Redis有
内存数据库的赞誉,其支持一下几种数据结构:
1.
String
2.
Hashes
3.
List
4.
Set
本文从源代码角度来分析各种数据结构在
Redis
内部是如何存储和读取的。
在介绍各种数据结构之前,首先来介绍下
redisObject
这个
Struct
,
String
,
Hash
,
List
和
Set
在
Redis
内部都是以
redisObject
来存储的
/* A redis object, that is a type able to hold a string / list / set */
/* The actual Redis Object */
#define REDIS_LRU_CLOCK_MAX ((1<<21)-1) /* Max value of obj->lru */
#define REDIS_LRU_CLOCK_RESOLUTION 10 /* LRU clock resolution in seconds */
typedef struct redisObject {
unsigned type:4;
unsigned storage:2; /* REDIS_VM_MEMORY or REDIS_VM_SWAPPING */
unsigned encoding:4;
unsigned lru:22; /* lru time (relative to server.lruclock) */
int refcount;
void *ptr;
/* VM fields are only allocated if VM is active, otherwise the
* object allocation function will just allocate
* sizeof(redisObjct) minus sizeof(redisObjectVM), so using
* Redis without VM active will not have any overhead. */
} robj;
type:String, Hash,List,Set,Sorted set;
storage:
这个参数只是在VM
开启后才能用到,当VM
有很大的性能问题,基本不建议开启;
encoding:
编码方式: raw/int/ht/zmap/linkedlist/ziplist/intset
;
lru
:LRU
期限,Redis
默认的LRU
时间是1.5
年,所有基本不需要考虑key
被LRU
掉的问题
refcount:
被引用的次数,因为Redis
有shareObject
的概念,目前只支持共享StringObject
。Redis
的共享对象有两大类比:第一类:Redis server
的各种操作需要经常用到的各类对象,如:Redis Command
的分隔符 "\r\n",
用于Redis command
的reply
的"+OK\r\n"
或者"-ERR\r\n"
等对象,因为在Redis
的各种操作这类对象要被频繁使用,所以就在启动 Redis
的时候创建好,然后共用这些对象,减少时间成本和空间成本;第二,类的共享对象就是对应于数字的StringObject
,如:Set "olylakers1" 1234;
Set "olylakes2" 1234;
在Redis
内部,"olylakers1"
和"olylakers2"
这两个key
都指向由数字1234
转化的StringObject
。这
样在海量数据和特定存储内容下,可以节省大量的内存空间。可用通过REDIS_SHARED_INTEGERS
这个参数来指定Redis
启动的时候创建多 少个第二类共享对象,默认的参数是10000
,即创建的StrongObject
个取值范围是0-9999
之间。
Ptr
:对象数据;
redisObjects
都是存放在redisDb
里面的,Redis
默认的是创建16
个db
:
typedef struct redisDb {
dict *dict; /* The keyspace for this DB */
dict *expires; /* Timeout of keys with a timeout set */
dict *blocking_keys; /* Keys with clients waiting for data (BLPOP) */
dict *io_keys; /* Keys with clients waiting for VM I/O */
dict *watched_keys; /* WATCHED keys for MULTI/EXEC CAS */
int id;
} redisDb;
redisDb
维护了各种dict
,所以说redis
内部基本的数据存储结构就是一个dict
,dict
就是一个字典的数据结构,比较特殊的就是每个dict
含有两个table
,即两个dictht
,这是为了实现增量rehashe
准备的,当redis
的dict
在进行rehashe
的时候,新的数据插将被添加到dictht ht[1]
当中,反之则添加到ht[0]
中
typedef struct dict {
dictType *type;
void *privdata;
dictht ht[2];
int rehashidx; /* rehashing not in progress if rehashidx == -1 */
int iterators; /* number of iterators currently running */
} dict;
typedef struct dictht {
dictEntry **table;
unsigned long size;
unsigned long sizemask;
unsigned long used;
} dictht;
Redis
在响应各种命令的时候,把接收到的命令参数(key
和value
等)都转化成type=
REDIS_STRING
的redisObject
,最终执行命令将key
和value
存储到redisDb
的dict
的时候,存储的形式和内容是不相同的:在dict
里面,key
存储的是redisObject
里面的prt
所指向的数据,而value
存储的则是和命令对应的redisObject
,如执行list
的命令lpush listname content
,redisDb
里面,存放的一条记录key
为内容listname
的字符串,而value
(此value
不是命令对应的value
)存储的则是一个redisObject
(type= REDIS_ENCODING_ZIPLIST
, prt=ziplist
),然后把content
对应的内容add
到ziplist
上。
最后通过一张图来展示Redis内部DB的实现和其支持的各种data types在redis DB内的存储方式
Redis DB & data types
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