Redis共有字符串,列表,哈希,集合,有序集合五种类型的对象,每种类型的对象至少都有两种或以上的编码方式,不同的编码可以在不同的使用场景上优化对象的使用效率。
1. 简单动态字符串(Simple Dynamic String)
Redis只会使用C字符串作为字面量,在大多数情况下,Redis使用简单动态字符串作为字符串表示。
2.链表
(可实现的功能:链表键,发布与订阅,慢查询,监视器等)
每个链表节点由一个listnode结构来表示。每个节点都有一个指向前置节点和后置节点的指针,所以Redis的链表是双端节点。
每个链表使用一个list结构来表示,这个结构带有表头节点指针、表尾节点指针,以及链表长度等信息。
因为链表表头节点的前置节点和表尾节点的后置节点都指向NULL,所以Redis的链表实现的是无环链表。
通过为链表设置不同的类型特定函数,Redis的链表可以用于保存各种不同类型的值。
3.字典
(可实现的功能:数据库,哈希键)
Redis的字典使用哈希表作为底层实现,每个字典带有两个哈希表,一个平时使用,另一个仅在进行rehash时使用。
当字典被用作数据库的底层实现,或者哈希键的底层实现时,Redis使用MurmurHash2算法来计算键的哈希值。
哈希表使用链地址法来解决键冲突,被分配到同一个索引的多个键值对会连接成一个单向链表。
在对哈希表进行扩展或者收缩操作时,程序需要将现有哈希表包含的所有键值对rehash到新哈希表中,并且这个rehash过程并不是一次性完成的,而是渐进式完成的。
4.跳跃表
跳跃表是有序集合的底层实现之一。
Redis的跳跃表实现由zskiplist和zskiplistNode两个结构组成,其中zskiplist用于保存跳跃表信息(比如表头节点,表尾节点,长度),而zskiplistNode则用于表示跳跃表节点。
每个跳跃表节点的层高都是1~32之间的随机数。
在同一个跳跃表中,多个节点可以包含相同的分值,但每个节点的成员对象必须是唯一的。
跳跃表中的节点按照分值大小进行排序,当分值相同时,节点按照成员对象的大小进行排序。
5.整数集合
整数集合是集合键的底层实现之一。
整数集合的底层实现为数组,这个数组以有序,无重复的方式保存集合元素,在有需要时,程序会根据新添加元素的的类型,改变这个数组的类型。
升级操作作为整数集合带来了操作上的灵活性,并且尽可能地节约内存。
整数集合只支持升级操作,不支持降级操作。
6.压缩列表
压缩列表是一种为节约内存而开发的顺序型数据结构。
压缩列表被用作列表建和哈希键的底层实现之一。
压缩列表可以包含多个节点,每个节点可以保存一个字节数组或者整数值。
添加新节点到压缩列表,或者从压缩列表中删除节点,可能会引发连锁更新操作,但这种操作出现的几率并不高。
7.对象
Redis数据库中的每个键值对的键和值都是一个对象。
服务器在执行某些命令之前,会先检查给定键的类型能否执行指定的命令,而检查一个键的类型就是检查键的值对象的类型。
Redis的对象系统带有引用计数实现的内存回收机制,当一个对象不再被使用时,该对象所占用的内存就汇报自动释放。对象的计数属性还带有对象共享功能。
Redis会共享值为0~9999的字符串对象。
对象会记录自己最后一次被访问的时间(lru),这个时间可以用于计算对象的空转时间。