Redis是基于上一篇文章所說的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)創(chuàng)建了一個對象系統(tǒng)，這個系統(tǒng)包含字符串對象残黑、列表對象撇吞、哈希對象、集合對象和有序集合對象這五種類型的對象魄健。

Redis的對象系統(tǒng)還實現(xiàn)了基于引用技術(shù)技術(shù)的內(nèi)存回收機(jī)制，當(dāng)程序不在使用某個對象的時候插勤，這個對象所占用的內(nèi)存就會被自動釋放沽瘦。

對象的類型和編碼

對象結(jié)構(gòu)

typedef struct redisObject {
    //類型
    unsigned type:4;
    //編碼
    unsigned encoding:4;
    //指向底層實現(xiàn)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的指針
    void *ptr;
    //
    ...
}robj；

類型

對象的type屬性記錄了對象的類型农尖，值是五種基礎(chǔ)對象之一析恋。

對于Redis數(shù)據(jù)庫保存對的鍵值對來說，鍵總是一個字符串對象盛卡，而值可以是字符串對象助隧、列表對象、哈希對象窟扑、集合對象或者有序集合對象的其中一種喇颁。

使用Type命令可以返回數(shù)據(jù)庫鍵對應(yīng)的值對象的類型：

#鍵為字符串對象，值為字符串對象
redis> SET msg "hello world"
OK
redis> TYPE msg
string

#鍵為字符串對象嚎货，值為列表對象
redis>RPUSH numbers 1 3 5
(integer) 6

redis>TYPE numbers
list
·····

編碼和底層實現(xiàn)

對象的ptr指針指向?qū)ο蟮牡讓訉崿F(xiàn)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)橘霎，而這些數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)由對象的encoding屬性決定。

encoding屬性記錄了對象所使用的編碼殖属，也即是說這個對象使用了什么數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)作為對象的底層實現(xiàn)姐叁。

每種類型的對象都至少使用了兩種不同的編碼。

使用 OBJECT ENCODING 命令可以查看一個數(shù)據(jù)庫鍵的值對象的編碼：

redis> SET msg "hello wordl"
OK

redis> OBJECT ENCODING msg
"embstr"

redis> SET story "long long long long long long ago ..."
OK

redis> OBJECT ENCODING story
"raw"

redis> SADD numbers 1 3 5
(integer) 3

redis> OBJECT ENCODING numbers
"intset"
····

字符串對象

字符串對象的編碼可以是int绕德、raw或者embstr

如果一個字符串對象保存的是整數(shù)值，并且這個整數(shù)值可以用long類型來表示摊阀，那么字符串對象會將整數(shù)值保存在字符串對象結(jié)構(gòu)的ptr屬性里面耻蛇。

如果字符串對象保存的是一個字符串值，并且這個字符串值的長度大于32字節(jié)胞此，那么字符串對象將使用一個簡單動態(tài)字符串（SDS）來保存這個字符串值臣咖，并將對象的編碼設(shè)置為raw。

如果字符串對象保存的是一個字符串值豌鹤，并且這個字符串值的長度小于等于32字節(jié)亡哄，那么字符串對象將使用embstr編碼的方式來保存這個字符串值。

embstr編碼是專門用于和保存短字符串的一種優(yōu)化編碼方式布疙，這種編碼和raw編碼一樣，都是用redisObject結(jié)構(gòu)和sdshdr結(jié)構(gòu)來表示字符串對象愿卸，但raw編碼會調(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)灵临，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兩個結(jié)構(gòu)趴荸。

列表對象

列表對象的編碼可以是ziplist或者linkedlist儒溉。

ziplist編碼的列表對象使用壓縮列表作為底層實現(xiàn)，每個壓縮列表節(jié)點（entry）保存了一個列表元素发钝。

linkedlist編碼的列表對象使用雙端鏈表作為底層實現(xiàn)顿涣，每個雙端鏈表節(jié)點（node）都保存了一個字符串對象，而每個字符串對象都保存了一個列表元素酝豪。

linkdedlist編碼的列表對象在底層的雙端鏈表結(jié)構(gòu)中包含了多個字符串對象涛碑，這種嵌套字符串對象的行為在哈希對象、集合對象和有序結(jié)合對象中都會出現(xiàn)孵淘，字符串對象是Redis五種類型的對象中唯一一種會被其它四中類型對象嵌套的對象蒲障。

