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redis上手比較簡單，但是它的底層實現原理一直很讓人著迷。具體來說的話，它是怎麼做到如此高的效率的？閱讀R

edis設計與實現這本書，可以很好的理解Redis的五種基本型別：String，List，Hash，Set，ZSet是如何在底層實現

的。還可以瞭解Redis的其他機制的原理。我們現在來看看Redis中的基本的資料結構吧。

簡單動態字串

基本結構

struct sdshdr{
    int len;
    int free;
    int buf[];
}
 

和C++字串的比較

連結串列

基本結構

typedef struct listNode{
    struct listNode *prev;
    struct listNode *next;
    void *value;
}listNode;

typedef struct list{
    listNode *head;
    listNode *tail;
    unsigned long len;
    void *(*dup) (void *ptr)
    void *(*free)(void *ptr)
    int (*match)(void *ptr,void *key);
}list;

字典

基本結構

typedef struct dictht{
    //雜湊表陣列
    dictEntry **table；
    //雜湊表大小
    unsigned long size；
    //雜湊表大小掩碼，
    //總是等於size-1,
    //用於計算索引值
    unsigned long sizemask；    

    //該雜湊表已有的節點的數量
    unsigned long used；
}dictht

typedef struct dictEntry{
    //鍵
    void *key;
    //值
    union{
        void *val;
        unit64_t u64;
        int64_t s64;
    } v;
    //指向下個雜湊表節點，形成連結串列
    struct dictEntry *next;

}dictEntry；

typedef struct dict{
    //型別特定函式
    dictType *type;
    //私有資料
    void *privdata;
    //雜湊表
    dictht ht[2]
    //rehash索引
    //當rehash不在進行時，值為-1
    int trehashidx；
}dict；

redis字典的雜湊演算法：

再雜湊Rehash

• 如果是擴充套件操作，那麼ht[1]的大小為第一個大於等於ht[0].used*2的2的n次方
• 如果是縮小操作，那麼ht[1]的大小為第一個大於等於ht[0].used的2的n次方

漸進式Rehash

跳躍表

跳躍表的實現

整數集合

typedef struct intset{
    //編碼方式
    uint32_t enconding;
    //集合包含的元素數量
    uint32_t length;
    //儲存元素的陣列
    int8_t contents[];
}intset;

升級操作

壓縮列表

壓縮裡列表的結構

列表節點

2）encoding記錄了content陣列所儲存的資料的型別以及長度。不同的編碼表示不同的型別以及長度。比如00、01、10開頭的表示位元組陣列，11開頭的表示整數編碼，分別表示content儲存的內容是位元組陣列還是整數。如下圖所示

連鎖更新

物件

物件型別和編碼

typedef struct redisObject{
    //型別
    unsigned type:4;
    //編碼
    unsigned encoding:4;
    //指向底層實現的資料結構指標
    void *ptr;//還有其他的資料，省略...
}robj

字串物件

列表物件

雜湊物件

集合物件

有序集合物件

typedef struct zset{
    zskiplist *zsl;
    dict *dict;
}zset

型別檢查和命令多型

其中一種可以對任何型別的鍵執行，比如說DEL命令，EXPIRE命令，RENAME名理工，TYPE命令，OBJECT命令等。

另一種命令只能對待特定型別的鍵執行，比如：

SET、GET、APPEND、STRLEN等命令只能對字串鍵執行；

HDEL、HSET、HGET、HLE等命令只能對雜湊鍵執行；

RPUSH、LOPO、LINSERT、LLEN等命令只能對列表建執行；

SADD、SPOP、SINTER、SCARD等命令只能對集合鍵執行；

ZADD、ZCARD、ZRANK、ZSCORE等命令只能對有序集合鍵執行；

記憶體回收

引用計數：c語言不具備自動記憶體回收計數，於是Redis在物件系統中構建了一個引用計數計數來實現記憶體回收。也就是說，redisObject除了我們前面講的三個變數外，還有另外的若干變數，其中一個就是叫做refcount的變數

當建立一個物件時，引用計數的值會被初始化為1；

當物件被一個新程式使用時，它的引用計數的值會增一；

當物件不再被一個程式使用時，它的引用計數的值會減一；

當物件的引用計數為0時，物件所佔用的記憶體會被釋放。

物件共享

空轉時間