Redis学习笔记 - 字符串对象

ゝ一世哀愁。 2021-12-19 22:51 903阅读 0赞

参考：<<Redis设计与实现>>

*  注：这本书是基于Redis3.0版本写的，和后面的版本有点差异

字符串对象的编码可以是 **int、embstr 或 raw**。

*  如果一个字符串对象保存的是整数值，并且可以用long类型来表示，那么就会将整数值赋值给字符串对象结构里的ptr属性，以及将字符串对象的编码设置为int。
 *  如果保存的是字符串，并且这个字符串值的长度大于39字节，那么字符串对象将使用SDS（简单动态字符串）保存，并将编码设置为raw。
 *  如果保存的是字符串，并且这个字符串的长度小于等于39字节，那么字符串对象使用embstr编码方式来保存字符串值。

注：3.2版本开始，改为了以44字节作为临界值，原因是sdshdr结构改了，占用了更少的字节，可以参考下面博客的解释：

*  [https://blog.csdn.net/XiyouLinux\_Kangyijie/article/details/78045385][https_blog.csdn.net_XiyouLinux_Kangyijie_article_details_78045385]
 *  [https://www.cnblogs.com/jianyungsun/p/10247607.html][https_www.cnblogs.com_jianyungsun_p_10247607.html]

字符串对象保存各类型值的编码方式如下表所示：

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>值</th> 
   <th>编码</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>可以用 long 类型保存的整数</td> 
   <td>int</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>可以用 long double 类型保存的浮点数</td> 
   <td>embstr 或 raw</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>字符串值，或超过long类型范围的整数，或超过long double类型范围的浮点数</td> 
   <td>embstr 或 raw</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

### 一、字符串对象的编码 ###

#### 1.1 int编码的字符串对象 ####

int编码的字符串对象，前提是整数，并且整数值在long类型范围内，否则仍然当作字符串来保存，int编码如下图所示：  
![int编码的字符串对象][int]  
示例：  
使用`object endocing key查看对象使用的编码`：

redis> set num 10086
    redis> object encoding num
    "int"

#### 1.2 raw编码保存的字符串对象 ####

使用redisObject结构和sdshdr结构来表示字符串对象。

示例：  
保存一个长度大于39字节的字符串，使用`object encoding key`命令查看使用的编码，可以看出使用了raw编码，

redis> set str "abcdefghijklmnopqrstuvwxyzabcdefghijklmnopqrstuvwxyz"
    OK
    redis> strlen str
    (integer) 52
    reeis> object encoding str
    "raw"

raw编码的字符串对象如下图所示：  
![raw编码的字符串对象][raw]

#### 1.3 embstr编码保存的字符串对象 ####

embstr编码是专门用于保存短字符串的一种优化编码方式，同样使用redisObject结构和sdshdr结构来表示字符串对象。

使用embstr编码的字符串对象保存短字符串的优点：

*  embstr编码将创建字符串对象只需要调用一次内存分配函数创建连续的redisObject和sdshdr结构，而raw编码会调用两次内存分配函数分别创建redisObject和sdshdr结构
 *  释放embstr编码的字符串只需要调用一次内存释放函数，释放raw编码需要调用两次
 *  embstr编码的字符串对象所有数据保存在一块连续的内存里，这种编码方式比起raw编码能更好地利用缓存带来的优势

embstr创建的内存块结构如下图所示：  
![embstr创建的内存块结构][embstr]

#### 1.4 浮点数使用的编码 ####

可以用 **long double** 类型表示的浮点数在Redis中作为字符串值来保存的。

注：若超过double类型范围，则根据长度使用embstr或raw编码保存。

> 保存一个浮点数时，程序会先把浮点数转化为字符串，然后再保存转换后的字符串值。  
> 在执行某些操作时，程序会将字符串值转换为浮点数，进行相关操作，再将操作所得的浮点数转换为字符串值进行保存。

示例：

redis> set pi 3.14
    OK
    redis> object encoding pi
    "embstr"
    redis> incrbyfloat pi 2.0
    "5.14"
    redis> object encoding pi
    "embstr"

### 二、编码的转换 ###

int编码和embstr编码的字符串对象在条件满足的情况下，会被转换为raw编码的字符串对象。

#### 2.1 int -> raw ####

int编码的字符串对象执行了某些操作，如 APPEND命令，拼接一个字符串值，那么字符串对象的编码就会从 int 变为 raw。

示例：

redis> set num 10086
    OK
    redis> object encoding num
    "int"
    redis> append num " is a number"
    (integer) 17
    redis> get num
    "10086 is a number"
    redis> object encoding num
    "raw"

#### 2.2 embstr -> raw ####

Redis没有为embstr编码的字符串对象提供修改程序，所以当执行修改操作时，先要转换为 raw 编码，再执行修改操作。所以执行修改命令后，会变成 raw编码 的字符串对象。

注：

*  只有int和raw编码的字符串对象才有相应的修改程序
 *  embstr编码的字符串对象实际上是只读的

示例：

redis> set str "hello world"
    OK
    redis> object encoding str
    "embstr"
    redis> append str " !"
    (integer) 13
    redis> object encoding str
    "raw"

[https_blog.csdn.net_XiyouLinux_Kangyijie_article_details_78045385]: https://blog.csdn.net/XiyouLinux_Kangyijie/article/details/78045385
[https_www.cnblogs.com_jianyungsun_p_10247607.html]: https://www.cnblogs.com/jianyungsun/p/10247607.html
[int]: /images/20211219/4843eb54acff472ba802dec1d6f30da2.png
[raw]: /images/20211219/2ff4817d5c4741528cece452093fcd8c.png
[embstr]: /images/20211219/8062677e258940228d8d4b0ee4488d71.png