Redis物件系統

在上一節學習redis中的六種基礎資料結構，但在redis中並沒有直接使用以上的資料結構實現鍵值對資料庫，而是基於這些資料結構構建了乙個物件系統：字串物件（string）、列表物件（list）、雜湊物件（hash）、集合物件（set）和有序集合物件（zset）。對於redis資料庫，鍵總是乙個字串物件，而值則可以是字串物件、列表物件、雜湊物件、集合物件或者有序集合物件中的一種。

使用物件系統的好處：

（1）在執行命令時，根據物件型別判斷乙個物件是否可以執行給定的命令；

（2）針對不同的使用場景，為物件設定多種不同的資料結構，從而優化物件在不同場景下的使用效率；

（3）基於物件引用計數技術實現記憶體的**；

（4）通過引用計數技術實現物件的共享；

/*

* redis 物件
*/typedef struct redisobject  robj;

redisobject的編碼字段：

redisobject不同型別和編碼的物件：

一、字串物件（string）

由上表可知，string物件的編碼可以是int、embstr、raw。根據string物件儲存值的不同，其使用的編碼也不同：

1、如果儲存的是整數值，並且這個整數值可以用long型別來表示，則整數值會儲存在字串物件結構中的ptr屬性裡（void * 轉換為long），並將字串物件的編碼設定為int。

2、如果儲存的是字串值，並且這個字串值長度小於等於39位元組，則字串物件使用embstr編碼儲存。

3、如果儲存的是字串值，並且這個字串值長度大於39位元組，則字串使用raw編碼儲存。

embstr與raw編碼的區別是什麼呢？（a）建立embstr編碼字串記憶體分配1次，建立raw字串記憶體分配2次；

（b）釋放embstr編碼的字串呼叫記憶體釋放函式1次，釋放raw編碼的字串呼叫記憶體釋放函式2次；

（c）embstr編碼的字串物件的所有資料都儲存在一塊連續的記憶體裡面，可以更好的利用快取帶來的優勢；

為什麼是39個位元組呢？embstr是一塊連續的記憶體區域，由redisobject和sdshdr組成。其中redisobject佔16個位元組，當buf內的字串長度是39時，sdshdr的大小為8+39+1=48，那乙個位元組是'\0'。加起來剛好64。（更詳細的講解可以參見知乎@lhcpig的解答）

window環境下，在本地啟動redis-server.exe，然後另啟動乙個redis-cli.exe。對string物件的操作如下：

二、列表物件（list）

列表物件的編碼可以是ziplist或者linkedlist。ziplist使用壓縮列表作為底層實現，linkedlist使用雙端鍊錶作為底層實現。根據列表中存放的值不同，編碼也有所不同：

當列表物件所儲存的所有字串元素長度都小於64位元組，並且元素數量小於512個，列表使用ziplist編碼。不滿足這兩個條件的列表物件需要使用linkedlist編碼。

三、雜湊物件（hash）

雜湊物件的編碼可以是ziplist或者是hashtable。ziplist底層使用壓縮列表實現，而hashtable底層使用字典實現。根據雜湊物件存放的值不同，所使用的編碼也不同：

當雜湊物件儲存的所有鍵值對的鍵和值的字串長度都小於64位元組，並且鍵值對數量小於512個，雜湊物件使用ziplist編碼。不滿足以上兩個條件的雜湊物件使用hashtable編碼。

四、集合物件（set）

集合物件的編碼可以是intset或者hashtable。intset底層使用的是整數集合實現，hashtable底層使用字典實現。根據集合物件存放的值不同，集合物件所使用的編碼也不相同：

當集合物件儲存的所有元素都是整數值，並且物件儲存的元素數量不超過512個，集合物件使用intset編碼。不滿足以上條件的使用hashtable編碼。

五、有序集合物件（zset）

有序集合的編碼可以是ziplist或者skiplist。ziplist底層是用壓縮列表實現，skiplist使用zset結構作為底層實現。根據有序集合存放的值不同，物件的編碼也不同：

有序集合儲存的元素數量小於128個，並且所有元素成員長度都小於64個位元組時，有序集合物件使用ziplist編碼。不滿足以上兩個條件的採用skiplist編碼。

參考文獻

1、2、《redis設計與實現》第二版---黃健巨集

3、4、

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