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Redis高级----五种数据结构及其底层实现

news 来源：原创 2024/9/20 21:58:07

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String

String是Redis中最常见的数据类型

其有三种编码格式

1、其基本编码格式是RAW，是基于动态字符串(SDS)实现的，储存上限是512mb，如果字符个数大于44个时会采用该编码格式，会为其分配一个RedisObject16个字节的内存空间，然后再为其分配一个SDS的内存空间，之后通过RedisObject中的指针指向该SDS

2、当字符串的字符个数小于等于44个时会采用EMBSTR的编码方式，此时object head于SDS是一段连续的空间。这是因为字符数小于44个的话，RedisObject对象头+SDS的总的内存大小就小于64字节，刚好符合Redis的分片大小，将二者变为连续的空间好处就是在为该String申请空间时就只用申请一次，减小内核态线程的切换

3、当需要储存的字符串是整数类型是，并且大小在Long_MAX范围内，就会采用INT编码格式，即直接将数据保存在RedisObject的ptr指针位置（刚好8个字节），就不再需要SDS了

List

底层结构：在redis3.2之前list的实现主要使用了LinkecList和ZipList来使用的，当数据量数据量小于512个或者大小小于64字节的时候使用的是ZipList，当数据量较大的时候使用的使用LinkedList来进行储存，因为ZipList底层使用的数组来模拟的双向链表的形式。需要连续的空间，申请代价较大

在3.2后引入QuickList后就解决了该问题，所以在3.2后List使用QuickList来作为为他的底层实现

Set

Set是Redis中的单列结合，其特点是

不保证元素的有序性
保证元素的唯一性（可以判断元素是否存在）
可以求交集、并集、差集

要想实现Set的这些特点，那么对查询的效率的要求就比较高

因此我们可以使用HashTable,也就是Redis中的Dict，不过是Dict双列集合（可以存键、值对）

为了查询效率和一致性，set采用HT编码（Dict)，只是在将Dict中的key来存储元素，value统一为Null，类似于我们java中hashset的实现，底层也是只是用hashmap的key来存储值，value统一为Null
当存储的数据都是整数的时候，并且元素数量不超过set-max-intsett-entries时，Set会采用IntSet编码，来节省内存

注意如果一开始set创建时使用的是intset作为底层的数据结构（即一开始初始化时储存的值是整形），那么当我们要存储字符串时，这是后就会将其底层的类型进行改变，改编成使用Dict类型