Redis数据结构 ｜ 青训营笔记

这是我参与「第五届青训营 」伴学笔记创作活动的第 11 天

String

• 可以存储字符串，数字，二进制数据
• 通常与expire配合使用
• 场景：存储计数、Session

数据结构sds

sds: Simple dynamic string

sdshdr: Simple dynamic string header

sdshdr由len, alloc, flag, buf四部分组成。

• len是这符串长度
• alloc是已申请内存大小
• flag高8位保留未使用，低3侠表示sdshdr的类型
• buf存储字符串的值

sds的一个char类型的指针，指向buf。sds指针左移可以查询字符串的元信息，右移可以获取字符串的值。

sds支持扩容。向字符串后面拼接一个字符串，如果拼接后的字符串长度小于alloc，则无需扩容，直接将拼接后的字符串存储在buf中，并修改len的值。如果容量不够则进行扩容，新增后长度小于1MB，则按新长度的两位扩容，大于1MB，则按新长度加上1MB扩容。

sds的优势

• O(1)时间复杂度获取字符串长度
• 二进制安全
• 拥有自动扩容机制
• 拥有惰性空间释放机制，减少了内在重分配次数

List

redis的list支持从左右两端添加和删除元素，也支持通过索引查询。

数据结构quicklist

quicklist是一个双向链表，链表的每个节点是一个listpack，一个listpack存储list中的多个元素。

listpack的结构：

1. tot_bytes 32位, listpack的总字节数
2. num_elements 16位，listpack存储的元素个数，若num_elements=65535则元素个数为未知，需要全部扫描。
3. element-1,element-2,..., 变长
4. listpack-end-byte 8位，结束标志，固定为255

element的结构：

1. encoding-type 变长，编码类型和data长度
2. encoding-data 实际数据
3. element-tot-len 总长度，从右往左遍历时使用

Hash

hash_table有size个槽位，每个槽位拉出一个链表。如果hash_table元素过多，会导致查询缓慢，需要进行rehash

• rehash

将哈希表ht[0]中的数据，全部迁移到新的哈希表ht[1]中。数据量较小的情况下速度是比较快的，但数据量大时，会明显阻塞用户的请求。

• 渐进式rehash

每次用户访问时迁移少量数据，将整个迁移过程平摊到所有访问过程中。