Redis底层数据结构

简单动态字符串（Simple Dynamic String）

特点：主要解决C语言不支持字符串功能，对C语言字符数组进行扩充增加字符串属性与方法。

优点：

1. 通过增加长度属性，减少获取长度的复杂度
2. 通过预分配和惰性释放来，减少修改字符串长度时需要的内存分配次数
3. 二进制安全(RedisAPI通过二进制来处理字符数组，不会象C一样改变数据内容)
4. 因本质上存放数据的依然是C字符数组，所有兼容C字符串函数     

链表

特点：

• 无环：头节点的前一个节点，和尾节点的下一个节点，均指向NULL
• 双向：每个节点都有前一个和下一个节点

优点

1. 带头尾节点与节点数量，有效简化查询
2. 可支持多种数据类型

字典

特点：

• 使用Hash Table来存储数据，且使用两个Hash表，一个用于存储数据，另一个用于rehash时中转。

优点：

1. 有效减少Rehash的开销（使用渐进式rehash,“标记-复制”）
2. 在作为数据库使用时，使用MurmurHash2算法（4.0以上使用SipHash）

跳跃表

扩展阅读（【有料】Redis(2)——跳跃表-CSDN博客）

特点：

• 由zskiplist和zskipnode组成，zskiplist保存跳表的层数、长度

优点：

1. 底层使用双向链表存储数据，数据查找更加方便快速
2. Redis 跳跃表默认允许最大的层数是 32 ，通过ZSKIPLIST_MAXLEVEL 设置   

整数集合

特点

• 只支持升级，不支持降级通过Int数组实现

优点：

1. 升级操作，提高了灵活性，节约了内存

压缩列表

特点：

• 可以有多个节点，每个节点可保存一个字节数组或整数值
• 添加和删除节点有一定几率会引起连锁更新操作

优点：

1. 紧凑的顺序型数据结构，节约内存

数据对象

数据对象通过type属性来确定对象类型.

具体如下：

类型常量	对象名称
REDIS_STRING	字符串对象
REDIS_LIST	列表对象
REDIS_SET	集合对象
REDIS_HASH	哈希对象
REDIS_ZSET	有序集合对象

字符串对象

底层数据结构：小于等于44个字节使用EMSTR,大于44个字节使用SDS结构

编码转换：

int->raw:追加非数字内容则转换为RAW

embstr->raw ，追加或者修改内容长度大于44个字节

列表对象

底层数据结构：使用ziplist(压缩编码)和Linkedlist（链表）

编码转换：

ziplist->linkedlist

1. 列表中有元素长度大于64字节
2. 列表元素个数大于等于512个

可在配置文件中修改list-max-ziplist-value,list-max-ziplist-entries修改默认配置

哈希对象

底层数据结构：ziplist和hashtable

编码转换：

ziplist->HashTable

1. 列表中有元素长度大于64字节
2. 列表元素个数大于等于512个

可在配置文件中修改list-max-ziplist-value,list-max-ziplist-entries修改默认配置

集合对象

底层数据结构：isntset或者HashTable

编码转换：

intset->HashTable

集合中有非数字内容

集合的元素数量大于等于512个

set-max-intset-entries,可以修改集合元素个数上限

有序集合对象

底层数据结构：ziplist或者skiplist

编码转换：

1.集合内元素大于等于128个

2.向集合添加，超过64个字节长度的元素

zset-max-ziplist-entries :可修改集合元素个数上限

zset-max-ziplist-value:可修改集合元素长度上限