这次我把Redis数据类型写出了花✿❀?~~~

时间：2022-12-12 16:18:03

1. String

字符串是 Redis 最基本的数据类型，不仅所有 key 都是字符串类型，其它几种数据类型构成的元素也是字符串。注意字符串的长度不能超过 512M。

1.1 编码方式（encoding）

字符串对象的编码可以是 int ，raw 或者 embstr 。

  • int 编码：保存的是可以用 long 类型表示的整数值。
  • embstr 编码：保存长度小于 44 字节的字符串（redis3.2 版本之前是 39 字节，之后是 44 字节）。
  • raw 编码：保存长度大于 44 字节的字符串（redis3.2 版本之前是 39 字节，之后是 44 字节）。

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int 编码是用来保存整数值，而 embstr 是用来保存短字符串，raw 编码是用来保存长字符串。

1.2 raw 编码

这次我把Redis数据类型写出了花✿❀?~~~ *ptr 指向实际 SDS 存储位置。内存不连续

1.3 embstr 编码

这次我把Redis数据类型写出了花✿❀?~~~

内存连续，意味着 redis 在申请内存空间时只需要调用一次申请内存函数，减少用户态内核态交换，效率高。

1.4 int 编码

如果存储的字符串是整数值，并且大小在 LONG_MAX 范围内，则会采用 INT 编码：直接将数据保存在 RedisObject 的 ptr 指针位置（刚好 8 字节），不再需要 SDS 了。

1.5 总结

这次我把Redis数据类型写出了花✿❀?~~~

2. List

list 列表，它是简单的字符串列表，按照插入顺序排序，你可以添加一个元素到列表的头部（左边）或者尾部（右边），它的底层实际上是个链表结构。

2.1 编码方式（encoding）

列表对象的编码是 quicklist。 (之前版本中有 linkedList 和 ziplist 这两种编码。进一步的，目前 Redis 定义的 10 个对象编码方式宏名中，有两个被完全闲置了，分别是: OBJ_ENCODING_ZIPMAP 与 OBJ_ENCODING_LINKEDLIST。 从 Redis 的演进历史上来看，前者是后续可能会得到支持的编码值（代码还在）, 后者则应该是被彻底淘汰了)

2.2 内存布局

这次我把Redis数据类型写出了花✿❀?~~~

3. Set

集合对象 set 是 string 类型（整数也会转换成 string 类型进行存储）的无序集合。注意集合和列表的区别：集合中的元素是无序的，因此不能通过索引来操作元素；集合中的元素不能有重复。

3.1 编码方式（encoding）

集合对象的编码可以是 intset 或者 hashtable; 底层实现有两种，分别是 intset 和 dict 。 显然当使用 intset 作为底层实现的数据结构时，集合中存储的只能是数值数据，且必须是整数；而当使用 dict 作为集合对象的底层实现时，是将数据全部存储于 dict 的键中，值字段闲置不用.

3.2 内存布局

这次我把Redis数据类型写出了花✿❀?~~~

3.3 编码转换

当集合同时满足以下两个条件时，使用 intset 编码：

  1. 集合对象中所有元素都是整数
  2. 集合对象所有元素数量不超过 512

不能满足这两个条件的就使用 hashtable 编码。第二个条件可以通过配置文件的 set-max-intset-entries 进行配置。

4. Zset

和上面的集合对象相比，有序集合对象是有序的。与列表使用索引下标作为排序依据不同，有序集合为每个元素设置一个分数（score）作为排序依据。

4.1 编码方式（encoding）

  • SkipList & HT（Dict）：SkipList 可以排序，并且可以同时存储 score 和 ele 值（member）;HT 可以键值存储，并且可以根据 key 找 value
  • ZipList ：当 节点 entry 数量 小于 128 并且 每个节点大小小于 64kb 时采用

4.2 内存结构

SkipList & HT（Dict） 这次我把Redis数据类型写出了花✿❀?~~~

ZipList

这次我把Redis数据类型写出了花✿❀?~~~

当元素数量不多时，HT 和 SkipList 的优势不明显，而且更耗内存。因此 zset 还会采用 ZipList 结构来节省内存，不过需要同时满足两个条件：

  • 元素数量小于 zset_max_ziplist_entries，默认值 128
  • 每个元素都小于 zset_max_ziplist_value 字节，默认值 64

ziplist 本身没有排序功能，而且没有键值对的概念，因此需要有 zset 通过编码实现：

  • ZipList 是连续内存，因此 score 和 element 是紧挨在一起的两个 entry， element 在前，score 在后
  • score 越小越接近队首，score 越大越接近队尾，按照 score 值升序排列

5. Hash

哈希对象的键是一个字符串类型，值是一个键值对集合。

5.1 编码方式（encoding）

哈希对象的编码可以是 ziplist 或者 hashtable；对应的底层实现有两种，一种是 ziplist, 一种是 dict。

5.2 内存布局

这次我把Redis数据类型写出了花✿❀?~~~ Hash 结构与 Redis 中的 Zset 非常类似：

  • 都是键值存储
  • 都需求根据键获取值
  • 键必须唯一

区别如下：

  • zset 的键是 member，值是 score；hash 的键和值都是任意值
  • zset 要根据 score 排序；hash 则无需排序

当 Hash 中数据项比较少的情况下，Hash 底层才⽤压缩列表 ziplist 进⾏存储数据，随着数据的增加，底层的 ziplist 就可能会转成 dict，具体配置如下：

hash-max-ziplist-entries 512

hash-max-ziplist-value 64

本文由传智教育博学谷发布。

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