redis——对象
剛寫了redis主要的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu):
動(dòng)態(tài)字符串、雙端鏈表、字典、壓縮列表、整數(shù)集合、跳表等
redis肯定不能直接使用這些數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫,它用這些數(shù)據(jù)庫建立了一個(gè)對(duì)象系統(tǒng),包含:
字符串對(duì)象、列表對(duì)象、哈希對(duì)象、集合對(duì)象、有序集合對(duì)象
我們可以針對(duì)不同的使用場景,為對(duì)象設(shè)置多種分不同的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn),從而優(yōu)化對(duì)象在不同場景下的效率。
鍵值對(duì)
對(duì)于redis的鍵值對(duì)來說:key只有字符串類型,而v可以是各種類型,
我們習(xí)慣把“這個(gè)鍵所對(duì)應(yīng)的值是一個(gè)列表”表達(dá)為這是一個(gè)“列表鍵。
TYPE?命令的實(shí)現(xiàn)方式也與此類似, 當(dāng)我們對(duì)一個(gè)數(shù)據(jù)庫鍵執(zhí)行?TYPE?命令時(shí), 命令返回的結(jié)果為數(shù)據(jù)庫鍵對(duì)應(yīng)的值對(duì)象的類型, 而不是鍵對(duì)象的類型:
# 鍵為字符串對(duì)象,值為列表對(duì)象redis> RPUSH numbers 1 3 5 (integer) 6redis> TYPE numbers list對(duì)象
我們看一下redis對(duì)象的組成:
typedef struct redisObject {// 類型unsigned type:4;// 編碼unsigned encoding:4;// 指向底層實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的指針void *ptr;// ... } robj;通過?encoding?屬性來設(shè)定對(duì)象所使用的編碼, 而不是為特定類型的對(duì)象關(guān)聯(lián)一種固定的編碼, 極大地提升了 Redis 的靈活性和效率, 因?yàn)?Redis 可以根據(jù)不同的使用場景來為一個(gè)對(duì)象設(shè)置不同的編碼, 從而優(yōu)化對(duì)象在某一場景下的效率。
字符串對(duì)象
字符串對(duì)象的編碼可以是?int?、?raw?或者?embstr?。
如果一個(gè)字符串對(duì)象保存的是整數(shù)值, 并且這個(gè)整數(shù)值可以用?long?類型來表示, 那么字符串對(duì)象會(huì)將整數(shù)值保存在字符串對(duì)象結(jié)構(gòu)的?ptr屬性里面(將?void*?轉(zhuǎn)換成?long?), 并將字符串對(duì)象的編碼設(shè)置為?int?。
如果字符串對(duì)象保存的是一個(gè)字符串值, 并且這個(gè)字符串值的長度大于?39?字節(jié), 那么字符串對(duì)象將使用一個(gè)簡單動(dòng)態(tài)字符串(SDS)來保存這個(gè)字符串值, 并將對(duì)象的編碼設(shè)置為?raw?。
如果字符串對(duì)象保存的是一個(gè)字符串值, 并且這個(gè)字符串值的長度小于等于?39?字節(jié), 那么字符串對(duì)象將使用?embstr?編碼的方式來保存這個(gè)字符串值。
embstr?編碼是專門用于保存短字符串的一種優(yōu)化編碼方式, 這種編碼和?raw?編碼一樣, 都使用?redisObject?結(jié)構(gòu)和?sdshdr?結(jié)構(gòu)來表示字符串對(duì)象,但?raw?編碼會(huì)調(diào)用兩次內(nèi)存分配函數(shù)來分別創(chuàng)建?redisObject?結(jié)構(gòu)和?sdshdr?結(jié)構(gòu),而?embstr?編碼則通過調(diào)用一次內(nèi)存分配函數(shù)來分配一塊連續(xù)的空間, 空間中依次包含?redisObject?和?sdshdr?兩個(gè)結(jié)構(gòu)。
?embstr?編碼有以下好處:
列表對(duì)象
列表對(duì)象的編碼可以是?ziplist?或者?linkedlist?。
當(dāng)列表對(duì)象可以同時(shí)滿足以下兩個(gè)條件時(shí), 列表對(duì)象使用?ziplist?編碼:
不能滿足這兩個(gè)條件的列表對(duì)象需要使用?linkedlist?編碼。
哈希對(duì)象
哈希對(duì)象的編碼可以是?ziplist?或者?hashtable?。
當(dāng)哈希對(duì)象可以同時(shí)滿足以下兩個(gè)條件時(shí), 哈希對(duì)象使用?ziplist?編碼:
不能滿足這兩個(gè)條件的哈希對(duì)象需要使用?hashtable?編碼。
集合對(duì)象
集合對(duì)象的編碼可以是?intset?或者?hashtable?。
當(dāng)集合對(duì)象可以同時(shí)滿足以下兩個(gè)條件時(shí), 對(duì)象使用?intset?編碼:
不能滿足這兩個(gè)條件的集合對(duì)象需要使用?hashtable?編碼。
有序集合對(duì)象
有序集合的編碼可以是?ziplist?或者?skiplist?。
當(dāng)有序集合對(duì)象可以同時(shí)滿足以下兩個(gè)條件時(shí), 對(duì)象使用?ziplist?編碼:
不能滿足以上兩個(gè)條件的有序集合對(duì)象將使用?skiplist?編碼。
這里多說兩句,各個(gè)語言的對(duì)象其實(shí)都差不多,底層實(shí)現(xiàn)也就那幾個(gè),比如java中的容器,c++的STL。java的hashset就是一個(gè)哈希而已,hashmap就是k帶了一個(gè)v,而”有序的“Treemap使用了紅黑樹這種有平衡性的搜索二叉樹。
redis的有序集合并沒有再采取hash+紅黑樹的操作,而是把平衡樹換成了跳表,實(shí)際上性能真的沒差多少,甚至有時(shí)比紅黑樹有優(yōu)勢(shì),比如跳表的性能較為平均,紅黑樹攢了很多次不平衡要調(diào)整可能會(huì)帶來資源需求的一個(gè)高峰,再加上跳表實(shí)現(xiàn)簡單的優(yōu)點(diǎn),紅黑樹真的沒什么優(yōu)勢(shì)。
并且就算是真的想用一種帶平衡性的搜索樹,現(xiàn)在競賽也是用的華人之光發(fā)明的SB樹。
有序集合的優(yōu)點(diǎn)就是它的有序操作,比如拿最大最小值,紅黑樹時(shí)間o(logN),而哈希表只能一個(gè)一個(gè)遍歷。缺點(diǎn)在于插入一個(gè)值的時(shí)間也是o(logN),跳表也是。而哈希表插入數(shù)是o(1).
要了解底層和這些優(yōu)缺點(diǎn)
創(chuàng)作挑戰(zhàn)賽新人創(chuàng)作獎(jiǎng)勵(lì)來咯,堅(jiān)持創(chuàng)作打卡瓜分現(xiàn)金大獎(jiǎng)總結(jié)
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