redis 各種資料結構的encoding實現

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。

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。

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。\

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：

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。

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。

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。

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。

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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