Redis基础数据结构

Redis数据库中每个键值对都是由对象（ c 的结构体对象）组成的。

数据库键总是一个字符串对象（string object）

数据库键的值可以使字符串对象、列表对象（list object）、哈希对象（hash object）、集合对象（set object）、有序集合对象（sorted set object）这五种中的一种。而每一种对象都是由基础数据结构组合而构成的。

SDS 对象

包含字符串值的键值对在底层都是由SDS实现的。

比起C字符串，SDS具有以下优点：

1）常数复杂度获取字符串长度。

2）杜绝缓冲区溢出。

3）减少修改字符串长度时所需的内存重分配次数。

4）二进制安全。

5）兼容部分C字符串函数。

链表

Redis的链表实现的特性可以总结如下：

双端：链表节点带有prev和next指针，获取某个节点的前置节点和后置节点的复杂度都是O（1）。

·无环：表头节点的prev指针和表尾节点的next指针都指向NULL，对链表的访问以NULL为终点。

·带表头指针和表尾指针：通过list结构的head指针和tail指针，程序获取链表的表头节点和表尾节点的复杂度为O（1）。

·带链表长度计数器：程序使用list结构的len属性来对list持有的链表节点进行计数，程序获取链表中节点数量的复杂度为O（1）。

·多态：链表节点使用void*指针来保存节点值，并且可以通过list结构的dup、free、match三个属性为节点值设置类型特定函数，所以链表可以用于保存各种不同类型的值。

字典

通过使用链表解决键冲突

渐进式的 Rehash 的操作，在ht[0]和ht[1]中进行更换，开始逐步将ht[0]的键值对换至ht[1]，在ht[0]重新计算数组的长度后，重新将ht[1]的键值对计算回ht[0]。

跳跃表

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。

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类型，改变这个数组的类型。

·升级操作为整数集合带来了操作上的灵活性，并且尽可能地节约了内存。

·整数集合只支持升级操作，不支持降级操作。

压缩列表

压缩列表节点

节点的encoding属性记录了节点的content属性所保存数据的类型以及长度。

点的content属性负责保存节点的值，节点值可以是一个字节数组或者整数，值的类型和长度由节点的encoding属性决定。

通过 previous_entry_length 的值，可以得到前一个节点的起始地址

触发连锁更新的场景

引用

《Redis 设计与实现》

http://zhangtielei.com/posts/blog-redis-skiplist.html