• Redis中的对象


    Redis中的每个对象都由一个redisObject结构表示,该结构中和保存数据有关的三个属性分别是typeencodingptr

    typedef struct redisObject {
        unsigned type:4; // 类型
        unsigned encoding:4;// 编码
        unsigned lru:LRU_BITS; /* LRU time (relative to global lru_clock) or
                                * LFU data (least significant 8 bits frequency
                                * and most significant 16 bits access time). */
        int refcount;
        void *ptr;// 指向底层实现数据结构的指针
    } robj;
    

    1. 类型

    Redis一共有5种类型,其中键值总是一个字符串对象,而可以是5中类型中的任意一种。可以通过TYPE命令来查看对应的的类型

    # 键为字符串对象,值为字符串对象
    redis> SET msg "hello world"
    OK
    redis> TYPE msg
    string
    # 键为字符串对象,值为列表对象
    redis> RPUSH numbers 1 3 5
    (integer)6
    redis> TYPE numbers
    list
    
    不同类型值对象的TYPE命令输出
    对象类型 对象type属性值 TYPE命令的输出
    字符串 REDIS_STRING "string"
    列表 REDIS_LIST "list"
    哈希 REDIS_HASH "hash"
    集合 REDIS_SET "set"
    有序集合 REDIS_ZSET "zset"

    2. 编码

    对象的ptr指针指向对象的底层实现数据结构,而这些数据结构由对象的encoding属性决定

    redis> SET msg "hello world"
    OK
    redis> OBJECT ENCODING msg
    "embstr" // msg为embstr类型
    redis> SET story "long long long long long long long ago ..."
    OK
    redis> OBJECT ENCODING msg
    "raw" // msg从embstr类型变成raw类型
    redis> SADD numbers 1 3 5
    (integer)3
    redis> OBJECT ENCODING numbers
    "intset" // numbers为intset类型
    redis> SADD numbers "seven"
    (integer)1
    redis> OBJECT ENCODING numbers
    "hashtable" // numbers从intset类型变成hashtable类型
    
    不同类型和编码的对象
    类型 编码常量 底层数据结构
    REDIS_STRING REDIS_ENCODING_INT 整数
    REDIS_STRING REDIS_ENCODING_IEMBSTR embstr编码的简单动态字符串
    REDIS_STRING REDIS_ENCODING_RAW 简单动态字符串
    REDIS_LIST REDIS_ENCODING_ZIPLIST 压缩列表
    REDIS_LIST REDIS_ENCODING_LINKEDLIST 双端链表
    REDIS_HASH REDIS_ENCODING_ZIPLIST 压缩列表
    REDIS_HASH REDIS_ENCODING_HT 字典
    REDIS_SET REDIS_ENCODING_INTSET 整数集合
    REDIS_SET REDIS_ENCODING_HT 字典
    REDIS_ZSET REDIS_ENCODING_ZIPLIST 压缩列表
    REDIS_ZSET REDIS_ENCODING_SKIPLIST 跳跃表
    OBJECT ENCODING对不同类型编码的输出
    编码常量 OBJECT ENCODING命令输出
    REDIS_ENCODING_INT "int"
    REDIS_ENCODING_IEMBSTR "embstr"
    REDIS_ENCODING_RAW "raw"
    REDIS_ENCODING_HT "hashtable"
    REDIS_ENCODING_LINKEDLIST "linkedlist"
    REDIS_ENCODING_ZIPLIST "ziplist"
    REDIS_ENCODING_INTSET "intset"
    REDIS_ENCODING_SKIPLIST "skiplist"

    3. 对象底层数据结构

    在Redis中为了节省空间,对象的编码是会发生转化,底层的数据结构也会随着发生变化。

    • 字符串对象编码的转换规则

      1. 如果一个字符串对象保存的是整数值,并且这个值可以用long类型来表示,那么字符串对象会将整数值保存在对象结构ptr属性里面,并将字符串对象的属性设置为int
      2. 如果字符串对象保存的是一个字符串值,并且长度小于39字节,那么字符串对象将使用embstr编码
      3. 对于 int编码的字符串对象来说,如果将值修改成字符串,那么字符串对象的编码将从int变为raw
      4. 对于 embstr编码的字符串对象来说,如果字符串的长度大于39字节,那么字符串对象的编码将从embstr变为raw
    • 列表对象编码的转换规则

      1. 当列表对象保存的所有字符串元素的长度都小于64字节,并且保存的元素数量小于512个,对象将使用ziplist编码
      2. 如果对象不满足ziplist编码的条件,对象将使用linkedlist编码
    • 哈希对象编码的转换规则

      1. 当哈希对象保存的所有键和值的字符串长度都小于64字节,并且键值对数量小于512个,对象将使用ziplist编码
      2. 如果对象不满足ziplist编码的条件,对象将使用hashtable编码
    • 集合对象编码的转换规则

      1. 当集合对象保存的所有元素都是整数值,并且元素数量小于512个,对象将使用inset编码
      2. 如果对象不满足inset编码的条件,对象将使用hashtable编码
    • 有序集合对象编码的转换规则

      1. 当集合对象中保存的元素数量小于128个,并且所有元素成员的长度都小于64字节,对象将使用ziplist编码
      2. 如果对象不满足ziplist编码的条件,对象将使用skiplist编码

    4. 对象类型检查、回收、共享和空转时长

    • 服务器在执行某些命令之前,会先检查给定键的类型能否执行指定的命令,而检查一个键的类型就是检查键的值对象的类型

    • Redis的对象带有引用计数实现的内存回收机制,当一个对象不再被使用时,该对象锁占用的内存就会被自动释放

    • Redis会自动共享值为0~9999的字符串对象

    • 每个对象会记录自己的最后一次被访问的时间,这个时间可以用于计算对象的空转时间。当回收算法为volatile-lru或者allkeys-lru,那么当服务器占用的内存超过了maxmemory选项所设置的上限时,空转时间较高的那部分键会被服务器优先释放,从而回收内存

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