1.redis的对象类型

  Redis 使用对象来表示数据库中的键和值, 每次当我们在 Redis 的数据库中新创建一个键值对时, 我们至少会创建两个对象, 一个对象用作键值对的键(键对象), 另一个对象用作键值对的值(值对象)。

键对象总是字符串对象类型,值对象则有以下类型

2.redis的对象类型的编码

3.每种类型的对象都至少可以使用两种不同的编码,如下

4.常用对象类型

4.1字符串类型

  字符串对象的编码可以是 int 、 raw 或者 embstr 。

1)如果一个字符串对象保存的是整数值, 并且这个整数值可以用 long 类型来表示, 那么字符串对象会将整数值保存在字符串对象结构的 ptr属性里面(将 void* 转换成 long ), 并将字符串对象的编码设置为 int 。

2)如果字符串对象保存的是一个字符串值, 并且这个字符串值的长度大于 39 字节, 那么字符串对象将使用一个简单动态字符串(SDS)来保存这个字符串值, 并将对象的编码设置为 raw 。

3)如果字符串对象保存的是一个字符串值, 并且这个字符串值的长度小于等于 39 字节, 那么字符串对象将使用 embstr 编码的方式来保存这个字符串值。

embstr 编码是专门用于保存短字符串的一种优化编码方式, 这种编码和 raw 编码一样, 都使用 redisObject 结构和 sdshdr 结构来表示字符串对象, 但 raw 编码会调用两次内存分配函数来分别创建 redisObject 结构和 sdshdr 结构, 而 embstr 编码则通过调用一次内存分配函数来分配一块连续的空间, 空间中依次包含 redisObject 和 sdshdr 两个结构

编码的字符串对象在执行命令时, 产生的效果和 raw 编码的字符串对象执行命令时产生的效果是相同的, 但使用 embstr 编码的字符串对象来保存短字符串值有以下好处:

embstr 编码将创建字符串对象所需的内存分配次数从 raw 编码的两次降低为一次。

释放 embstr 编码的字符串对象只需要调用一次内存释放函数, 而释放 raw 编码的字符串对象需要调用两次内存释放函数。

因为 embstr 编码的字符串对象的所有数据都保存在一块连续的内存里面, 所以这种编码的字符串对象比起 raw 编码的字符串对象能够更好地利用缓存带来的优势。

4)SDS 与 C 字符串的区别

1.常数复杂度获取字符串长度

  和 C 字符串不同, 因为 SDS 在 len 属性中记录了 SDS 本身的长度, 所以获取一个 SDS 长度的复杂度仅为O(1) 。

2.杜绝缓冲区溢出

  与 C 字符串不同, SDS 的空间分配策略完全杜绝了发生缓冲区溢出的可能性: 当 SDS API 需要对 SDS 进行修改时, API 会先检查 SDS 的空间是否满足修改所需的要求, 如果不满足的话, API 会自动将 SDS 的空间扩展至执行修改所需的大小, 然后才执行实际的修改操作, 所以使用 SDS 既不需要手动修改 SDS 的空间大小, 也不会出现前面所说的缓冲区溢出问题。

3.减少修改字符串时带来的内存重分配次数,通过未使用空间, SDS 实现了空间预分配和惰性空间释放两种优化策略。

  SDS 通过未使用空间解除了字符串长度和底层数组长度之间的关联: 在 SDS 中, buf 数组的长度不一定就是字符数量加一, 数组里面可以包含未使用的字节, 而这些字节的数量就由 SDS 的 free 属性记录。

4.二进制安全

  SDS 的 buf 属性称为字节数组的原因 —— Redis 不是用这个数组来保存字符, 而是用它来保存一系列二进制数据。

4.2跳跃表

  跳跃表(skiplist)是一种有序数据结构, 它通过在每个节点中维持多个指向其他节点的指针, 从而达到快速访问节点的目的。

  Redis 使用跳跃表作为有序集合键的底层实现之一: 如果一个有序集合包含的元素数量比较多, 又或者有序集合中元素的成员(member)是比较长的字符串时, Redis 就会使用跳跃表来作为有序集合键的底层实现。

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