Redis的数据结构(7):listpack什么是listpack listpack是Redis 5.0引入的一种紧凑列

什么是listpack

listpack是Redis 5.0引入的一种紧凑列表数据结构，专为优化内存占用而设计。它是为了替代旧的ziplist（压缩列表）而开发的更高效、更健壮的数据结构，在Redis 7.0及以后版本中完全取代ziplist成为默认的紧凑存储结构。

一个listpack由一系列特殊编码的连续内存块组成：

字段	大小	说明
total_bytes	4字节	记录整个listpack占用的内存总字节数
num_elements	2字节	记录listpack包含的元素数量
entries	变长	listpack包含的各个节点，节点的长度由节点保存的内容决定
end_marker	1字节	特殊值0xFF（十进制255），用于标记listpack的末端

与ziplist相比，listpack去掉了zltail字段（记录表尾节点偏移量），简化了结构

每个listpack节点都由三个部分组成:

encoding（编码类型）
- 指定元素的编码类型，记录节点保存数据的类型（整数或字符串）以及长度
- 采用可变长度编码（Varint），根据数据大小动态选择1/2/3/5字节的编码方式
- 支持11种编码方式：7种用于整数，3种用于字符串，1种用于结束标识
data（实际数据）
- 保存节点的实际值，可以是字节数组或整数值
- 数据的类型和长度由节点的encoding属性决定
backlen（节点总长度）
- 最关键的部分：记录从encoding开始到backlen字段自身结束的总字节数
- 采用特殊的编码方式：每个字节的最高位为0表示结束，为1表示还有更多字节（最多5字节）
- 正是这个设计让listpack避免了连锁更新问题

也正是因为自身节点的长度被放在该节点的最后，因此可以取消原本记录最后一个节点的偏移量，只需要通过total_bytes获取到最后一个字节，在读取当前节点的总长度即可。

连锁更新是ziplist的致命缺陷：当某个节点长度变化导致其previous_entry_length字段从1字节扩展到5字节时，会引发后续所有节点都需要更新，最坏情况下时间复杂度为O(N)。

listpack的解决方案简单而高效：