[redis读书笔记] 第一部分 数据结构与对象 对象以及总结

Posted 2020-09-01 jiangz222

- 从前面redis的基本数据结构来看，可以看出，redis都是在基本结构(string)的基础上，封装了一层统计的结构(SDS)，这样让对基本结构的访问能够更快更准确，提高可控制度。

- redis的键值对中，键必然是用字符串对象实现的，所以我们一般说的列表键，指的是字符串键+列表值。

- 但是redis并没用这些数据结构直接实现redis的键值数据库，而是基于这些数据结构有一个对象系统，这个系统包括：字符串对象，列表对象，哈希对象，集合对象和有序集合对象，每一种对象都可能用到一到多种基本的数据结构。对象的实现如下：

typedef struct redisObject {

    // 类型
    unsigned type:4;

    // 编码
    unsigned encoding:4;

    // 对象最后一次被访问的时间
    unsigned lru:REDIS_LRU_BITS; /* lru time (relative to server.lruclock) */

    // 引用计数
    int refcount;

    // 指向实际值的指针
    void *ptr;

} robj;

其中，type指的是对象类型，encoding指的是下面实现的具体数据结构的类型，*ptr指向实现的数据结构，refcount用来做内存回收。

对于某一种对象，它的type是固定的，但是encoding是可以变化的，比如type为REDIS_STRING,encoding可以是RAW(SDS)或者INT，具体组合如下图所示：

这样做的好处是，针对一种固定的type，redis可以根据需要切换底层数据结构实现，从而达到效率最大化：

接下来分析一下各个对象

- 字符串对象：

     实现较为简单，对于RAW的编码实现，如下图：

 embstr也是使用redisobject和sdshdr，但是和raw编码相比，有一个优势，raw的编码会为redisobject和SDS分配两次内存，而embstr会直接分配一个内存给两个结构用，那么释放的时候也就只要释放一次，同时，由于在同一个内存里，利用缓存来提高访问速率也有优势，

 二 列表对象：

 总的来说，如果列表对像的存储内容较小，使用ziplist的实现，如果较大，使用双向列表(即前面章节里的链表结构)的实现，双向列表实现较复杂，适合大量数据，方便管理。而ziplist的实现节省空间，但是查找的复杂度是o(N)，所以大据量打了并不适合用ziplist。(adlist其实查找也是o(N))

三 哈希对象

哈希对象的编码可以使ziplist或者hashtable，比如下面的输入：

分别ziplist和hash table的实现是：

 

 

ziplist依然是用于键值对数量小的情况，或者字符串长度较小的情况，因为节省内存，线性分布易于缓存。hashtable查找快，所以利于大数据量

四 集合对象

集合对象可以用hashtable和intset实现：

数据量小或者素有元素都是整数值时，使用intset，否则使用hashtable，使用hashtable主要还是查找快。

五 有序集合：

如下图所示，有序结合对象，会同时使用字典和ziplist/skiplist两种实现，但是实际的成员和分值都是共享的，所以不会有内存浪费，使用字典为了查找更快，使用ziplist/skiplist，为了更快的进行list的范围型操作更快速(比如获取长度等)