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這篇文章主要介紹“Redis類型type與編碼encoding原理及使用方法是什么”,在日常操作中,相信很多人在Redis類型type與編碼encoding原理及使用方法是什么問題上存在疑惑,小編查閱了各式資料,整理出簡單好用的操作方法,希望對大家解答”Redis類型type與編碼encoding原理及使用方法是什么”的疑惑有所幫助!接下來,請跟著小編一起來學習吧!
Redis是一款開源的高性能key-value數據庫,廣泛應用于各種場景。在Redis中,數據類型(type)和編碼(encoding) 是非常重要的概念。本篇博客將詳細介紹Redis支持的數據類型以及相應的編碼方式和底層實現原理。
要查看Redis某個key的內部編碼,可以使用Redis命令OBJECT ENCODING key
。其中,key
是你想要查詢的鍵名。例如,如果你想要查詢名為mykey
的鍵的內部編碼,可以執行以下命令:
127.0.0.1:6379> object encoding mykey // 查看某個Redis鍵值的編碼
在 Redis 中,redisObject 是 Redis 中最基本的數據結構之一。redisObject 用于表示 Redis 中的鍵值對中的值,它可以是字符串、整數、列表、哈希表等任意一種 Redis 數據類型。
redisObject 的定義如下:
typedef struct redisObject { // 類型 unsigned type:4; // 編碼方式 unsigned encoding:4; // 引用計數 int refcount; // 指向實際值的指針 void *ptr; } robj;
type:表示 redisObject 的類型。
encoding:表示 redisObject 的編碼方式。
refcount:表示當前 redisObject 被引用的次數。
ptr: ptr字段則是一個指針,指向實際的 Redis 對象。
Redis源碼encoding取值有如下幾種:
#define OBJ_ENCODING_RAW 0 /* Raw representation */ #define OBJ_ENCODING_INT 1 /* Encoded as integer */ #define OBJ_ENCODING_HT 2 /* Encoded as hash table */ #define OBJ_ENCODING_ZIPMAP 3 /* Encoded as zipmap */ #define OBJ_ENCODING_LINKEDLIST 4 /* No longer used: old list encoding. */ #define OBJ_ENCODING_ZIPLIST 5 /* Encoded as ziplist */ #define OBJ_ENCODING_INTSET 6 /* Encoded as intset */ #define OBJ_ENCODING_SKIPLIST 7 /* Encoded as skiplist */ #define OBJ_ENCODING_EMBSTR 8 /* Embedded sds string encoding */ #define OBJ_ENCODING_QUICKLIST 9 /* Encoded as linked list of ziplists */
Redis支持五種主要的數據類型:字符串(string)、列表(list)、集合(set)、有序集合(sorted set)和哈希(hash)。每種數據類型都有對應的編碼方式。
數據類型與編碼方式總覽如下:
數據類型 | 編碼方式 |
---|---|
字符串 | int、embstr、raw |
哈希表 | ziplist、hashtable |
列表 | ziplist、linkedlist、quicklist |
集合 | intset、hashtable |
有序集合 | ziplist、skiplist |
字符串是Redis中最基本的數據類型,通常用于存儲文本或二進制數據。Redis支持兩種編碼方式:
int:當字符串可以表示為整數時,Redis會將其轉換為整數,并采用int編碼方式存儲。int編碼方式的優點是存儲空間小,操作效率高。缺點是只能存儲整數,不支持字符串操作。
embstr(embstr-encoded string):保存長度小于44字節的字符串,當一個字符串比較短,采用此編碼方式存儲,可以減少內存占用。
raw(raw-encoded string):保存長度大于44字節的字符串,當一個字符串比較長時,采用此編碼方式存儲。
列表是一系列有序的字符串集合,可以添加、修改和刪除元素。Redis支持三種編碼方式:
ziplist:在Redis3.2版本之前,當List列表中每個字符串的長度都小于64字節并且List列表中元素數量小于512個時,List對象使用ziplist編碼,其他情況使用linkedlist編碼。ziplist是一種緊湊的、壓縮的列表結構,可以節省內存。適用于小型列表。
linkedlist:linkedlist是一種鏈表結構,支持任意大小的列表。但其內存占用會隨著列表長度的增加而增加。
quicklist:Redis 3.2版本引入,quicklist是一種由多個ziplist組成的列表結構,既能保證性能,又能節省內存。適用于大型列表。
集合是一系列無序的字符串集合,支持添加、刪除和查詢元素。Redis支持兩種編碼方式:
intset:當集合中的元素都是整數時,Redis會采用intset編碼方式存儲。intset編碼方式的優點是存儲空間小,操作效率高。
hashtable:當集合中的元素包含字符串時,Redis會采用hashtable編碼方式存儲。hashtable編碼方式的優點是可以存儲任意類型的元素,支持字符串操作。缺點是存儲空間相對較大,操作效率相對較低。
有序集合是一系列無序的字符串集合,每個元素關聯一個分數,可以根據分數排序。Redis支持兩種編碼方式:
ziplist:保存的元素少于128個并且所有元素大小都小于64字節使用ziplist編碼,ziplist是一種緊湊的、壓縮的列表結構,適用于小型有序集合。
skiplist:skiplist是一種跳躍表結構,支持快速查詢和排序。適用于大型有序集合。
哈希表是一系列鍵值對集合,每個鍵關聯一個值。Redis支持兩種編碼方式:
ziplist:哈希對象保存的所有鍵值的字符串長度小于64字節并且鍵值對數量小于512個,Redis會采用ziplist編碼方式存儲。ziplist編碼方式的優點是存儲空間小,操作效率高。缺點是不支持快速的鍵查找操作。
hashtable:除上述條件之外,Redis會采用hashtable編碼方式存儲。hashtable編碼方式的優點是支持快速的鍵查找操作。缺點是存儲空間相對較大,操作效率相對較低。
了解Redis支持的數據類型和編碼方式后,我們來看一下它們的底層實現原理。
Redis中的每個鍵值對都有一個類型標識,表示該鍵值對的數據類型。當我們對一個鍵進行操作時,Redis會根據該鍵當前的編碼方式以及操作所需的編碼方式,對鍵值對進行編碼轉換。
例如,當我們向一個字符串中追加內容時,如果該字符串當前的編碼方式為raw,但是新的內容可以使用embstr編碼方式存儲,那么Redis會將該字符串的編碼方式從raw轉換為embstr。
除了編碼方式外,Redis還使用了許多經典的數據結構來實現各種數據類型。例如,Redis的列表和哈希表都是采用鏈表結構實現的。而有序集合則采用了跳躍表(Skip List)這種高效的數據結構。
這些數據結構都經過了精心設計和優化,以滿足各種場景下的應用需求。例如,鏈表結構適合頻繁地添加和刪除元素,而跳躍表結構則適合排序和查找。
到此,關于“Redis類型type與編碼encoding原理及使用方法是什么”的學習就結束了,希望能夠解決大家的疑惑。理論與實踐的搭配能更好的幫助大家學習,快去試試吧!若想繼續學習更多相關知識,請繼續關注億速云網站,小編會繼續努力為大家帶來更多實用的文章!
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