redis对象以及redisDb

作者: 老杜振熙 | 来源:发表于2020-09-23 13:55 被阅读0次

redis对象以及redisDb
Redis redisDb
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redis--数据库
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Redis 数据库键空间
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Redis源码分析之数据结构

前面已经介绍了一些redis的基本数据结构，本章则继续介绍，构建于底层数据结构之上的，“对象”，这一概念。之后再谈一谈redis服务器和客户端中数据库的基本组织结构。

redisObject

Basic

先用一张图来进行总体的概括，如下图所示。

redis对象.png

认识redis对象的第一步，就是要搞明白为什么要定义这个概念。原则上，直接使用redis中基本的数据结构，比如说SDS，哈希表等等，我们就可以进行相应的数据存储了。所谓的redis对象，更像是一个抽象层，通过这层抽象，我们获得了一个很重要的能力，也就是相同的物理对象可以由不同的底层数据结构去实现。这是redis灵活性的重要体现。比如说，对于一个需要保存的值"123"，显然，我们可以用一个字符串进行保存，也可以用一个整数去保存，但使用整数是更节省空间的，那么这个时候，我们就可以利用"redis对象"这个抽象，将"123"定义为一个REDIS_STRING，但这个REDIS_STRING到底是怎么去存储的，则交由系统去管理，我们不用再花费大量功夫去选择合适的数据结构，redis已经帮我们造好了轮子。

REDIS_STRING

REDIS_STRING.png
对于REDIS_STRING对象，还是比较直观的。比如说“12”，那么它肯定是可以用一个int型变量来保存的，因此在底层直接使用int保存即可；而对于“12.43”，即使它是一个数字，但因为是浮点数，无法用int保存，且该value的长度较短，所以可以使用embstr来进行保存。embstr就是将redis对象和底层的sds整合到了一块空间中进行保存。（embed，嵌入）
明白了这一层意思，那么对于各个内置的关于REDIS_STRING的命令，则可以有效的进行理解了。比如先执行SET testobj 1.23，那么现在，testobj就是一个REDIS_STRING，且底层数据结构是REDIS_ENCODING_EMBSTR，然后我们可以执行一个INCRBYFLOAT testobj 1，那么，就会先根据testobj的字符串值，转换成一个浮点数，浮点数加1之后，再转换为REDIS_ENCODING_EMBSTR，并对testobj进行更改。

Attention：REDIS_STRING作为最基本的redis对象，它可以被嵌套在其他redis对象的底层结构之中。比如说对于REDIS_HT，其底层如果使用字典数据结构的话，字典的哈希表的每个键和值都是一个REDIS_STRING。

redisDb

如下，redisServer中的db指针就代表着redis数据库的一个指针,也就是说服务器中保存着多个数据库(我们可以通过SELECT命令选择要操作的数据库)。我们再观察redisDb数据结构，下面显示出来的三个成员变量指示了数据库的组织结构。首先，redis数据库是键值对(key-value-pair)数据库，dict变量就指示了一个哈希表，用于存储各个键值对对象，之前也提到，key只能为REDIS_STRING，而value可以为不同的对象类型，通过dict变量对这些键值对进行访问；redis数据库有过期删除的机制，而expires变量就是指示各个键空间(key space)的键的过期时间，所以也就是一个字典结构；最后，id指示了当前redisDb的标号，执行SELECT命令时，通过标号进行切换。

struct redisServer {
    /* General */
    //   ...
    redisDb *db; // 保存着当前服务器的所有数据库;
   //    ...
} redisSerevr

typedef struct redisDb {
    dict *dict;                 /* The keyspace for this DB */ // 保存了当前数据库的键空间
    dict *expires;              /* Timeout of keys with a timeout set */ //键空间中所有键的过期时间
// ...
    int id;                     /* Database ID  从0开始 */ 
// ...
} redisDb;

其他

redis的5种数据类型（STRING, LIST, SET, HT, ZSET）的底层实现总结：What are the underlying data structures used for Redis? - Stack Overflow
新版本redis增加了stream数据类型；
一般情况下，当称呼某一个数据为“XXX键”时，意思指的是这个键值对的值是XXX类型；比如“列表键”代表键值对的值是列表类型；因为键值对的键的类型永远只能是字符串类型；
我们都知道有序集合的底层由ziplist或者skiplist实现；当由skiplist实现时，其实底层除了skiplist以外，还包含dict，dict的作用是保存每个字符串value到它的score的映射，因此，redis commandZSCORE的时间复杂度为 $O(1)$ ；ZSCORE – Redis