目录前言1. Redis对象概述1.1 对象的定义2. 字符串对象3. 列表对象3.1 quicklist 快速链表4. 哈希对象5. 集合对象6. 有序集合对象7. Redis对象的特点7.1 类型检查与命令多态7.2 内存回收7.3
参考资料:《Redis设计与实现 第二版》;
本篇笔记按照书里的脉络,将知识点分为四个部分。其中第一部分数据结构与对象分为上中下篇,上篇包括:SDS、链表和字典;中篇包括跳跃表、整数集合和压缩列表;下篇为对象;
上篇的链接:https://www.cnblogs.com/dlhjw/p/15569578.html
中篇的链接:Https://www.cnblogs.com/dlhjw/p/15582039.html
Redis常用命令及示例总结:https://blog.csdn.net/dlhjw1412/article/details/119713214
Redis没有直接使用前面介绍的数据结构来实现键值对数据库,而是基于这些数据结构的对象系统;
Redis有五种基本对象,分别是字符串、列表、哈希、集合、有序集合。使用以下8种编码方式中的几种作为底层实现底层实现:long类型整数、embstr编码的SDS、SDS、字典、双端链表、压缩列表、整数集合、跳跃表;
Redis在创建键值对时,至少会生成两个对象,键对象和值对象;
Redis中的每个对象都由一个redisObject
结构来表示:
typedef struct redisObject{
//类型
unsigned type:4;
//编码
unsigned encoding:4;
//指向底层实现数据结构的的指针
void *ptr;
//……
}
类型type
的可选类型:
类型常量 | 对象的名称 | TYPE命令的输出 |
---|---|---|
REDIS_STRING | 字符串对象 | string |
REDIS_LIST | 列表对象 | list |
REDIS_HASH | 哈希对象 | hash |
REDIS_SET | 集合对象 | set |
REDIS_ZSET | 有序集合对象 | zset |
编码encoding
的可选类型;同种类型可以有不同的编码形式:
类型 | 对象 | 编码 | 编码方式 | OBJECT ENCODING命令输出 |
---|---|---|---|---|
REDIS_STRING | 字符串 | REDIS_ENCODING_INT | 使用整数数值实现 | int |
REDIS_STRING | 字符串 | REDIS_ENCODING_EMBSTR | 使用embstr编码 | embstr |
REDIS_STRING | 字符串 | REDIS_ENCODING_RAW | 使用SDS实现 | raw |
REDIS_LIST | 列表 | REDIS_ENCODING_ZIPLIST | 使用压缩列表实现 | ziplist |
REDIS_LIST | 列表 | REDIS_ENCODING_LINKEDLIST | 使用双端链表实现 | linkedlist |
REDIS_HASH | 哈希 | REDIS_ENCODING_ZIPLIST | 使用压缩列表实现 | ziplist |
REDIS_HASH | 哈希 | REDIS_ENCODING_HT | 使用字典实现 | hashtable |
REDIS_SET | 集合 | REDIS_ENCODING_INTSET | 使用整数集合实现 | intset |
REDIS_SET | 集合 | REDIS_ENCODING_HT | 使用字典实现 | hashtable |
REDIS_ZSET | 有序集合 | REDIS_ENCODING_ZIPLIST | 使用压缩列表实现 | ziplist |
REDIS_ZSET | 有序集合 | REDIS_ENCODING_SKIPLIST | 使用跳跃表和字典实现 | skiplist |
字符串编码可以是int
、raw
、embstr
;
编码类型 | 说明 |
---|---|
int | 字符串保存整数值,并且这个整数可以用long类型表示 |
raw | 字符串值的长度大于39字节 |
embstr | 字符串值的长度小于39字节 |
embstr
编码是专门用于保存短字符串的一种优化编码方式;
raw
与embstr
的异同:
redisObject
结构与sdshdr
结构来表示字符串;embstr
通过调用一次内存分配函数来分配一块连续的空间;raw
通过调用两次内存分配函数来分配一块连续的空间;embstr
的优点:
long double类型表示的浮点数在Redis中也是作为字符串值来保存的;
embstr
编码的字符串对象实际上是只读的,要修改先会转成raw编码,再执行修改命令;
字符串命令请见《Redis常用命令及示例总结》;
ziplist
或linkedlist
