redis第八章-对象

川长思鸟来 2022-12-28 14:03 162阅读 0赞

文档：redis第八章-对象.note  
链接：http://note.youdao.com/noteshare?id=352c39bafcd58562888f0aa894250a07&sub=B89662A963D54020AE587952DEFE446B

对象

redis并没有直接使用之前讲的数据结构来实现键值对数据库，而是基于这些数据结构创建了一个对象系统，这个系统包含字符串对象，列表对象，哈希对象，集合对象和有序集合对象五种。

1.对象的类型和编码

redis的对象其实就是由一个键对象和一个值对象构成。

每个对象由一个redisObject结构表示，该结构和保存数据有关的三个属性分别是type（类型），encoding（编码）和 \*ptr(指向底层实现数据结构的指针)属性。

1.  1.1 type类型

type是说明该对象是五种数据类型中的其中一个。

1.  1.2编码和底层实现

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**2字符串对象**

字符串对象的编码可以是int，raw，embstr。

如果字符串对象保存的是一个字符串，并且这个字符串值的长度大于32字节，那么这个字符串对象将使用一个简单动态字符串sds来保存这个字符串，并将对象的编码设置为raw。

如果小于32字节，那么字符串对象的编码使用embstr方式保存,这句话在redis版本不同 字节大小不同.楼主在redis-5-.10上测试 大于44才会变成raw编码格式

embstr和raw编码都是用于保存短字符串的编码方式，但raw编码会调用两次内存分配函数来分别创建redisObject结构和sdshdr结构，而embstr编码则通过调用一次内存分配函数来分配一块连续的空间，而此空间中依次包含redisObject和sdshdr两个结构。

![20201217154710993.jpeg][]

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3poYW5nc2huZw_size_16_color_FFFFFF_t_70 1][]

long，doubble类型表示的浮点数在redis中也是作为字符串值来保存的。

1.  2.1 编码的转换

如int编码的字符串对象和embstr编码的字符串对象,在经过一系列的命令之后,使得保存的这个对象不再是int类型,就会变成raw.

embstr编码的对象是只读的,所以修改embstr编码的对象,首先要转成raw编码.

**3。列表对象**

列表对象的编码可以是ziplist或者linkedlist.

ziplist编码的列表对象使用压缩列表作为底层实现，每个压缩列表节点保存了一个列表元素

linkerlist编码的列表对象使用双端链表作为底层实现，每个双端链表节点都保存了一个字符 串对象，而每个字符串对象都保存了一个列表元素。

![20201217154710954.jpeg][]

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![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3poYW5nc2huZw_size_16_color_FFFFFF_t_70 3][]

注意，linkedlist编码的列表对象在底层的双端链表结构中包含了多个字符串对象，这种嵌套字符串的行为在稍后介绍的哈希对象，集合对象和有序集合对象中都会出现，字符串对象是redis五种类型的对象中唯一 一种会被其他对象类型嵌套的对象。

3.1 列表对象的编码转换

列表对象的编码ziplist和linkedlist在一定条件下是可以转换的，当同时满足以下两个条件则使用ziplist

1）当列表对象保存的所有字符串元素的长度都小于64字节

2）列表对象的元素数量小于512个；不能满足这两个条件的列表对象需要使用linkedlist编码

注意：

以上两个条件的上限值是可以修改的，具体配置在list-max-ziplist-value选项和list-max-ziplist-entries选项的说明。

以上两个条件，只要有其中一个条件不满足就会由ziplist编码转换到linkedlist编码

重要更新：

注：Redis在3.2版本之前List的底层编码是ZipList和LinkedList实现的

在3.2版本之后，重新引入了QuickList的数据结构，列表的底层都是QuickList实现

当List对象中元素的长度比较小或者数量比较少的时候，采用ZipList来存储

当List对象中元素的长度比较大或者数量比较多的时候，采用LinkList来存储

这两种存储方式的优缺点

LinkedList便于在表的两端进行Push和Pop操作，在插入节点复杂度很低，但是它的内存开销很大，首先，它在每个节点上除了要保存数据之外，还要额外保存两个指针。

