redis資料結構和物件二

跳躍表（skiplist）

跳躍表是一種有序資料結構。跳躍表支援平均o(logn),最壞o(n)複雜度的節點查詢，大部分情況下，跳躍表的效率可以和平衡樹相媲美，並且因為跳躍表的實現比平衡樹簡單，所有不少程式都用跳躍表代替平衡樹。redis使用跳躍表作為有序集合的底層實現，另乙個是在集群節點中用作內部資料結構。

1.1 跳躍表的實現

整數集合（intset）

整數集合（intset）是集合鍵的底層實現之一，當乙個集合只包含整數值元素，並且這個集合元素數量不多時，redis就會使用整數集合作為集合鍵的底層實現。

整數集合公升級，不支援降級。

每當將乙個元素新增到整數集合裡面，並且新元素的型別比整數集合現有所有元素的型別都要長時，整數集合需要先進行公升級，然後才能新增到整數集合裡面。公升級分三步進行：

1）根據新元素的型別，擴充套件整數集合底層陣列的空間大小，並為新元素分配空間。

2）將底層陣列現有的所有元素都轉換成與新元素相同的元素型別，並將型別轉換後的元素放置到正確的位置。

3）將新元素新增到底層陣列裡面。

公升級的好處

1）提公升靈活性。因為語言時靜態型別語言，不能將兩種不同型別的值放在同乙個資料結構裡面。因為整數集合可以自動公升級底層陣列來適應新元素。

2）節約記憶體。要讓乙個陣列同時可以儲存int16_t，int32_t， int64_t三種型別通常做法直接使用int64_t型別作為陣列，這樣出現浪費記憶體。

公升級例子：將乙個型別int32_t的數值65535新增到int16_t型別集合裡面：

壓縮列表（ziplist）

壓縮列表時列表鍵和雜湊鍵的底層實現只一，當乙個列表只包含少量列表項，並且每個列表項要麼就是小整數值，要麼就是長度比較短的字串，那麼redis就會使用壓縮列表。

3.1 壓縮列表的構成

壓縮列表時redis為了節約記憶體而開發，是由一系列特殊編碼的連續記憶體塊組成的順序型的資料結構。乙個壓縮列表可以包含任意多個節點（entry），每個節點可以儲存乙個位元組陣列或者乙個整數值。

3.1 壓縮列表節點的構成

每個壓縮列表節點可以儲存乙個位元組陣列或者乙個整數值。其中，位元組陣列可以是以下三種長度中的一種：

長度小於等於63(2^6-1)位元組的位元組陣列;

長度小於等於16383(2^14-1)位元組的位元組陣列

長度小於等於4294967295(2^32-1)位元組的位元組陣列

整數值可以是以下6種長度中的一種：

4位長,介於0至12之間的無符號整數

1位元組長的有符號整數

3位元組長的有符號整數

int16_t型別整數

int32_t型別整數

int64_t型別整數

節點的 previous_entry_length屬性以位元組為單位,記錄了壓縮列表中前乙個節點的長度。

如果前一節點的長度小於254位元組,那麼 previous_entry_length屬性的長度為1位元組，

如果前一節點的長度大於等於254位元組,那麼 previous_entry_length屬性的長度為5位元組:其中屬性的第一位元組會被設定為0xfe(十進位制值254),而之後的四個位元組則用於儲存前一節點的長度。

節點的encoding屬性記錄了節點的content屬性所儲存資料的型別以及長度。

一位元組、兩位元組或者五位元組長,值的最高位為00、01或者10的是位元組陣列編碼：這種編碼表示節點的 content屬性儲存著位元組陣列,陣列的長度由編碼除去最高兩位之後的其他位記錄。

一位元組長,值的最高位以11開頭的是整數編碼:這種編碼表示節點的content屬性儲存著整數值,整數值的型別和長度由編碼除去最高兩位之後的其他位記錄。

節點的content屬性負責儲存節點的值,節點值可以是乙個位元組陣列或者整數,值的型別和長度由節點的encoding屬性決定。

節點的content屬性負責儲存節點的值,節點值可以是乙個位元組陣列或者整數,值的型別和長度由節點的encoding屬性決定