手机版
你好,游客 登录 注册 搜索
背景:
阅读新闻

Redis不同数据类型的的数据结构实现

[日期:2017-12-15] 来源:Linux社区  作者:canfengfeixue [字体: ]

我们知道Redis支持五种数据类型,分别是字符串、哈希表(map)、列表(list)、集合(set)和有序集合,和Java的集合框架类似,不同数据类型的数据结构实也是不一样的。

1.Redis中的redisObject对象

Redis是使用C编写的,内部实现了一个struct结构体redisObject对象,

通过结构体来模仿面向对象编程的“多态”,作为一个底层的数据支持,redisObject代码:

/*
 * 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;

其中type、encoding、ptr3个属性分别表示:
type:redisObject的类型,字符串、列表、集合、有序集、哈希表
encoding:底层实现结构,字符串、整数、跳跃表、压缩列表等
ptr:实际指向保存值的数据结构

如果一个 redisObject 的 type 属性为 REDIS_LIST , encoding 属性为 REDIS_ENCODING_LINKEDLIST ,
那么这个对象就是一个 Redis 列表,它的值保存在一个双端链表内,而 ptr 指针就指向这个双端链表;
如果一个 redisObject 的 type 属性为 REDIS_HASH , encoding 属性为 REDIS_ENCODING_ZIPMAP ,
那么这个对象就是一个 Redis 哈希表,它的值保存在一个 zipmap 里,而 ptr 指针就指向这个 zipmap 。

下面这张图片中的REDIS_STRING/REDIS_LIST/REDIS_ZSET/REDIS_HASH/REDIS_SET针对的是redisObject中的type,
后面指向的REDIS_ENCODING_LINKEDLIST等针对的是encoding字段。

Redis的底层数据结构有以下几种:

Redis的底层数据结构有以下几种:
简单动态字符串sds(Simple Dynamic String)
双端链表(LinkedList)
字典(Map)
跳跃表(SkipList)

下面针对五种数据类型,学习相关的底层数据结构。

2.String

如果一个String类型的value能够保存为整数,则将对应redisObject 对象的encoding修改为REDIS_ENCODING_INT,将对应robj对象的ptr值改为对应的数值。
如果不能转为整数,保持原有encoding为REDIS_ENCODING_RAW。
因此String类型的数据可能使用原始的字符串存储(实际为sds - Simple Dynamic Strings,对应encoding为REDIS_ENCODING_RAW)或者整数存储。

Redis可以直接查看对象的ENCODING值:

redis:6379> set strtest 1
OK
redis:6379> OBJECT ENCODING strtest
"int"
redis:6379> set strtest blog
OK
redis:6379> OBJECT ENCODING strtest
"raw"

3.List

列表的底层实现有2种:
REDIS_ENCODING_ZIPLIST
REDIS_ENCODING_LINKEDLIST
ZIPLIST相比LINKEDLIST可以节省内存,
当创建新的列表时,默认是使用压缩列表作为底层数据结构的。
Redis内部会对相关操作做判断,
当list的elem数小于配置值: hash-max-ziplist-entries 或者elem_value字符串的长度小于 hash-max-ziplist-value, 可以编码成 REDIS_ENCODING_ZIPLIST 类型存储,以节约内存;
但由于在zip list添加和删除元素会涉及到数据移动,
因此当list内容较多时,使用双向链表。

4.Hash

创建新的Hash类型时,默认也使用ziplist存储value,保存数据过多时,使用hast table。

5.Set

集合的底层实现也有两种:
REDIS_ENCODING_INTSET
REDIS_ENCODING_HT(字典)
创建Set类型的key-value时,如果value能够表示为整数,则使用intset类型保存value。
数据量大时,切换为使用hash table保存各个value。

6.Sorted Set

有序集合的底层实现也是2种:
REDIS_ENCODING_ZIPLIST
REDIS_ENCODING_SKIPLIST

关于Redis中的跳跃表,查看这篇文章:跳跃表 或 http://www.linuxidc.com/Linux/2017-12/149436.htm
跳跃表在 Redis中的使用,就是实现有序集合数据类型。

下面关于Redis的文章您也可能喜欢,不妨参考下:

Ubuntu 14.04下Redis安装及简单测试 http://www.linuxidc.com/Linux/2014-05/101544.htm

Redis主从复制基本配置 http://www.linuxidc.com/Linux/2015-03/115610.htm

Redis集群搭建与简单使用  http://www.linuxidc.com/Linux/2017-03/142210.htm

CentOS 7下Redis的安装与配置 http://www.linuxidc.com/Linux/2017-02/140363.htm

Ubuntu 14.04安装Redis与简单配置 http://www.linuxidc.com/Linux/2017-01/139075.htm

Ubuntu 16.04环境中安装PHP7.0 Redis扩展 http://www.linuxidc.com/Linux/2016-09/135631.htm

Redis 单机&集群离线安装部署 http://www.linuxidc.com/Linux/2017-03/141403.htm

CentOS 7.0 安装Redis 3.2.1详细过程和使用常见问题 http://www.linuxidc.com/Linux/2016-09/135071.htm

Ubuntu 16.04环境中安装PHP7.0 Redis扩展 http://www.linuxidc.com/Linux/2016-09/135631.htm

Ubuntu 15.10下Redis集群部署文档 http://www.linuxidc.com/Linux/2016-06/132340.htm

Redis实战 中文PDF http://www.linuxidc.com/Linux/2016-04/129932.htm

Redis热迁移实战总结  http://www.linuxidc.com/Linux/2017-02/141083.htm

Redis3.0配置文件详解  http://www.linuxidc.com/Linux/2017-03/141369.htm

本文永久更新链接地址http://www.linuxidc.com/Linux/2017-12/149434.htm

linux
相关资讯       Redis数据类型 
本文评论   查看全部评论 (0)
表情: 表情 姓名: 字数

       

评论声明
  • 尊重网上道德,遵守中华人民共和国的各项有关法律法规
  • 承担一切因您的行为而直接或间接导致的民事或刑事法律责任
  • 本站管理人员有权保留或删除其管辖留言中的任意内容
  • 本站有权在网站内转载或引用您的评论
  • 参与本评论即表明您已经阅读并接受上述条款