redis基础数据结构和编码方式
一、底层数据结构
1）简单动态字符串
2）双端链表
3）字典
4）跳跃表
5）整数集合
6）压缩列表
二、对象类型与编码
在redis的数据库中创建一个新的键值对时，总是创建两个对象，一个存储键，一个存储值。
对象的数据结构如下
typedef struct redisObject{
unsigned typed:4;
ungigned encoding:4;
void *ptr;
}robj;
类型常量对应的对象名称
1）REDIS_String: 字符串对象
2）REDIS_LIST: 列表对象
3）REDIS_HASH： 哈希对象
4）REDIS_SET: 集合对象
5）REDIS_ZSET： 有序集合对象
编码和底层实现
1）REDIS_ENCODING_INT: long类型的整数（长度不超过32位的整数）
2）REDIS_ENCODING_EMBSTR: 简单动态字符串（3.2版本 小于44字节（之前是39：https://www.zhihu.com/question/25624589））
3）REDIS_ENCODING_RAW: 简单动态字符串（3.2版本 大于44字节）
4) REDIS_ENCODING_HT: 字典
5）REDIS_ENCODING_LINGKEDLIST: 双端链表
6）REDIS_ENCODING_ZIPLIST: 压缩列表
7）REDIS_ENCODING_INTSET: 整数集合
8）REDIS_ENCONDING_SKIPLIST : 跳跃表和字典
三、 字符串对象
1、字符串的编码：
字符串对象的编码可以是int、raw或者embstr。
1）如果一个字符串对象保存的是整数值，并且这个整数值可以用lon类型表示，那么字符串对象将整数值保存在字符串对象结构的ptr属性里面（将void*转换成long），并将字符串对象的编码方式设置为int。
2）如果字符串对象保存的是一个字符串值，并且这个字符串值的长度大于32字节，那么字符串对象将使用一个简单动态字符串保存这个值，并将对象的编码设置为raw。
3）如果字符串对象保存的是一个字符串值，并且这个字符串值的长度小于32字节，那么字符串对象将使用embstr编码的方式来保存这个字符串值。
2、编码的转换
int编码和embstr编码的字符串对象在满足条件的情况下，会转换为raw编码的字符串对象。
1）int编码转为raw编码:原对象保存的值不再是整数值，而是一个字符串值，那么会发生编码从int变为raw
2）redis没有为embstr编码的字符串对象编写任何相应的修改程序（只有int转为raw），所以，embstr编码字符串实际上是只读的，当对embstr编码的字符从执行修改命令时，
程序会先将对象的embstr转换成raw，然后再执行修改命令。（embstr编码的字符串对象执行APPEND命令后，对象的编码会从embstr变为raw）。
四、列表对象
1、列表对象的编码：
列表对象的编码可以是ziplist或者linkedlist。ziplist编码的列表对象使用压缩列表作为底层实现，每个压缩列表节点保存一个列表节点。linkedlist编码的列表对象使用双端链表作为底层
实现。每个双端链表节点（node）都保存一个字符串对象，而每个字符串对象都保存了一个列表元素。
2、编码的转换
当列表对象可以同时满足一下两个条件时，列表对象使用ziplist编码，不能满足这两个条件的列表对象需要使用linkedlist编码。
1）列表对象保存的所有字符串元素的长度都小于64字节
2）列表对象保存的元素数量小于512个，
五、哈希对象
1、哈希对象的编码：
哈希对象的编码可以是ziplist或者hashtable。
1）ziplist编码的哈希对象使用压缩列表作为底层实现，每当有新的键值对要加入到哈希对象时，程序会先将保存了键的压缩列表节点推入到压缩列表表尾，然后再将保存了值的压缩列表节点推入压缩列表表尾。因此
- 保存了同一键值对的两个节点总是紧挨在一起，保存键的节点在前，保存值的节点在后；
- 先添加到哈希对象中的键值对会放在压缩列表的表头方向，而后添加的哈希对象中的键指对会被放在压缩列表的链表方向。
2）hashtable编码的哈希对象使用字典作为底层实现，哈希对象中的每个键值对都使用一个字典键值对来保存
- 字典的每个键都是一个字符串对象，对象中保存了键值对的键。
- 字典中每个值都是一个字符串对象，对象中保存了键值对的值。
2、编码的转换
当哈希对象可以同时满足以下两个条件时，哈希对象使用ziplist编码，否则使用hashtable编码
1）哈希对象保存的所有键值对的键和值的字符串长度都小于64个字节
2）哈希对象保存的键值对数量小于512个。
六、集合对象
1、集合对象的编码：
集合对象的编码可以时intset或者hashtable
1）intset编码的集合对象使用整数集合作为底层实现，集合对象包含的所有元素都被保存在整数集合里面。
2）hashtable编码的集合对象使用字典作为底层实现，字典的每个键都是一个字符串对象，每个字符串对象都包含一个集合元素，而字典的值则被全部设置为NULL。
2、编码的转换
同时满足两个条件使用intset，否则使用hashtable
1）集合对象保存的所有值都是整数值
2）集合对象保存的元素数量不超过512个
七、有序集合对象
1、有序集合对象的编码：
有序集合对象的编码可以时ziplist或者skiplist
1）ziplist编码的压缩列表对象使用压缩列表作为底层实现，每个集合元素使用两个紧挨在一起的压缩列表节点来保存，第一个节点保存元素的成员（member），第二个元素保存元素的分值（score）
压缩列表内的集合元素按照分值从小到大进行排序，分值较小的元素被放置在靠近表头的方向，而分值较大的元素则放置在靠近表尾的方向。
2）skiplist编码的有序集合对象使用zset结构作为底层实现，一个zset结构同时包含一个字典和一个跳跃表。
- zset结构中的zsl跳跃表按分值从小到大保存了所有集合元素，每个跳跃表节点都保存一个集合元素：跳跃表即诶单的object属性保存了元素成员，而跳跃表节点的score属性则保存了元素的分值。
通过跳跃表，程序可以对有序集合进行范围型操作，比如ZRANK、ZRANGE等命令就是基于跳跃表API来实现的
2. zset结构中的dict字典为有序集合创建了一个从成员到分值的映射，字典中的每个键值对都保存了一个集合元素：字典的键保存了元素的成员，而字典的值则保存了元素的分值。通过字典，程序
可以用O（1）复杂度查找给定成员的分值，ZSCORE命令就是根据这一特性是实现的。
2、编码的转换
同时满足一下两个条件使用ziplist，否则使用skiplist
1）有序集合所保存的所有元素成员的长度都小于64字节
2）有序集合保存的元素数量小于128个
参考：《redis设计与实现》
字符串对象将使用一个简单动态字符串保存这个值，并将对象的编码设置为raw。