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redis的Object結構體怎麼定義

WBOY
發布: 2023-05-28 17:20:17
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redis的Object結構體怎麼定義

Redis的兩層資料結構簡介

redis的效能高的原因之一是它每種資料結構都是經過專門設計的,並且都有一種或多種資料結構來支持,依賴這些靈活的資料結構,來提升讀取和寫入的效能。 Redis的資料結構可以從兩個不同的角度進行討論

  • 第一個層面,是從使用者的角度,這一層面也是Redis暴露給外部的呼叫接口,例如:string,list,hash,set,sorted set。

  • 第二個層面,是從內部實現的角度,屬於更底層的實現,例如:dict,sds,ziplist,quicklist,skiplist,intset。

Redis資料結構的內部實作

從Redis的使用者的角度來看,一個Redis節點包含多個database(非cluster模式下預設是16個,cluster模式下只能是1個),而一個database維護了從key space到object space的映射關係。這個映射關係的key是string類型,而value可以是多種資料類型,例如:string, list, hash、set、sorted set等。 key的類型總是string,然而value可能具有多種類型。

而從Redis內部實作的角度來看,database內的這個映射關係是用一個dict來維護的。 dict的key固定用一種資料結構來表達就夠了,這就是動態字串sds。而value則比較複雜,為了在同一個dict內能夠儲存不同類型的value,這就需要一個通用的資料結構,這個通用的資料結構就是robj,全名是redisObject

舉個例子:

  • 如果value是一個list,那麼它的內部儲存結構就是一個quicklist。

  • 一般情況下,如果value是一個字串,它的內部儲存結構通常是sds。但如果string類型的value的值是一個數字,那麼Redis內部還會把它轉成long型來存儲,從而減小記憶體使用。

所以,一個robj既能表示一個sds,也能表示一個quicklist,甚至還能表示一個long型。

redisObject結構體

redisObject的定義如下:

typedef struct redisObject {
    unsigned type:4;
    unsigned encoding:4;
    unsigned lru:LRU_BITS; /* lru time (relative to server.lruclock) */
    int refcount;
    void *ptr;} robj;
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一個robj包含如下5個欄位:

  • type: 對象的資料型態。佔4個bit。可能的取值有5種: OBJ_STRING, OBJ_LIST, OBJ_SET, OBJ_ZSET,
    OBJ_HASH,分別對應Redis對外暴露的5種資料結構

  • encoding: 物件的內部表示方式(也可以稱為編碼),佔4個bit,可能的取值有10種。

  • lru: 做LRU替換演算法用,佔24個bit。

  • refcount: 引用計數。它允許robj物件在某些情況下被共用。

  • ptr: 資料指標。指向真正的數據。例如,一個代表string的robj,它的ptr可能指向一個sds結構;一個代表list的robj,它的ptr可能指向一個quicklist。

這裡特別需要仔細檢查的是encoding字段。 對於同一個type,也可能對應不同的encoding,這說明同樣的一個資料類型,可能存在不同的內部表示方式。而不同的內部表示,在記憶體佔用和查找效能上會有所不同。

當type = OBJ_STRING的時候,表示這個robj儲存的是一個string,這時encoding可以是下面3種中的一個:

  • OBJ_ENCODING_RAW: string採用原生的表示方式,即用sds來表示。

  • OBJ_ENCODING_INT: string採用數字的表示方式,實際上是一個long型。

  • OBJ_ENCODING_EMBSTR: string採用一種特殊的內嵌的sds來表示。

當type = OBJ_HASH的時候,表示這個robj儲存的是一個hash,這時encoding可以是下面2種中的一種:

  • #OBJ_ENCODING_HT: hash採用一個dict來表示。

  • OBJ_ENCODING_ZIPLIST: hash採用一個ziplist來表示。

encoding的十種取值如下:

  • #OBJ_ENCODING_RAW: 最原生的表示方式。這個encoding值只適用於string類型(以sds表示)。

  • OBJ_ENCODING_INT: 表示成數字。實際用long表示。

  • OBJ_ENCODING_HT: 表示成dict。

  • "OBJ_ENCODING_ZIPMAP" is an outdated representation that is no longer in use.。在小於Redis 2.6的版本中才有。

  • OBJ_ENCODING_LINKEDLIST: 也是個舊的表示方式,已不再用。

  • OBJ_ENCODING_ZIPLIST:表示成ziplist。

  • OBJ_ENCODING_INTSET: 表示成intset。用於set資料結構。

  • 以skiplist形式表示的物件編碼為OBJ_ENCODING_SKIPLIST。用於sorted set資料結構。

  • OBJ_ENCODING_EMBSTR: 表示成一個特殊的嵌入式的sds。

  • OBJ_ENCODING_QUICKLIST: 表示成quicklist。用於list資料結構。

redisObject的作用

redisObject的作用的作用如下:

  • ##redisObjec是聯結兩個層面的資料結構的橋樑。

  • 為多種資料型別提供一種統一的表示方式。

  • 允許相同類型的資料採用不同的內部表示,從而在某些情況下盡量節省記憶體。

  • 支援物件共享和引用計數。當物件被共享的時候,只佔用一份記憶體拷貝,進一步節省記憶體。

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來源:yisu.com
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