第21章：高级类型总结与底层原理

21.1 Redis 八种数据类型全景图

Redis 数据类型
├── String       → 缓存、计数器、分布式锁
├── Hash         → 用户信息、购物车、配置
├── List         → 消息队列、最新列表
├── Set          → 标签、共同好友、抽奖
├── ZSet         → 排行榜、延时队列
├── Bitmap       → 签到、在线状态
├── HyperLogLog  → UV统计、去重计数
└── Stream       → 可靠消息队列
    └── Geo      → 附近的人（基于ZSet）

---

21.2 底层数据结构

结构	适用类型	复杂度	说明
SDS	String	O(1) len	二进制安全动态字符串
hashtable	Hash, Set	O(1) 查找	标准哈希表
listpack	Hash/Set/ZSet(小)	O(N)	Redis 7.0 替代 ziplist
skiplist	ZSet(大)	O(logN)	多层索引，二分查找
quicklist	List	O(N)	ziplist 组成的双向链表
intset	Set(纯数字+小)	O(logN)	有序整数数组

为什么 ZSet 用跳表不用红黑树？

跳表：
- 实现简单（100行代码 vs 红黑树 300+ 行）
- 支持范围查询（ZRANGEBYSCORE 天然支持）
- 平均 O(logN)，概率平衡（不需要旋转）

---

21.3 选型决策树（完整版）

需要持久化消息队列？
├── 是 → Stream
└── 否 → 数据需要排序？
    ├── 是 → 需要唯一？
    │   ├── 是 → ZSet（排行榜、延时队列）
    │   └── 否 → List（消息队列、最新列表）
    └── 否 → 需要唯一？
        ├── 是 → 需要集合运算？
        │   ├── 是 → Set（标签、共同好友）
        │   └── 否 → Hash（对象存储）
        └── 否 → 需要去重计数？
            ├── 是 → HyperLogLog（UV统计）
            └── 否 → 需要位操作？
                ├── 是 → Bitmap（签到）
                └── 否 → String（缓存、计数器、锁）

---

本章小结

• 8 种数据类型，6 种底层结构
• ZSet 用跳表：简单 + 范围查询 + O(logN)
• 小对象自动用紧凑结构（listpack/intset）节省内存
• 选型决策树覆盖所有场景

练习题

1. 画出 Redis 8 种数据类型与 6 种底层结构的对应关系。
2. 用选型决策树为以下场景选型：商品库存、用户积分排名、附近商家、消息通知。
3. （思考题）Dict 的渐进式 rehash 是什么？为什么 Redis 不一次性 rehash？