redis数据存储结构

Posted 2021-03-13 王小花flower

1.redis中以key-value的形式存储，key固定是字符串，使用字符串对象进行表示，value可以是字符串（String）、列表（List）、哈希（Hash）、集合（Set）、有序集合（ZSet）。

2.在内存中，每个Key-Value都被划分成DictEntry、RedisObject以及具体对象，DictEntry又分别包含指向Key和Value的指针,以及指向下一个DicEntry的指针，指向key和value的指针也是以RedisObject的形式

3.redis使用了自定义的字符串类型，不同于C语言的字符串，redis使用sdshdr结构来表示字符串对象（SDS）

struct sdshdr {

　　int len;

　　int free;

　　char buf[];

}

len属性：字符串的长度

free属性：未使用的字节数量

buf数组：字符串的底层实现用于存储字符

buf数组中会有空字符，该空字符不会记录在len属性中

C语言中存储的字符串的字节数组长度是其总长度的N+1，因为最后一个是结束符，所以如果要对字符串进行追加，需要重新分配内存，redis的SDS通过未使用空间解除了字符串长度和底层数组长度之间的关系，在SDS中buf的长度不一定就是字符串长度+1，数组里面还可以包含未使用的字节，通过这种未只用的空间，SDS就实现了空间预分配和惰性空间释放两种策略，减少由于字符串修改导致的内存重新分配的次数。

空间预分配是用于优化SDS保存的字符串的增长操作，当需要对SDS保存的字符串进行增长操作时候，程序除了会分配必须的空间外，还会为SDS分配额外的未使用空间

惰性空间释放用于优化SDS保存的字符串缩短操作，当需要对SDS保存对字符串进行缩短操作时候，程序不会立即使用内存重分配来回收缩短后多出来的字节，而是使用free属性将这些多出来的字节数量记录下来，等待将来使用。