Redis数据结构的内部编码

野性酷女 2022-01-22 09:41 269阅读 0赞

Redis每种数据结构都有自己底层的内部编码实现,而且是多种实现。  
如图：

![数据结构编码图][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM0MjA2NTYw_size_16_color_FFFFFF_t_70]

**目录**

字符串

哈希

列表

集合

有序集合

--------------------

### 字符串 ###

**1.三种编码：**  
int:8个字节的长整型  
embstr:小于等于39个字节的字符串  
raw:大于39个字节的字符串  
Redis会根据当前值的类型和长度决定使用哪种内部编码实现  
**2.例子**  
整数类型示例如下：  
set m 6666  
object encoding m  
短字符串示例如下：  
\#小于等于39个字节的字符串：embstr  
set m "hello"  
object encoding m  
长字符串示例如下：  
\#大于39个字节的字符串：raw  
set m "Redis is an open source (BSD licensed)..."  
object encoding m  
strlen m

### **哈希** ###

**1.两种编码：**  
ziplist(压缩列表):当哈希类型元素个数小于hash-max-ziplist-entries配置(默认512个)、  
同时所有值都小于hash-max-ziplist-value配置(默认64字节)时,redis会使用ziplist作为哈希的内部实现,  
ziplist使用更加紧凑的结构实现多个元素的连续存储,所以在节省内存方面比hashtable更加优秀。  
hashtable(哈希表)：当哈希类型无法满足ziplist的条件时,redis会使用hashtable作为哈希的内部实现,  
因此此时ziplist的读写效率会下降,而hashtable的读写时间复杂度为O(1)  
**2.例子**  
1)当field个数比较少且没有大的value时,内部编码为ziplist  
hmset m f1 v1 f2 v2  
object encoding m  
2.1)当有value大于64字节,内部编码会由ziplist变为hashtable:  
 hset m f3 "Redis is an open source (BSD licensed), in-memory data structure store, used as a database..."  
 object encoding m  
2.2)当field个数超过512,内部编码也会由ziplist变为hashtable:  
hmset m f1 .....f513  
object encoding m

### **列表** ###

**1.两种编码：**  
ziplist(压缩列表):当列表的元素个数小于list-max-ziplist-entries配置(512个),同时列表中每个元素的值都小于  
list-max-ziplist-value配置(64个),redis会选用ziplist来作为列表的内部实现来减少内存的使用.  
linkedlist(链表):当列表类型无法满足ziplist的条件时,redis会使用linkedlist作为列表的内部实现。  
**2.例子**  
1)当元素个数较少且没有大元素时,内部编码为ziplist：  
rpush m a1 a2 a3  
object encoding m  
2.1)当元素个数超过512个,内部编码变为linkedlist:  
rpush m a1...a513  
object encoding m  
2.2)或者当某个元素超过64字节,内部编码也会变为linkedlist:  
rpush m "Redis is an open source (BSD licensed), in-memory data structure store, used as a database..."  
object encoding m  
注:Redis3.2版本提供了quicklist内部编码，简单地说它是以一个ziplist为节点的linkedlist，它结合了ziplist和linkedlist两者的优势，为列表类型提供了一  
种更为优秀的内部编码实现，它的设计原理可以参考Redis的另一个作者Matt Stancliff的博客：https://matt.sh/redis-quicklist。

### **集合** ###

**1.两种编码：**  
intset(整数集合):当集合中的元素都是整数且元素个数小于set-max-ziplist-entries配置(512)时,redis会选用intset来作为集合的内部实现,从而减少内存的使用  
hashtable(哈希表)：当集合类型无法满足intset的条件时,redis会使用hashtable作为集合的内部实现  
**2.例子：**  
1)当元素个数较少且都为整数时,内部编码为intset:  
sadd m 1 2 3 4  
object encoding m  
2.1)当元素的个数超过512个,内部编码变为hashtable:  
sadd m 1...513  
scard setkey  
object encoding m  
2.2)当某个元素不为整数时,内部编码也会变为hashtable  
sadd m a  
object encoding m

### **有序集合** ###

**1.两种编码：**  
ziplist(压缩列表)：当有序集合的元素个数小于zset-max-ziplist-entries配置(默认128个),同时每个元素的值都小于zset-max-ziplist-value配置(64个)时,  
redis会用ziplist来作为有序集合的内部实现,ziplist可以有效的减少内存的使用.  
skiplist(跳跃表):当ziplist条件不满足时,有序集合会使用skiplist作为内部的实现,因为此时ziplist的读写效率会下降.  
**2.例子：**  
1)当元素个数较少且每个元素较小shi,内部编码为skiplist:  
zadd m 50 a1 60 a2 30 a3  
object encoding m  
2)当元素个数超过128个，内部编码变为ziplist:  
zadd m 50 a1 60 a2 84 a129  
object encoding m  
2.2)当某个元素大于64字节时,内部编码也会变为hashtable:  
zadd m  20 "Redis is an open source (BSD licensed), in-memory data structure store, used as a database..."  
object encoding m

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