其次；双向链表的各个节点时单独的内存块，地址不连续，节点多了容易产生内存碎片

ZipList存储在一段连续的内存上，所以存储效率很高，但是它不利于修改操作，插入和删除操作需要频繁的申请释放内存。

特别是当ZipList长度很长的时候，一次Realloc可能导致大批量的数据拷贝

QuickList可以看作一个双向列表，但是列表的每个节点都是一个ziplist，

其实就是linkedlist和ziplist的结合。quicklist中的每个节点ziplist都能够存储多个数据元素。

quicklist的结构：

typedef struct quicklist \{

quicklistNode \*head; // 指向quicklist的头部

quicklistNode \*tail; // 指向quicklist的尾部

unsigned long count; // 列表中所有数据项的个数总和

unsigned int len; // quicklist节点的个数，即ziplist的个数

int fill : 16; // ziplist大小限定，由list-max-ziplist-size给定

unsigned int compress : 16; // 节点压缩深度设置，由list-compress-depth给定

\} quicklist;

count用来统计所有数据项的个数总和，len用来统计quicklist的节点个数， 因为每个节点ziplist都能存储多个数据项，所以有了这两个统计值。

typedef struct quicklistNode \{

struct quicklistNode \*prev; // 指向上一个ziplist节点

struct quicklistNode \*next; // 指向下一个ziplist节点

unsigned char \*zl; // 数据指针，如果没有被压缩，就指向ziplist结构，反之指向quicklistLZF结构

unsigned int sz; // 表示指向ziplist结构的总长度(内存占用长度)

unsigned int count : 16; // 表示ziplist中的数据项个数

unsigned int encoding : 2; // 编码方式，1--ziplist，2--quicklistLZF

unsigned int container : 2; // 预留字段，存放数据的方式，1--NONE，2--ziplist

unsigned int recompress : 1; // 解压标记，当查看一个被压缩的数据时，需要暂时解压，标记此参数为1，之后再重新进行压缩

unsigned int attempted\_compress : 1; // 测试相关

unsigned int extra : 10; // 扩展字段，暂时没用

\} quicklistNode;

4.哈希对象

哈希对象的编码可以是ziplist或者hashtable

5.集合对象（set）

集合对象的编码可以是intset或者hashtable。

intset编码的集合对象使用整数集合作为底层实现，集合对象包含的所有元素都被保存在整数集合里面。

127.0.0.1:6379> sadd num 1 3 5

(integer) 3

127.0.0.1:6379> object encoding num

"intset"

另一方面，hashtable编码的集合对象使用字典作为底层实现，字典的每个键都是一个字符串对象，每个字符串包含了一个集合元素，而字典的值全为null。

5.1编码的转换

当集合对象可以同事满足以下两个条件时，对象使用intset编码；

1）集合对象保存的所有元素都是整数值。

2）集合对象保存的元素数量不超过512个。（上限可以修改）

不能满足这两个条件的集合对象使用hashtable编码；

127.0.0.1:6379> object encoding num

"intset"

127.0.0.1:6379> sadd num a

(integer) 1

127.0.0.1:6379> object encoding num

"hashtable"

6.有序集合对象

有序集合对象的编码使用的是ziplist或者skiplist

ziplist编码的压缩列表对象使用压缩列表作为底层实现，每个集合元素使用两个紧挨在一起的压缩列表节点来保存，第一个节点保存元素的成员，而第二个元素则保存元素的分值。压缩列表内的集合元素按分值从小到大排序，分值小的元素被放置在表头，分值大的在表尾方向。

skiplist编码的有序集合对象使用zset结构作为底层实现，一个zset结构作为底层实现，一个zset结构同时包含一个字典和一个跳跃表：

zset\{

zskiplist \*zsl;

dict \*dict

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