Redis存储结构

/*
 * Redis 对象
 */
typedef struct redisObject {

    // 类型
    unsigned type:4;

    // 对齐位
    unsigned notused:2;

    // 编码方式
    unsigned encoding:4;

    // LRU 时间（相对于 server.lruclock）
    unsigned lru:22;

    // 引用计数
    int refcount;

    // 指向对象的值
    void *ptr;

} robj;

type、 encoding 和 ptr 是最重要的三个属性.
type 记录了对象所保存的值的类型, 它的值可能是以下常量的其中一个

/*
 * 对象类型
 */
#define REDIS_STRING 0  // 字符串
#define REDIS_LIST 1    // 列表
#define REDIS_SET 2     // 集合
#define REDIS_ZSET 3    // 有序集
#define REDIS_HASH 4    // 哈希表

encoding 记录了对象所保存的值的编码, 它的值可能是以下常量的其中一个

/*
 * 对象编码
 */
#define REDIS_ENCODING_RAW 0            // 编码为字符串
#define REDIS_ENCODING_INT 1            // 编码为整数
#define REDIS_ENCODING_HT 2             // 编码为哈希表
#define REDIS_ENCODING_ZIPMAP 3         // 编码为 zipmap
#define REDIS_ENCODING_LINKEDLIST 4     // 编码为双端链表
#define REDIS_ENCODING_ZIPLIST 5        // 编码为压缩列表
#define REDIS_ENCODING_INTSET 6         // 编码为整数集合
#define REDIS_ENCODING_SKIPLIST 7       // 编码为跳跃表

也就是通过 encoding 来对键进行不同的操作.

ptr 是一个指针, 指向实际保存值的数据结构, 这个数据结构由 type 属性和 encoding 属性决定

redisObject 、Redis 所有数据类型、以及 Redis 所有编码方式（底层实现）三者之间的关系

image.png

字符串

REDIS_ENCODING_INT编码：保存long 型的64位有符号整数（长度<20）
REDIS_ENCODING_RAW编码：保存长度大于39字节的字符串 （3.2版本后调整为44个字节）
能用数值不用字符串表示，尽量使用短字符串

应用：k-v、计数、分布式锁

列表

REDIS_ENCODING_ZIPLIST（压缩列表）
REDIS_ENCODING_LINKEDLIST（双端链表）（3.2版本后都用quicklist实现）

压缩链表—》双端链表转换条件：
list-max-ziplist-value 64 （默认值）
list-max-ziplist-entries 512 (默认值)

双端链表：双端、无环、带链表长度计算器、多态；内存开销比较大，内存碎片
压缩链表：节省内存

应用：消息队列、数据分页缓存

哈希表

REDIS_ENCODING_ZIPLIST（压缩列表）
REDIS_ENCODING_HT（哈希字典）

编码转换：
元素个数小于 hash-max-ziplist-entries 配置(默认 512 个)，同时值都小于 hash-max-ziplist-value 配置(默认 64 字节)时，使用 REDIS_ENCODING_ZIPLIST作为哈希的内部实现
不能满足这两个条件的哈希对象需要使用 REDIS_ENCODING_HT编码

编码特点对比：
REDIS_ENCODING_HT编码：字典结构，读写速度快O(1)，内存占用多
REDIS_ENCODING_ZIPLIST编码:空间连续，占用内存少

应用：
购物车：可以实现以用户Id，商品Id为field，商品数量为value，恰好构成了购物车的3个要素。
存储对象：hash类型的(key, field, value)的结构与对象的(对象id, 属性, 值)的结构相似，也可以用来存储对象

集合

REDIS_ENCODING_INTSET（整数集合）
REDIS_ENCODING_HT（哈希字典）

编码转换：使用intset需要同时满足以下条件
1.集合对象保存的所有元素都是整数且位数<20个字符；
2.集合对象保存的元素数量不超过 512 个（可通过set-max-intset-entries配置项修改）

编码特点对比：
intset的底层实现为数组，该数组中的元素有序、无重复的存放，更好的节省内存
hashtable添加删除元素的时间复杂度为O(1)，适合存储大量数据

应用：
1、标签：比如我们博客网站常常使用到的兴趣标签，把一个个有着相同爱好，关注类似内容的用户利用一个标签把他们进行归并。
2、共同好友功能，共同喜好，或者可以引申到二度好友之类的扩展应用。（SINTER命令）
3、统计网站的独立IP。利用set集合当中元素不唯一性，可以快速实时统计访问网站的独立IP。

有序集合

REDIS_ENCODING_ZIPLIST（压缩列表）
REDIS_ENCODING_SKIPLIST（跳跃表）

编码转换：使用ZIPLIST需要同时满足以下条件
元素数量小于128个
所有member的长度都小于64字节

skiplist编码的底层是一个命名为zset的结构体，包含一个字典和一个跳跃表；是一种用于解决查找问题的一种数据结构

编码特点对比：
同样是内存占用与查找速度的区别

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