📚 课程目录第2章 Redis基础回顾

2. Redis 核心数据结构与常用命令回顾

Redis 之所以能成为缓存与迁移场景的基石，核心在于其丰富的数据结构。每种结构都对应特定的业务模式与操作语义。在迁移冒烟测试中，必须验证每种结构的数据完整性、命令兼容性与边界行为。本节按结构逐一拆解其特性、常用命令及迁移验证要点。

2.1 String — 最基础的键值单元

String 是 Redis 最基础的数据类型，值可以是字符串、数字或二进制数据（最大 512 MB）。迁移时需重点验证大 Value 的序列化与反序列化正确性。

命令	功能	迁移验证关注点
`SET key value`	设置键值	TTL 是否保留
`GET key`	获取值	值内容完全一致
`MSET / MGET`	批量读写	批量操作原子性
`INCR / DECR`	原子增减	数值精度不丢失
`GETSET`	获取旧值并设置新值	并发场景下旧值正确
`STRLEN`	获取字符串长度	中文字节长度一致

迁移冒烟提示： 对于 String 类型，建议在迁移后执行 RANDOMKEY + DEBUG OBJECT 抽样检查编码类型（embstr / raw / int），确保编码未因迁移而改变。

2.2 Hash — 结构化字段映射

Hash 适合存储对象（如用户信息、商品详情），内部使用压缩列表或哈希表实现。迁移时需验证字段数量、字段顺序及空字段行为。

# 常用命令示例
HSET user:1001 name "Alice" age 30
HGET user:1001 name
HGETALL user:1001
HLEN user:1001
HDEL user:1001 age
HSCAN user:1001 0 MATCH * COUNT 10

命令	迁移验证要点
`HGETALL`	字段与值顺序一致
`HVALS`	值列表完整
`HEXISTS`	存在性判断正确
`HSTRLEN`	字段值长度一致

常见迁移陷阱： 当 Hash 字段数较少时，Redis 使用 ziplist 编码；迁移后若目标版本编码策略不同，可能导致内存占用变化。冒烟测试应对比 MEMORY USAGE key。

2.3 List — 有序可重复队列

List 基于双向链表或 quicklist 实现，支持头尾操作。迁移时需重点验证元素顺序与索引位置。

# 常用命令
LPUSH queue task1 task2 task3
RPUSH queue task4
LPOP queue
LRANGE queue 0 -1
LLEN queue
LINDEX queue 0
LTRIM queue 0 100

命令	迁移验证要点
`LRANGE 0 -1`	全量元素顺序一致
`LINDEX`	随机索引位置正确
`LINSERT`	插入后顺序不变
`LTRIM`	裁剪后剩余元素正确

2.4 Set — 无序唯一集合

Set 使用哈希表实现，支持交、并、差运算。迁移时需验证成员唯一性与集合运算结果。

SADD tags:redis "database" "cache" "nosql"
SMEMBERS tags:redis
SISMEMBER tags:redis "cache"
SCARD tags:redis
SINTER set1 set2
SUNION set1 set2
SDIFF set1 set2

  迁移验证策略： 对 Set 类型，建议使用 SSCAN 游标遍历全量成员，与源端 SMEMBERS 结果做集合比对，确保无成员丢失或多余。

2.5 Sorted Set — 有序唯一集合

Sorted Set 每个成员关联一个 double 类型分数，按分数排序。迁移时需验证分数精度与排名一致性。

ZADD leaderboard 100 "player1" 200 "player2"
ZRANGE leaderboard 0 -1 WITHSCORES
ZREVRANGE leaderboard 0 -1
ZSCORE leaderboard "player1"
ZRANK leaderboard "player1"
ZINCRBY leaderboard 50 "player1"
ZCARD leaderboard

命令	迁移验证要点
`ZRANGE / ZREVRANGE`	排序顺序一致
`ZSCORE`	分数精度（尤其浮点数）
`ZRANK / ZREVRANK`	排名索引正确
`ZCOUNT`	分数区间计数一致
`ZINTERSTORE`	交集结果正确

浮点数陷阱： Redis 的 ZSCORE 使用 IEEE 754 double 存储。迁移过程中若序列化/反序列化丢失精度（如 0.1 + 0.2 ≠ 0.3），会导致排序错乱。冒烟测试应针对边界值（如 INF、-INF、极小正数）做专项验证。

2.6 数据结构选择与迁移影响矩阵

下表总结了五种核心结构在迁移冒烟测试中的关键差异，帮助测试人员快速定位验证重点。

结构	内部编码	顺序敏感	唯一性	迁移验证重点
String	embstr / raw / int	—	—	大 Value 完整性、TTL
Hash	ziplist / hashtable	否	字段名唯一	字段数、编码变化
List	quicklist	是	否	元素顺序、索引位置
Set	hashtable / intset	否	是	成员完整性、交并差运算
Sorted Set	ziplist / skiplist	是（按分数）	是	分数精度、排名一致性

2.7 数据结构关系总览

下图展示了五种核心数据结构在 Redis 中的定位、内部编码及迁移验证的关键维度，帮助建立全局认知。

2.8 通用命令与迁移验证

除了各结构的专用命令，Redis 提供一组通用命令，在迁移冒烟测试中同样关键：

EXISTS / TYPE — 验证键是否存在及类型是否匹配
TTL / PTTL — 验证过期时间是否精确迁移
DUMP / RESTORE — 序列化迁移的核心命令，需验证 RDB 版本兼容性
RENAME / COPY — 验证键名迁移后的可达性
MEMORY USAGE — 对比内存占用，发现编码变化
SCAN — 游标遍历全量键，用于抽样验证

# 通用命令迁移验证示例
# 源端
> TYPE user:1001
hash
> TTL user:1001
3600
> MEMORY USAGE user:1001
(integer) 128

# 目标端（迁移后）
> TYPE user:1001
hash
> TTL user:1001
3600
> MEMORY USAGE user:1001
(integer) 128  # 内存偏差应 < 5%

  冒烟测试清单： 针对五种数据结构，建议每种至少选取 100 个键执行 DUMP + RESTORE 双向验证，并对比 MEMORY USAGE 与 TTL。对于 Sorted Set，额外验证 ZSCORE 浮点精度在迁移前后完全一致。