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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;

登入後複製

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"OBJ_ENCODING_ZIPMAP" is an outdated representation that is no longer in use.。在小於Redis 2.6的版本中才有。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