redis 各種資料結構的encoding實現

2021-10-05 17:14:00 字數 4374 閱讀 6821

redis 各種資料結構的encoding實現

redis type命令實際返回的就是當前鍵的資料結構型別,它們分別是:string(字串)、hash(雜湊)、list(列表)、set(集合)、zset(有序集合),但這些只是redis對外的資料結構。

我們可以通過object encoding命令查詢內部編碼:
127.0.0.1:6379> set set:1 hello

ok127.0.0.1:6379> object encoding set:1

"embstr"

127.0.0.1:6379> hset user:1 name kebi

(integer) 1

127.0.0.1:6379> object encoding user:1

"ziplist"

可以看到鍵set:1對應值的內部編碼是「embstr」,鍵user:1對應值的內部編碼是「ziplist」。

redis這樣設計有兩個好處:

第一,可以改進內部編碼,而對外的資料結構和命令沒有影響,這樣一旦開發開發出優秀的內部編碼,無需改動外部資料結構和命令。

第二,多種內部編碼實現可以在不同場景下發揮各自的優勢。例如ziplist比較節省記憶體,但是在列表元素比較多的情況下,效能會有所下降,

這時候redis會根據配置選項將列表型別的內部實現轉換為linkedlist。

下面會分別介紹5種資料結構的內部編碼方式。

1.字串的內部編碼

字串型別的內部編碼有3種:

int:8個位元組的長整型。

embstr:小於等於39個位元組的字串。

raw:大於39個位元組的字串。\

(1)整數型別示例如下:
127.0.0.1:6379> set str 1234567 

ok127.0.0.1:6379> object encoding str

"int"

(2)短字串示例如下:
127.0.0.1:6379> set str "hello world"

ok127.0.0.1:6379> object encoding str

"embstr"

(3)長字串示例如下:
127.0.0.1:6379> set str "tranquil,unbeatable to the outside. -- yangming"  #「凝聚於內,無敵於外。--王陽明」

ok127.0.0.1:6379> object encoding str

"raw"

2.雜湊的內部編碼
雜湊型別的內部編碼有兩種:

(1)當field個數比較少且沒有大的value時,內部編碼為ziplist:
127.0.0.1:6379> hmset user:2 name kebi age 26

ok127.0.0.1:6379> object encoding user:2

"ziplist"

(2)當有value大於64個位元組,內部編碼會由ziplist變為hashtable:
127.0.0.1:6379> hmset user:1 info "沐春風,惹一身紅塵;望秋月,化半縷輕煙。顧盼間乾坤倒轉,一霎時滄海桑田。方曉,彈指紅顏老,剎那芳華逝。"

127.0.0.1:6379> object encoding user:1

"hashtable"

(3)當field個數超過512,內部編碼也會由ziplist變為hashtable:
...待插入內容...
注意:當乙個雜湊的編碼由ziplist變為hashtable的時候,即使在替換掉所有值,它一直都會是hashtable型別。

3.列表的內部編碼
列表型別的內部編碼有兩種:

ziplist(壓縮列表):當雜湊型別元素個數小於hash-max-ziplist-entries配置(預設512個)

同時所有值都小於hash-max-ziplist-value配置(預設64個位元組)時,redis會使用ziplist作為雜湊的內部實現。\

linkedlist(鍊錶):當列表型別無法滿足ziplist的條件時,redis會使用linkedlist作為列表的內部實現。

(1)當元素個數較少且沒有大元素時,內部編碼為ziplist:
127.0.0.1:6379> rpush list:2 a b c

(integer) 3

127.0.0.1:6379> object encoding list:2

"ziplist"

(2)當元素個數超過512個,內部編碼變為linkedlist:
127.0.0.1:6379>lpush setkey 1 2 3 ... 513

ok127.0.0.1:6379> object encoding listkey

"linkedlist"

(3)當某個元素超過64個位元組,內部編碼也會變為linkedlist:
127.0.0.1:6379> rpush list:1 a b "我不再說話,不再思索,但無盡的愛從靈魂中公升起,我將遠行,走得很遠,如同乙個吉普塞人,穿過大自然——幸福得如有一位女子同行。"

(integer) 6

127.0.0.1:6379> object encoding list:1

"linkedlist"

- #只能公升級,不能自動變回ziplist型別

4.集合的內部編碼

集合型別的內部編碼有兩種:

intset(整數集合):當集合中的元素都是整數且元素個數小於set-max-intset-entries配置(預設512個)時,

redis會選用intset來作為集合內部實現,從而減少記憶體的使用。

hashtable(雜湊表):當集合型別無法滿足intset的條件時,redis會使用hashtable作為集合的內部實現。

(1)當元素個數較少且都為整數時,內部編碼為intset:
127.0.0.1:6379> sadd setkey 2 3 4 5

(integer) 4

127.0.0.1:6379> object encoding setkey

"intset"

(2)當元素個數超過512個,內部編碼變為hastable:
127.0.0.1:6379>sadd setkey2 1 2 3 4 5 6 7...  511 512 513

ok127.0.0.1:6379> object encoding setkey2

"hashtable"

(3)當某個元素不為整數時,內部編碼也會變為hashtable:
127.0.0.1:6379> sadd setkey3 a b c

(integer) 3

127.0.0.1:6379> object encoding setkey2

"hashtable"

5.有序集合的內部編碼
有序集合型別的內部編碼有兩種

ziplist(壓縮列表):當有序集合的元素個數小於zset-max-ziplist-entries配置(預設128個)

同時每個元素的值小於zset-max-ziplist-value配置(預設64個位元組)時,redis會用ziplist來作為有序集合的內部實現,ziplist可以有效減少記憶體使用。

skiplist(跳躍表):當ziplist條件不滿足時,有序集合會使用skiplist作為內部實現,因為此時zip的讀寫效率會下降。

(1)當元素個數較少且每個元素較小時,內部編碼為ziplist:
127.0.0.1:6379> zadd zsetkey 50 a 60 b 30 c

(integer) 3

127.0.0.1:6379> object encoding zsetkey

"ziplist"

(2)當元素個數超過128個,內部編碼變為skiplist:
...待輸入...
(3)當某個元素大於64個位元組時,內部編碼也會變為skiplist:
127.0.0.1:6379> zadd zsetkey 50 a 60 b 30 '閃爍的太陽已越過高傲的山巒,幽谷中的光點有若泡沫浮起。'

(integer) 1

127.0.0.1:6379> object encoding zsetkey

"skiplist"

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