红色传奇Redis核心类简介(redis核心类)
红色传奇:Redis核心类简介
Redis是一款开源的高性能键值对存储数据库,支持多种数据结构的存储,比如字符串、哈希、列表、集合和有序集合等等。在实际应用中,Redis的性能和可靠性都非常强大,被广泛应用于Web应用、缓存系统、消息队列等领域。
为了实现以上功能,Redis内部提供了多个核心类,涵盖了Redis的核心数据结构和算法。下面我们就来简单介绍一下这些核心类。
1. RedisObject类
RedisObject类是Redis内部最基础、最核心的类。它是Redis所有数据结构的基类、所有数据结构类型的底层实现。RedisObject类由以下字段构成:
typedef struct redisObject {
unsigned type:4; unsigned encoding:4;
unsigned lru:LRU_BITS; /* lru time (relative to server.lruclock) */ int refcount;
void *ptr;} robj;
其中type字段表示RedisObject的类型,encoding字段表示RedisObject的编码方式,lru字段表示RedisObject的LRU最近一次访问时间,refcount字段表示RedisObject的引用计数,ptr字段表示RedisObject指向的实际数据的指针。
2. RedisString类
RedisString类是Redis内部实现字符串的核心类。在Redis中,字符串不仅仅是一个普通的字符数组,还可以是数字、二进制数据、日期等多种形态。RedisString类封装了字符串的多个操作函数,比如字符串的拷贝、字符串的连接、字符串的截取、字符串的转换等等。
RedisString类由以下字段构成:
typedef struct sdshdr {
int len; int free;
char buf[];} sdshdr;
其中len字段表示RedisString的长度,free字段表示RedisString的空间容量,buf字段表示RedisString的具体数据。
3. RedisList类
RedisList类是Redis内部实现列表的核心类。列表是一种有序、可重复的数据结构,其中的元素可以在列表头或者列表尾进行插入、删除、查找等操作。RedisList类提供了多个操作函数,比如列表的头插入、尾插入、头删除、尾删除、查找等等。
RedisList类由以下字段构成:
typedef struct listNode {
struct listNode *prev; struct listNode *next;
void *value;} listNode;
typedef struct list { listNode *head;
listNode *tl; void *(*dup)(void *ptr);
void (*free)(void *ptr); int (*match)(void *ptr, void *key);
unsigned long len;} list;
其中listNode表示列表节点,包含prev、next、value三个字段;list表示列表对象,包含head、tl、dup、free、match、len六个字段。
4. RedisHash类
RedisHash类是Redis内部实现哈希表的核心类。哈希表是一种无序的数据结构,其中的元素由键值对组成,可以进行插入、删除、查找等操作。RedisHash类提供了多个操作函数,比如哈希表的插入、删除、查找、扩容等等。
RedisHash类由以下字段构成:
typedef struct dictEntry {
void *key; union {
void *val; uint64_t u64;
int64_t s64; double d;
} v; struct dictEntry *next;
} dictEntry;
typedef struct dictht { dictEntry **table;
unsigned long size; unsigned long sizemask;
unsigned long used;} dictht;
typedef struct dictType { uint64_t (*hashFunction)(const void *key);
void *(*keyDup)(void *privdata, const void *key); void *(*valDup)(void *privdata, const void *obj);
int (*keyCompare)(void *privdata, const void *key1, const void *key2); void (*keyDestructor)(void *privdata, void *key);
void (*valDestructor)(void *privdata, void *obj);} dictType;
typedef struct dict { dictType *type;
void *privdata; dictht ht[2];
long rehashidx; int iterators;
} dict;
其中dictEntry表示哈希表的键值对,包含key、value、next三个字段;dictht表示哈希表内部的哈希桶,包含table、size、sizemask、used四个字段;dictType表示哈希表的类型,包含hashFunction、keyDup、valDup、keyCompare、keyDestructor、valDestructor六个字段;dict表示哈希表对象,包含type、privdata、ht、rehashidx、iterators五个字段。
5. RedisSet类
RedisSet类是Redis内部实现集合的核心类。集合是一种无序、不重复的数据结构,其中的元素可以进行插入、删除、查找等操作。RedisSet类提供了多个操作函数,比如集合元素的插入、删除、查找、交集、并集等等。
RedisSet类由以下字段构成:
typedef struct dictEntry {
void *key; union {
void *val; uint64_t u64;
int64_t s64; double d;
} v; struct dictEntry *next;
} dictEntry;
typedef struct dictType { uint64_t (*hashFunction)(const void *key);
void *(*keyDup)(void *privdata, const void *key); void *(*valDup)(void *privdata, const void *obj);
int (*keyCompare)(void *privdata, const void *key1, const void *key2); void (*keyDestructor)(void *privdata, void *key);
void (*valDestructor)(void *privdata, void *obj);} dictType;
typedef struct intset { uint32_t encoding;
uint32_t length; int8_t contents[];
} intset;
typedef struct setType { dict *dict;
intset *is;} setType;
其中dictEntry表示集合内部的键值对,包含key、v、next三个字段;dictType表示集合的类型,包含hashFunction、keyDup、valDup、keyCompare、keyDestructor、valDestructor六个字段;intset表示集合内部的整数集合,包含encoding、length、contents三个字段;setType表示集合对象,包含dict、is两个字段,分别表示哈希表和整数集合。
总结
以上就是Redis内部的核心类,包括RedisObject类、RedisString类、RedisList类、RedisHash类和RedisSet类。这些类不仅是Redis内部核心数据结构的底层实现,也为Redis提供了强大的数据存储和处理能力。在实际应用中,我们需要了解这些核心类的特点和使用方法,以便更好地使用Redis进行数据的存储和管理。
附代码如下:(以RedisString类为例)
typedef struct sdshdr {
int len; int free;
char buf[];} sdshdr;
static inline int sdslen(const char *s) { return s ? (int) (s[-1]) : 0;
}
static inline char *sdsnewlen(const void *init, size_t initlen) { struct sdshdr *sh;
sh = malloc(sizeof(struct sdshdr) + initlen + 1); if (!sh)
return NULL; sh- len = initlen;
sh- free = 0; if (initlen init)
memcpy(sh- buf, init, initlen); sh- buf[initlen] = "\0";
return sh- }
static inline char *sdscatlen(char *s, const void *t, size_t len) { struct sdshdr *newsh;
size_t curlen = s ? sdslen(s) : 0;
newsh = realloc(s-sizeof(struct sdshdr) - curlen + len + 1);
if (!newsh) return NULL;
if (s) memcpy(newsh- buf, s, curlen+1);
memcpy(newsh- buf+curlen, t, len);
newsh- len = curlen+len; newsh- free = 0;
newsh- buf
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