redis 各種資料結構的encoding實現
redis 各種資料結構的encoding實現
Redis type命令實際返回的就是當前鍵的資料結構型別，它們分別是：string（字串）、hash（雜湊）、list（列表）、set（集合）、zset（有序集合），但這些只是Redis對外的資料結構。
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實際上每種資料結構都有自己底層的內部編碼實現，而且是多種實現，這樣Redis會在合適的場景選擇合適的內部編碼。
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可以看到每種資料結構都有兩種以上的內部編碼實現，例如string資料結構就包含了raw、int和embstr三種內部編碼。
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同時，有些內部編碼可以作為多種外部資料結構的內部實現，例如ziplist就是hash、list和zset共有的內部編碼。
我們可以通過object encoding命令查詢內部編碼：
127.0.0.1:6379> set set:1 hello
OK
127.0.0.1:6379> object encoding set:1
"embstr"
127.0.0.1:6379> hset user:1 name kebi
(integer) 1
127.0.0.1:6379> object encoding user:1
"ziplist"可以看到鍵set:1對應值的內部編碼是“embstr”，鍵user:1對應值的內部編碼是“ziplist”。
第一，可以改進內部編碼，而對外的資料結構和命令沒有影響，這樣一旦開發開發出優秀的內部編碼，無需改動外部資料結構和命令。
第二，多種內部編碼實現可以在不同場景下發揮各自的優勢。例如ziplist比較節省記憶體，但是在列表元素比較多的情況下，效能會有所下降，
這時候Redis會根據配置選項將列表型別的內部實現轉換為linkedlist。
下面會分別介紹5種資料結構的內部編碼方式。
1.字串的內部編碼
字串型別的內部編碼有3種：
int：8個位元組的長整型。
embstr：小於等於39個位元組的字串。
raw：大於39個位元組的字串。\
- Redis會根據當前值的型別和長度決定使用內部編碼實現。
（1）整數型別示例如下：
127.0.0.1:6379> set str 1234567
OK
127.0.0.1:6379> object encoding str
"int"（2）短字串示例如下：
127.0.0.1:6379> set str "hello world"
OK
127.0.0.1:6379> object encoding str
"embstr"（3）長字串示例如下：
127.0.0.1:6379> set str "Tranquil,unbeatable to the outside. -- yangming" #“凝聚於內，無敵於外。--王陽明”
OK
127.0.0.1:6379> object encoding str
"raw"2.雜湊的內部編碼
雜湊型別的內部編碼有兩種：
ziplist（壓縮列表）：當雜湊型別元素個數小於hash-max-ziplist-entries配置（預設512個）
同時所有值都小於hash-max-ziplist-value配置（預設64個位元組）時，Redis會使用ziplist作為雜湊的內部實現
ziplist使用更加緊湊的結構實現多個元素的連續儲存，所以在節省記憶體方面比hashtable更加優秀。hashtable（雜湊表）：當雜湊型別無法滿足ziplist的條件時，Redis會使用hashtable作為雜湊的內部實現。
因為此時ziplist的讀寫效率會下降，而hashtable的讀寫時間複雜度為O(1)。
- 下面演示雜湊型別的內部編碼，及相應的變化。
（1）當field個數比較少且沒有大的value時，內部編碼為ziplist：
127.0.0.1:6379> hmset user:2 name kebi age 26
OK
127.0.0.1:6379> object encoding user:2
"ziplist"（2）當有value大於64個位元組，內部編碼會由ziplist變為hashtable：
127.0.0.1:6379> hmset user:1 info "沐春風，惹一身紅塵；望秋月，化半縷輕煙。顧盼間乾坤倒轉，一霎時滄海桑田。方曉，彈指紅顏老，剎那芳華逝。"
127.0.0.1:6379> object encoding user:1
"hashtable"（3）當field個數超過512，內部編碼也會由ziplist變為hashtable：
...待插入內容...注意：當一個雜湊的編碼由ziplist變為hashtable的時候，即使在替換掉所有值，它一直都會是hashtable型別。