;quicklist
作为列表键的实现底层实现之一,代替了压缩列表。ziplist
编码的条件:
linklist
编码:
列表命令请见《Redis常用命令及示例总结》;
quicklist的定义在quicklist.h
:
typedef struct quicklist {
//指向头部(最左边)quicklist节点的指针
quicklistnode *head;
//指向尾部(最右边)quicklist节点的指针
quicklistNode *tail;
//ziplist中的entry节点计数器
unsigned long count;
//quicklist的quicklistNode节点计数器
unsigned int len;
//保存ziplist的大小,配置文件设定,占16bits
int fill : 16;
//保存压缩程度值,配置文件设定,占16bits,0表示不压缩
unsigned int compress : 16;
} quicklist;
quicklist节点的定义:
typedef struct quicklistNode {
struct quicklistNode *prev; //前驱节点指针
struct quicklistNode *next; //后继节点指针
//不设置压缩数据参数recompress时指向一个ziplist结构
//设置压缩数据参数recompress指向quicklistLZF结构
unsigned char *zl;
//压缩列表ziplist的总长度
unsigned int sz;
//ziplist中包的节点数,占16 bits长度
unsigned int count : 16;
//表示是否采用了LZF压缩算法压缩quicklist节点,1表示压缩过,2表示没压缩,占2 bits长度
unsigned int encoding : 2;
//表示一个quicklistNode节点是否采用ziplist结构保存数据,2表示压缩了,1表示没压缩,默认是2,占2bits长度
unsigned int container : 2;
//标记quicklist节点的ziplist之前是否被解压缩过,占1bit长度
//如果recompress为1,则等待被再次压缩
unsigned int recompress : 1;
//测试时使用
unsigned int attempted_compress : 1;
//额外扩展位,占10bits长度
unsigned int extra : 10;
} quicklistNode;
哈希对象编码可以是ziplist
或hashtable
;
使用ziplist
编码的条件:
使用ziplist
编码时:
使用hashtable
编码时:
intset
或hashtable
;inset
编码的条件:
inset
编码时:hashtable
编码时:有序集合的编码可以是ziplist
或skiplist
;
压缩列表内的集合元素按分值从小到大排列;
使用ziplist
编码时:
使用ziplist
编码的条件:
使用skiplist
编码时,使用zset
结构作为底层实现;
zset
的定义:
typedef struct zset{
//跳跃表
zskiplist *zsl;
//字典
dict *dict;
} zset;
有序集合命令请见《Redis常用命令及示例总结》;
redisObject
结构的type
属性,判断是否为执行该命令所需的类型。是则执行,否则返回类型错误;C语言不具备自动回收内存的功能,Redis构建一个引用计数计数实现内存回收机制;
引用计数由redisObject
结构的refcount
属性记录:
typedef struct redisObject{
//...
//引用计数
int refcount;
//...
}
refcount
被初始化为1;refcount++
;refcount--
;refcounr
为n;redisObject
结构里有个lru
属性,记录对象最后一次被命令程序访问的时间;typedef struct redisObject{
//...
unsigned lru:22;
//...
}
OBJECT IDLETIME
可以显示对象的空转时间,不会改变对象的空转时间;maxmemory
选项,并且回收内存的算法为volatile-lru
或allkeys-lru
,那么当服务器占用的内存数超过maxmemory
选项设置的上限值是,空转时间较高的键会优先被服务器释放,回收内存;--结束END--
本文标题: Redis | 第3章 对象《Redis设计与实现》
本文链接: https://www.lsjlt.com/news/8928.html(转载时请注明来源链接)
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