一、redis基础数据结构
redis中所有数据结构都是以唯一key作为名称，并通过key获取value数据，不同的是value的数据结构不同
五种数据结构：
string（字符串）：使用非常广泛，常见的是存储用户信息。
字符串是动态字符串，是可以修改的字符串，在内部使用预先分配冗余空间减少内存频繁分配
字符串长度小于1MB时扩容是加倍，大于1MB时是扩容一次加1MB。最大长度是512MB
list（列表）：是链表，插入和删除时间复杂度是O（1），查找为O（n）。每个元素都使用双向指针，前后都可以便利
常用来做异步队列使用，可以实现队列（确保顺序访问）和栈
底层结构：称为快速链表（quicklist），在列表元素较少时会使用连续内存存储，被称为ziplist（压缩列表）
数据多时会分配多个ziplist，然后使用双向指针串起来，称为quicklist。
优点：快速链表既满足快速插入删除性能，也不会有太大的数据冗余
hash（字典）：和数据结构中的hash是一样的即“数组+链表”，redis中hash的值只能是字符串，rehash的方式为渐进式策略
渐进式rehash：在rehash时会保留新旧两个hash结构，查询时会同时查询两个hash结构，然后在后面的定时
任务与hash操作中，循序渐进的将旧hash中的内容迁移到新的里面，直到搬迁完成。
set（集合）：内部的键值对是无序的、唯一的（有去重功能）
zset（有序集合）:既保证value的唯一性（set），又会给每一个value赋予一个score代表value的排序权重
内部实现：跳跃列表，zset需要支持随机插入和删除，在新插入元素时需要保证有序，跳跃列表类似层级结构
每一个元素可能存与多个层次，使得可以快速的不同层次之间跳跃
容器型数据结构的通用规则（list，set，hash，zset）：
a、如果容器不存在就创建一个，再进行操作
b、如果容器里元素没有了，那么立即删除容器，释放内存
过期时间：
redis中可以设置过期时间：过期时间以对象为单位，而不是单个key的过期时间
二、分布式锁
redis分布式锁的使用：
set（抢占锁）----》setnx（设置锁）-----》expire
一般情况下客户端先抢占锁，使用完成后再对锁进行释放（del指令），为了解决由于异常使得del没有被执行，
因此为锁加上过期时间，时间到了就自动执行，但是如果因为setnx和expire之间的故障使得expire不能执行也会造成死锁
setnx和expire应该是前者执行后者必须执行，类似于事务
redis中的解决给set的参数进行了扩展命令：
set lock：codehole true ex 5 nx
del lock：codehole
将setnx和expire组合在一起的原子指令
可重入性：一个锁可以支持同一个线程多次加锁
三、延时队列
redis的消息队列实现简单，但是没有ack保证，如果是对于消息的可靠性有极高要求的，它则不适合使用
异步消息队列：
redis的list常用来做异步消息队列，使用rpush和lpush操作入队，lpop和rpop操作出队
支持多个生产者和多个消费者并发进出消息，每个消费者都会拿到不同的列表元素
队列空时的处理：如果队列空时pop会陷入死循环，这样会消耗客户端和服务端的资源，
一般会使用sleep来让线程等待
阻塞读：睡眠会导致延时加大，使用blpop/brpop阻塞读，让线程进入休眠，当有数据时立即唤醒
阻塞时redis客户端的连接就成了闲置连接，时间过程服务器就会断开连接，blpop和brpop会抛出异常，客户端需要捕获，并重试
锁冲突处理：
一般的三种方式：
直接抛出异常，通知用户稍后重试（影响用户体验）
sleep一会，然后重试（不适合频繁的操作）
将请求转移至延时队列，过一会再试（适合异步消息处理）
四、位图
实际应用中记录用户的签到记录，如果使用普通的key/value，会使得存储空间增加
redis中提供了位图，每一条记录占用一位，即byte数组
1、基本用法：
redis的位数组是自动扩展的，再使用位图存储字符串时，需要将字符串转为ascii，然后进行相应的设置
值设置为1的位，再设置时可以一位一位进行设置，也可以进行一次填充
如果获取的元素是不可打印的将显示位十六进制
2、统计和查找
bitcount统计指令：用来统计指定范围内1的个数
bitpos查找指令：用来查找指定范围出现的第一个0或1
指定范围[start,end]start和end是字节索引，即指定范围必须是8的倍数
3、魔术指令bitfield
bitset和bitget只可以对单个位操作
bitfield一次可以进行多位操作（最多64个连续位），有三个子指令set，get，incrby可以对指定片段进行读写操作
incrby是对指定范围的位进行自增操作，如果溢出redis默认折返，无符号8位255会变成0，有符号-127会变成-128
用户可以使用overflow设置溢出策略，默认是折返，还可以选择报错不执行，饱和截断超过范围就停留再最大或最小值