又回到了起點，“說法一：5 種”其實并沒有錯?畢竟任何類型的底層都是基于 5 種之一實現(xiàn)的。接著往下說。

Talk is cheap, Show me the code.

能說算不上什么，有本事就把你的代碼給我看看。

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源碼文件列表 

如下圖：

t_(type) 開頭的，有且僅有 6 個，除了“5 種數(shù)據(jù)類型”外，還包含了：t_stream。

Stream 是 Redis 5.0 版本引入的一個新的數(shù)據(jù)類型，支持消費者組，借鑒 Kafka 設(shè)計的支持多播的可持久化消息隊列(支持 group，不支持 partition)。

我們做下驗證：

localhost:6379[2]> XADD stream:info * name aku alias bumblebee age 35 address sz 
"1615012000623-0" 
localhost:6379[2]> type stream:info 
stream 

沒有問題：6 種，讓我們重新梳理一下：

• String(字符串)
• List(列表)
• Set(集合)
• Sorted Set(有序集合)
• Hash(哈希)
• Streams(流信息)

源碼就是源碼，讓人豁然開朗，查谷歌眾說紛紜、千篇一律，確實都不對!

那么問題答案到此解決?還沒有。但現(xiàn)在已經(jīng)不是剛剛開始了，只差最后一步。

源碼內(nèi)容

不能徒有其表，只看源碼文件列表，不看源碼內(nèi)容。

這是關(guān)于類型的枚舉定義，0 到 6，什么?OBJ_MODULE?這是什么鬼?

請留意這一句描述：

* The "module" object type is a special one that signals that the object

* is one directly managed by a Redis module.

尤其是 special 一詞，這是 special 的類型，其余 6 類都是非 special 類型。既然 special，為什么其枚舉值是 5 會夾在 hash 和 stream 的非 special 之間?

歷史原因，Redis 4.0 引入了模塊擴(kuò)展功能，當(dāng)時已經(jīng)認(rèn)為是最后一個類型。

但是 Redis 5.0 又引入了 Stream 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，可能是覬覦 Kafka 的市場份額，說白跟 RocketMQ 一樣都是仿照 Kafka 去實現(xiàn)的。

言歸正傳，所以該枚舉值的定義是不是跟我們?nèi)粘I(yè)務(wù)開發(fā)的場景似曾相識，因為狀態(tài)值編號已經(jīng)被占了，那么新加的狀態(tài)值就只能往后面排，導(dǎo)致五花八門一點都不連續(xù)。沒錯，就這么接地氣。

那么，module 用在什么場景?有很多場景，舉個最常用的例子：Leaky Bucket(漏桶算法)，也就是 Redis 4.0 引入的 redis-cell 模塊。

示例如下：

> cl.throttle module:leaky 14 30 60 1 
1) (integer) 0          # 0 表示允許  1 表示拒絕 
2) (integer) 15         # 漏斗容量 capacity 
3) (integer) 14         # 漏斗剩余空間 left_quota 
4) (integer) -1         # 如果拒絕了，需要多長時間后再重試，單位秒 
5) (integer) 2          # 多長時間后，漏斗完全空出來，單位秒 

那么問題答案到此解決?是的，通過分析源碼終于有了結(jié)論。

結(jié)論

Q：Redis 有哪幾種數(shù)據(jù)類型?

A：Redis 6.0 最新版本有且僅有 7 種。

按源碼中枚舉值定義的順序，分別為：

• String(字符串)
• List(列表)
• Set(集合)
• Sorted Set(有序集合)
• Hash(哈希)
• Module(模塊)
• Streams(流信息)

Q：高級功能類型，比如 HyperLogLog、Bitmap 等呢?

A：高級功能類型是對數(shù)據(jù)類型做 API 封裝的應(yīng)用程序。

HyperLogLog、Bitmap、Bloom Filter 的底層都是 String 數(shù)據(jù)類型，Geospatial 的底層是 Sorted Set 數(shù)據(jù)類型，cl.throttle(Redis-Cell) 的底層是 Module 數(shù)據(jù)類型。均可通過 type KEY_NAME 命令逐一核對。

所以，當(dāng)面試官下次問你“Redis 數(shù)據(jù)類型的面試 3 連問”時候，可以好好的懟回去了，讓面試官看到你的理解、你對底層邏輯的掌握比面試官本人更系統(tǒng)、更專業(yè)，給面試官帶來些許的驚喜，相信面試效果會完全不一樣。

萬一驚喜變成了驚嚇怎么辦?也許該團(tuán)隊是個固執(zhí)己見的守舊團(tuán)隊，面試官的考題可能也只是來自照本宣科的題庫，那么你可以把你的簡歷慢慢合上，揮一揮衣袖不帶走一片云彩。

最后，Talk is cheap，Show me the code。實踐才是檢驗真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)，共勉，請不要再錯下去了。

作者：大黃蜂

簡介：曾就職于華為、騰訊等大型互聯(lián)網(wǎng)公司，于 2018 年 5 月加盟獨角獸公司 akulaku 擔(dān)任技術(shù)管理職務(wù)，對分期、金融借貸等核心系統(tǒng)的架構(gòu)設(shè)計具有豐富的實戰(zhàn)經(jīng)驗。精通 Redis 和 JVM，非常重視底層原理，對高級用法、協(xié)議、源碼等具有深入的研究。并且，具有自己獨特的團(tuán)隊管理理念，另辟蹊徑，專注研發(fā)質(zhì)量和效率，為公司培養(yǎng)出多名青年高潛，并多次榮獲各類表彰。

編輯：陶家龍 

征稿：有投稿、尋求報道意向技術(shù)人請?zhí)砑有【幬⑿?gordonlonglong

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