哈希對象

哈希對象的編碼可以是ziplist或者h(yuǎn)ashtable。

ziplist編碼的哈希對象使用壓縮列表作為底層實現(xiàn)瘫证，每當(dāng)有新的鍵值對要加入到哈希對象時揉阎，程序會先將保存了鍵的壓縮列表節(jié)點推入到壓縮列表表尾，然后再將保存了值的壓縮列表節(jié)點推入到壓縮列表表尾背捌。

hashtable編碼的哈希對象使用了字典作為底層實現(xiàn)毙籽，哈希對象中的每個鍵值對都使用一個字典鍵值對來保存：

• 字典的每個鍵都是一個字符串對象，對象中保存了鍵值對的鍵毡庆；
• 字典的每個值都是一個字符串對象坑赡，對象中保存了鍵值對的值烙如。

集合對象

結(jié)合對象的編碼可以是intset或者h(yuǎn)ashtable。

intset編碼的集合對象使用整數(shù)集合作為底層實現(xiàn)垮衷，集合對象包含的所有元素都被保存在整數(shù)集合里面厅翔。

hashtable編碼的集合對象使用字典作為底層實現(xiàn)，字典的每個鍵都是一個字符串對象搀突，每個字符串對象包含了一個集合元素刀闷，而字典的值則全部被設(shè)置為NULL。

有序集合對象

有序集合的編碼可以是ziplist或者skiplist仰迁。

ziplist編碼的壓縮列表對象使用壓縮列表作為底層實現(xiàn)甸昏，每個集合元素使用兩個緊挨在一起的壓縮列表節(jié)點來保存，第一個節(jié)點保存元素的成員（member）徐许，而第二個元素則保存元素的分值（score）施蜜。

壓縮列表內(nèi)的集合元素按分值從小到大進(jìn)行排序，分值較小的元素被放置在靠近表頭的位置雌隅，而分值較大的元素則被放置在靠近表尾的方向翻默。

skiplist編碼的有序結(jié)合對象使用zset結(jié)構(gòu)作為底層實現(xiàn)，一個zset結(jié)構(gòu)包含一個字典和一個跳躍表：

typedef struct zset{
    zskiplist *zsl;
    dict *dict;
}zset;

zset結(jié)構(gòu)中的zsl跳躍表按分值從小到大保存了所有集合元素恰起，每個跳躍表節(jié)點都保存了一個集合元素：跳躍表節(jié)點的object屬性保存了元素的成員修械，而跳躍表節(jié)點的score屬性則保存了元素的分值。

通過這個跳躍表检盼，程序可以對有序集合進(jìn)行范圍型操作肯污。、

除此之外吨枉，zset結(jié)構(gòu)中的dict字典為有序集合創(chuàng)建了一個從成員到分值的映射蹦渣，字典中的每個鍵值對都保存了一個集合元素：字典的鍵保存了元素的成員，而字典的值則保存了元素的分值貌亭。

通過這個字典柬唯，程序可以用O（1）復(fù)雜度查找給定成員的分值。

zset結(jié)構(gòu)同時使用跳躍表和字典來保存有序集合元素属提，但這兩種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)都會通過指針來共享相同元素的成員和分值权逗，所以同時使用跳躍表和字典來保存集合元素不會產(chǎn)生任何重復(fù)成員或者分值，也不會因此而浪費額外的內(nèi)存冤议。

編碼與轉(zhuǎn)換

在每一種對象中斟薇，都會存在編碼和轉(zhuǎn)換，個人的理解是在滿足特定條件下恕酸，對象底層的編碼方式會從這種轉(zhuǎn)換為另一種堪滨。

舉些例子：

在字符串對象中：
int編碼的字符串對象和embstr編碼的字符串對象在條件滿足的情況下，會被轉(zhuǎn)換成raw編碼的字符串對象蕊温。

如果通過APPEND命令袱箱，向一個保存了整數(shù)值的字符串對象追加了一個字符串值遏乔，因為追加操作只能對字符串值執(zhí)行，所以程序會先將之前保存的整數(shù)值轉(zhuǎn)換成字符串值发笔，然后再執(zhí)行追加操作盟萨，操作的執(zhí)行結(jié)果就是一個raw編碼的保存了字符串值的字符串對象。

在哈希對象中：
當(dāng)哈希對象可以同時滿足以下兩個條件時了讨，哈希對象使用ziplist編碼：

• 哈希對象保存的所有鍵值對的鍵和值的字符串長度都小于64字節(jié)捻激；
• 哈希對象保存的鍵值對數(shù)量小于512個；

不能滿足這兩個條件的哈希對象需要使用hashtable編碼前计；

還有關(guān)于每個對象API在上一篇文章講過胞谭，根據(jù)每個對象的特性，用于保存相應(yīng)的數(shù)據(jù)上男杈。

Redis還有很多需要學(xué)習(xí)丈屹，關(guān)于單機(jī)和集群、事務(wù)伶棒、持久化等都還沒了解到旺垒，但是底層了解之后就是用于實戰(zhàn)，下一篇文章將會在實際項目中使用Redis

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