Redis类型type与编码encoding原理及使用方法是什么

编辑: admin 分类: mysql 发布时间: 2023-06-10 来源:互联网

    摘要

    Redis是一款开源的高性能key-value数据库，广泛应用于各种场景。在Redis中，数据类型（type）和编码（encoding） 是非常重要的概念。本篇博客将详细介绍Redis支持的数据类型以及相应的编码方式和底层实现原理。

    要查看Redis某个key的内部编码，可以使用Redis命令OBJECT ENCODING key。其中，key是你想要查询的键名。例如，如果你想要查询名为mykey的键的内部编码，可以执行以下命令：

    127.0.0.1:6379> object encoding mykey  // 查看某个Redis键值的编码
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    redisObject

    在 Redis 中，redisObject 是 Redis 中最基本的数据结构之一。redisObject 用于表示 Redis 中的键值对中的值，它可以是字符串、整数、列表、哈希表等任意一种 Redis 数据类型。

    redisObject 的定义如下：

    typedef struct redisObject {

    // 类型
    unsigned type:4;

    // 编码方式
    unsigned encoding:4;

    // 引用计数
    int refcount;

    // 指向实际值的指针
    void *ptr;

} robj;
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    • type：表示 redisObject 的类型。

    • encoding：表示 redisObject 的编码方式。

    • refcount：表示当前 redisObject 被引用的次数。

    • ptr： ptr字段则是一个指针，指向实际的 Redis 对象。

    Redis源码encoding取值有如下几种：

    #define OBJ_ENCODING_RAW 0        /* Raw representation */
#define OBJ_ENCODING_INT 1        /* Encoded as integer */
#define OBJ_ENCODING_HT 2         /* Encoded as hash table */
#define OBJ_ENCODING_ZIPMAP 3     /* Encoded as zipmap */
#define OBJ_ENCODING_LINKEDLIST 4 /* No longer used: old list encoding. */
#define OBJ_ENCODING_ZIPLIST 5    /* Encoded as ziplist */
#define OBJ_ENCODING_INTSET 6     /* Encoded as intset */
#define OBJ_ENCODING_SKIPLIST 7   /* Encoded as skiplist */
#define OBJ_ENCODING_EMBSTR 8     /* Embedded sds string encoding */
#define OBJ_ENCODING_QUICKLIST 9  /* Encoded as linked list of ziplists */
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    类型与编码介绍

    Redis支持五种主要的数据类型：字符串(string)、列表(list)、集合(set)、有序集合(sorted set)和哈希(hash)。每种数据类型都有对应的编码方式。

    数据类型与编码方式总览如下：

    数据类型编码方式字符串int、embstr、raw哈希表ziplist、hashtable列表ziplist、linkedlist、quicklist集合intset、hashtable有序集合ziplist、skiplist

    字符串

    字符串是Redis中最基本的数据类型，通常用于存储文本或二进制数据。Redis支持两种编码方式：

    • 在 Redis 中，当字符串能够被表示为整数时，它会被转换为整数，并使用 int 编码方式进行存储。int编码方式的优点是存储空间小，操作效率高。缺点是只能存储整数，不支持字符串操作。

    • embstr(embstr-encoded string)：保存长度小于44字节的字符串，当一个字符串比较短，采用此编码方式存储，可以减少内存占用。

    • raw(raw-encoded string)：保存长度大于44字节的字符串，当一个字符串比较长时，采用此编码方式存储。

    列表

    列表是一系列有序的字符串集合，可以添加、修改和删除元素。Redis支持三种编码方式：

    • ziplist：在Redis3.2版本之前，当List列表中每个字符串的长度都小于64字节并且List列表中元素数量小于512个时，List对象使用ziplist编码，其他情况使用linkedlist编码。ziplist是一种紧凑的、压缩的列表结构，可以节省内存。适用于小型列表。

    • Linkedlist is a type of data structure that supports lists of any size through a linked list structure.。但其内存占用会随着列表长度的增加而增加。

    • quicklist：Redis 3.2版本引入，quicklist是一种由多个ziplist组成的列表结构，既能保证性能，又能节省内存。适用于大型列表。

    集合

    集合是一系列无序的字符串集合，支持添加、删除和查询元素。Redis支持两种编码方式：

    • intset：当集合中的元素都是整数时，Redis会采用intset编码方式存储。intset编码方式的优点是存储空间小，操作效率高。

    • hashtable：当集合中的元素包含字符串时，Redis会采用hashtable编码方式存储。hashtable编码方式的优点是可以存储任意类型的元素，支持字符串操作。缺点是存储空间相对较大，操作效率相对较低。

    有序集合

    无序的字符串集合会被赋予一个分数，这样它们就可以按照分数排序，并形成一个有序的集合。Redis支持两种编码方式：

    • ziplist：保存的元素少于128个并且所有元素大小都小于64字节使用ziplist编码，ziplist是一种紧凑的、压缩的列表结构，适用于小型有序集合。

    • skiplist：skiplist是一种跳跃表结构，支持快速查询和排序。适用于大型有序集合。

    哈希表

    哈希表是一系列键值对集合，每个键关联一个值。Redis支持两种编码方式：

    • ziplist：哈希对象保存的所有键值的字符串长度小于64字节并且键值对数量小于512个，Redis会采用ziplist编码方式存储。ziplist编码方式的优点是存储空间小，操作效率高。缺点是不支持快速的键查找操作。

    • 除了上述条件之外，Redis会使用哈希表编码方式来存储。hashtable编码方式的优点是支持快速的键查找操作。缺点是存储空间相对较大，操作效率相对较低。

    类型与编码底层原理

    了解Redis支持的数据类型和编码方式后，我们来看一下它们的底层实现原理。

    编码转换

    在Redis中每个键值对都带有一个类型标识，用于表明该键值对所存储的数据类型。当我们对一个键进行操作时，Redis会根据该键当前的编码方式以及操作所需的编码方式，对键值对进行编码转换。

    例如，当我们向一个字符串中追加内容时，如果该字符串当前的编码方式为raw，但是新的内容可以使用embstr编码方式存储，那么Redis会将该字符串的编码方式从raw转换为embstr。

    数据结构

    Redis利用多种经典的数据结构实现各种数据类型，不仅限于编码方式。例如，Redis的列表和哈希表都是采用链表结构实现的。跳跃表(Skip List)是有序集合所采用的一种高效数据结构。

    这些数据结构都经过了精心设计和优化，以满足各种场景下的应用需求。举例来说，链表结构适用于需要频繁地增加和删除元素的情况，而跳跃表结构则更适合于排序和查找操作。

    【文章转自日本站群多IP服务器 http://www.558idc.com/japzq.html提供，感恩】
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