Redis第一篇——几种数据类型

Posted 2023-02-20 搬砖小松鼠

标题上写Redis的几种数据类型，主要是与实现这几种数据类型的底层数据结构进行区分的。Redis支持的每种数据类型由其底层数据结构机型实现。

几种数据类型

1.string

String类型用于存储整数、字符串等，其底层是通过Redis在C语言基础上定义的SDS（Simple Dynamic String 简单动态字符串实现的），其在C字符串的基础上额外记录len和capacity字段，这样可以加速字符串的一些操作，同时让字符串有了预分配和懒回收的能力

预分配：当对字符串进行变更需要进行扩容时，如果字符串的大小小于1MB，则每次扩容后长度会进行加倍，如果字符串的大小大于1MB，则每次增加1MB的大小

懒回收：当字符串变小时，知识通过改变len和capacity来记录实际使用的长度，对于之前占用的占时不会立马进行回收

string类型实现内部依据保存的值类型、值长度会采用不同的内存分配策略，总体目标就是尽量的快和省内存。

2.list

list类型用于存储列表元素。列表在Redis底层通过压缩列表或双端链表来实现。

使用压缩列表：（1）元素个数小于512个 （2）存储的字符串元素长度小于64字节。 压缩列使用连续的空间，每个压缩列表节点存储数据和前一个节点的长度，压缩列表头部会记录整个列表占用的字节数、记录列表表尾距离起始地址的字节数和列表元素的个数（ps：使用压缩列表会有连锁更新的问题，主要是由于某一节点数据变更导致节点空间占用大小变化导致的）

使用链表：每个节点对应链表中的一个节点，同时包含pre和next指针

使用quicklist：将链表和ziplist结合起来，每个链表下面挂在ziplist，每个ziplist存储超过8kb就新开一个ziplist

3.hash

hash用于存储key-value对类型的数据。底层使用压缩列表或哈希表实现

使用压缩列表：（1）所有键值对的字符串长度都小于64字节（2）保存的键值对数量小于512个。 压缩列表和list类似，只是key和value作为相邻的元素进行存储

使用哈希表：哈希表和Java总hashMap实现类似，只不过Redis使用了两个hash表h0和h1，主要用于扩容和缩容使用。

4.set

set用于存储不重复的集合元素。依据存储的元素的值类型，底层使用整数集合和哈希表实现

使用整数集合：（1）当存储的元素全为整数时（2）存储的元素个数少于512个。会用一个数组来存储元素，其中会涉及到当元素长度较大时的升级（比如原来用int8存储元素，但来了一个只能用int16才能存储，就需要升级为int16的数组），不支持降级（及时大元素被删了）

5.zset

zset用于存储带分值的元素集合。底层使用压缩列表或跳跃表进行存储。

使用压缩列表：（1）有序集合元素个数少于128个（2）所有元素的长度都小于64字节

使用跳跃表：跳跃表是一种在大部分情况下，查找性能和平衡树媲美的数据结构

几种数据结构

1.SDS

2.压缩列表

3.链表

4.哈希表

5.跳跃表

6.整数集合

7.快表：实际上市ziplist和链表的结合，每个链表节点下面挂一个ziplist