3.列表的內部編碼
列表型別的內部編碼有兩種：
ziplist（壓縮列表）：當雜湊型別元素個數小於hash-max-ziplist-entries配置（預設512個）
同時所有值都小於hash-max-ziplist-value配置（預設64個位元組）時，Redis會使用ziplist作為雜湊的內部實現。\linkedlist（連結串列）：當列表型別無法滿足ziplist的條件時，Redis會使用linkedlist作為列表的內部實現。
- 下面演示列表型別的內部編碼，以及相應的變化：
（1）當元素個數較少且沒有大元素時，內部編碼為ziplist：
127.0.0.1:6379> rpush list:2 a b c
(integer) 3
127.0.0.1:6379> object encoding list:2
"ziplist"（2）當元素個數超過512個，內部編碼變為linkedlist：
127.0.0.1:6379>lpush setkey 1 2 3 ... 513
OK
127.0.0.1:6379> object encoding listkey
"linkedlist"（3）當某個元素超過64個位元組，內部編碼也會變為linkedlist：
127.0.0.1:6379> rpush list:1 a b "我不再說話，不再思索，但無盡的愛從靈魂中升起，我將遠行，走得很遠，如同一個吉普塞人，穿過大自然——幸福得如有一位女子同行。"
(integer) 6
127.0.0.1:6379> object encoding list:1
"linkedlist"
- #只能升級，不能自動變回ziplist型別4.集合的內部編碼
集合型別的內部編碼有兩種：
intset（整數集合）：當集合中的元素都是整數且元素個數小於set-max-intset-entries配置（預設512個）時，
Redis會選用intset來作為集合內部實現，從而減少記憶體的使用。hashtable（雜湊表）：當集合型別無法滿足intset的條件時，Redis會使用hashtable作為集合的內部實現。
- 下面用示例來說明：
（1）當元素個數較少且都為整數時，內部編碼為intset：
127.0.0.1:6379> sadd setkey 2 3 4 5
(integer) 4
127.0.0.1:6379> object encoding setkey
"intset"（2）當元素個數超過512個，內部編碼變為hastable：
127.0.0.1:6379>sadd setkey2 1 2 3 4 5 6 7... 511 512 513
OK
127.0.0.1:6379> object encoding setkey2
"hashtable"（3）當某個元素不為整數時，內部編碼也會變為hashtable：
127.0.0.1:6379> sadd setkey3 a b c
(integer) 3
127.0.0.1:6379> object encoding setkey2
"hashtable"5.有序集合的內部編碼
有序集合型別的內部編碼有兩種
ziplist（壓縮列表）：當有序集合的元素個數小於zset-max-ziplist-entries配置（預設128個）
同時每個元素的值小於zset-max-ziplist-value配置（預設64個位元組）時，Redis會用ziplist來作為有序集合的內部實現，ziplist可以有效減少記憶體使用。skiplist（跳躍表）：當ziplist條件不滿足時，有序集合會使用skiplist作為內部實現，因為此時zip的讀寫效率會下降。
- 下面用示例來說明：
（1）當元素個數較少且每個元素較小時，內部編碼為ziplist：
127.0.0.1:6379> zadd zsetkey 50 a 60 b 30 c
(integer) 3
127.0.0.1:6379> object encoding zsetkey
"ziplist"（2）當元素個數超過128個，內部編碼變為skiplist：
...待輸入...（3）當某個元素大於64個位元組時，內部編碼也會變為skiplist：
127.0.0.1:6379> zadd zsetkey 50 a 60 b 30 '閃爍的太陽已越過高傲的山巒，幽谷中的光點有若泡沫浮起。'
(integer) 1
127.0.0.1:6379> object encoding zsetkey
"skiplist"————————————————————————————————
本文內容非本猿原創，只是在作者原文稍作修改。
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原文連結：https://blog.csdn.net/clypm/article/details/52312937