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Redis对象

时间:2021-09-08 20:58:25      阅读:16      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

概述

Redis并没有使用基础数据结构去实现键值数据库,而是基于数据结构封装了一个个对象。

类型和编码

由于Redis是键值数据库,所以每次存储数据时,至少包含两个对象,即K、V对应的对象。其数据结构如下所示

class RedisObject{
    // 类型
    int type;
    // 编码
    int encoding;
    // 指向底层数据结构指针
    Object ptr;
    // 引用计数
    int refcount;
    // 上次被访问时间
    int lru;
}
  1. 类型(type),常用类型如下

    类型常量 名称
    REDIS_STRING 字符串
    REDIS_LIST 链表
    REDIS_HASH 哈希表
    REDIS_SET 集合
    REDIS_ZSET 有序集合
  2. 编码常量(encoding),如下

    类型 编码对应的底层数据结构
    REDIS_ENCODING_INT long类型的整数
    REDIS_ENCODING_EMBSTR embstr格式的简单动态字符串实现
    REDIS_ENCODING_RAW 简单动态字符串
    REDIS_ENCODING_HT 哈希表
    REDIS_ENCODING_LINKEDLIST 双端链表
    REDIS_ENCODING_ZIPLIST 压缩链表和字典
    REDIS_ENCODING_SKIPLIST 跳跃表
    REDIS_ENCODING_INTSET 整数集合

    redis中每种对象至少拥有两种实现。对应的关系如下

    redis对象 编码类型 描述
    REDIS_STRING REDIS_ENCODING_EMBSTR embstr编码的string
    REDIS_STRING REDIS_ENCODING_ROW 简单动态字符串实现的string
    REDIS_STRING REDIS_ENCODING_INT 整数值编码的string
    REDIS_LIST REDIS_ENCODING_LINKEDLIST 双端链表实现的链表
    REDIS_LIST REDIS_ENCODING_ZIPLIST 压缩链表实现的链表
    REDIS_HASH REDIS_ENCODING_HT 哈希表实现的字典
    REDIS_HASH REDIS_ENCODING_ZIPLIST 压缩链表实现的字典
    REDIS_SET REDIS_ENCODING_INTSET 整数集合实现的集合
    REDIS_SET REDIS_ENCODING_HT 哈希表实现的集合
    REDIS_ZSET REDIS_ENCODING_ZIPLIST 压缩链表实现的有序集合
    REDIS_ZSET REDIS_ENCODING_SKIPLIST 跳表实现的有序集合
  3. 字符串对象:字符串对象在可用long类型表示时底层数据结构使用int编码,当无法使用long表示并且字符长度小于32字节时使用embstr编码,超过32字节时使用row编码。embstr编码和row编码底层数据结构都是sds,不同的是embstr由于固定了最长只能是32字节,所以内存可以并且是一次性分配的,sdsredisObject在一段连续的内存中,而row是分两次进行内存分配。

  4. 列表对象:列表对象底层有两个实现一个是LinkedList,另一个是ZipList,其实猜也能猜出,ZipList是为了节省空间。当保存的字符串元素长度小于64并且元素数量小于512个时使用ZipList作为底层实现,其它情况都是用LinkedList作为底层实现。!

  5. 哈希对象:哈希对象也有两个底层实现,一个是ZipList即压缩链表,另一个则是Ht哈希表,压缩链表是每次都存两个元素即键值,键在前,值在后。编码转换的条件也是和列表对象一样,即不能满足zipList条件的使用Ht实现,即当保存的字符串元素长度小于64并且元素数量小于512个时使用ZipList作为底层实现,否则使用Ht实现。

  6. 集合对象:集合对象的底层实现包括HtIntSet,其中Ht作为底层实现时,其键保存着集合元素,值都为Null。当集合元素数量小于512时并且元素都为整数值时使用IntSet作为底层实现,其他时候使用hashtable编码。

  7. 有序集合对象:有序集合对象的底层实现时ZipListSkipList,使用ZipList作为底层实现时,第一个值保存元素的值,第二个值保存元素的分值。此外无论是使用ZipList还是使用SkipList作为底层实现,都会创建一个Ht用于保存分值到元素值的映射,从而达到O(1)的查询效率。

类型检查与命令多态

Redis的命令在执行前会对命令作类型检查,看当前数据对象是否支持当前命令,类似于Java中,众多实现类都继承了该类的方法,但由于不支持只能抛出Unsupported Exception。同时,也可能存在多个实现类支持这一方法,这也是属于一种多态。

内存回收和对象共享

C语言中不存在内存回收机制,所以Redis自己实现了一套通过引用技术法的内存回收机制,在每个redisObject中有一个refcount属性记录了被引用的次数。除了为了回收之外,引用计数还可以做到内存共享的作用。即存在想用某一对象将其引用技术加1而不是直接删除。由于共享字符串的复杂性以及不确定性,使得Redis只会初始化从0-9999的整数作为共享对象。

对象空转时长

RedisObject除了以上几个属性,还有一个就是lru对象上次访问时间,通过当前时间减去lru就可以获得对象的空转时长。

Redis对象

原文:https://www.cnblogs.com/ccoder/p/15239987.html

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