面試官：Redis中基本的數(shù)據(jù)類型有哪些？

我：Redis的基本數(shù)據(jù)類型有：字符串（string）、哈希（hash）、列表（list）、集合（set）、有序集合（zset）。

面試官：有序集合的內(nèi)部實現(xiàn)方式是什么？

我還沉浸在上一個問題的沾沾自喜中，頓時表情凝固了，手心開始冒出冷汗。“這個。。沒有太深入了解”，我支支吾吾的說到。

面試官：回去等消息吧。

這句話說的干凈利落，然后就沒有然后了。失敗是成功的媽媽，我不氣餒，決定馬上惡補一下。

有序集合的內(nèi)部實現(xiàn)

有序集合的內(nèi)部實現(xiàn)有兩種，分別是：壓縮列表（ziplist）和跳躍表（skiplist）。接下來，我們分別進行詳細的了解。

以壓縮列表作為內(nèi)部實現(xiàn)

當有序集合的元素個數(shù)小于zset-max-ziplist-entries（默認為128個），并且每個元素成員的長度小于zset-max-ziplist-value（默認為64字節(jié)）的時候，使用壓縮列表作為有序集合的內(nèi)部實現(xiàn)。

每個集合元素由兩個緊挨在一起的兩個壓縮列表結(jié)點組成，其中第一個結(jié)點保存元素的成員，第二個結(jié)點保存元素的分支。壓縮列表中的元素按照分數(shù)從小到大依次緊挨著排列，有效減少了內(nèi)存空間的使用。

舉個例子，我們使用zadd命令創(chuàng)建一個以壓縮列表為實現(xiàn)的有序集合：

127.0.0.1:6379> zadd one-more-zset 1 one 2 two 3 three
(integer) 3
127.0.0.1:6379> zrange one-more-zset 0 -1
1) "one"
2) "two"
3) "three"
127.0.0.1:6379> object encoding one-more-zset
"ziplist"

以跳躍表作為內(nèi)部實現(xiàn)

當有序集合的元素個數(shù)大于等于zset-max-ziplist-entries（默認為128個），或者每個元素成員的長度大于等于zset-max-ziplist-value（默認為64字節(jié)）的時候，使用跳躍表作為有序集合的內(nèi)部實現(xiàn)。

此時，在有序集合中其實包含了兩個結(jié)構(gòu)，一個是跳躍表，另一個是哈希表。

在跳躍表中，所有元素按照從小到大的順序排列。跳躍表的結(jié)點中的object指針指向元素成員的字符串對象，score保存了元素的分數(shù)。通過跳躍表，Redis可以快速地對有序集合進行分數(shù)范圍、排名等操作。

在哈希表中，為有序集合創(chuàng)建了一個從元素成員到元素分數(shù)的映射。鍵值對中的鍵指向元素成員的字符串對象，鍵值對中的值保存了元素的分數(shù)。通過哈希表，Redis可以快速查找指定元素的分數(shù)。

雖然有序集合同時使用跳躍表和哈希表，但是這兩種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)都使用指針共享元素中的成員和分數(shù)，不會額外的內(nèi)存浪費。

舉個例子，我們使用zadd命令創(chuàng)建一個以跳躍表為實現(xiàn)的有序集合：

127.0.0.1:6379> zadd one-more-zset 1 long-long-long-long-long-long-long-long-long-long-long-long-long-long
(integer) 1
127.0.0.1:6379> zrange one-more-zset 0 -1
1) "long-long-long-long-long-long-long-long-long-long-long-long-long-long"
127.0.0.1:6379> object encoding one-more-zset
"skiplist"

內(nèi)部實現(xiàn)的轉(zhuǎn)換

當一個有序集合是以壓縮列表作為內(nèi)部實現(xiàn)時，再向這個有序集合添加較長的元素成員，或向這個有序集合的元素個數(shù)過多時，那么這個有序集合就會轉(zhuǎn)換為以跳躍表作為內(nèi)部實現(xiàn)。但是，以跳躍表作為內(nèi)部實現(xiàn)的有序集合不會轉(zhuǎn)換為以壓縮列表作為內(nèi)部實現(xiàn)。

舉個例子，我們先創(chuàng)建一個以壓縮列表作為內(nèi)部實現(xiàn)的有序集合：

127.0.0.1:6379> zadd one-more-zset 1 one 2 two 3 three
(integer) 3
127.0.0.1:6379> zrange one-more-zset 0 -1
1) "one"
2) "two"
3) "three"
127.0.0.1:6379> object encoding one-more-zset
"ziplist"

然后，再向它添加一個較長成員的元素，它就是轉(zhuǎn)換為以跳躍表作為內(nèi)部實現(xiàn)：

127.0.0.1:6379> zadd one-more-zset 4 long-long-long-long-long-long-long-long-long-long-long-long-long-long
(integer) 1
127.0.0.1:6379> zrange one-more-zset 0 -1
1) "one"
2) "two"
3) "three"
4) "long-long-long-long-long-long-long-long-long-long-long-long-long-long"
127.0.0.1:6379> object encoding one-more-zset
"skiplist"

然后，再把那一個較長成員的元素從有序集合中移除，有序集合依然是以跳躍表作為內(nèi)部實現(xiàn)：

127.0.0.1:6379> zrem one-more-zset long-long-long-long-long-long-long-long-long-long-long-long-long-long
(integer) 1
127.0.0.1:6379> zrange one-more-zset 0 -1
1) "one"
2) "two"
3) "three"
127.0.0.1:6379> object encoding one-more-zset
"skiplist"

總結(jié)

在Redis中，有序集合的內(nèi)部實現(xiàn)有壓縮列表（ziplist）和跳躍表（skiplist）兩種，當集合中的所有元素的成員長度較短并元素個數(shù)較少時，使用壓縮列表作為內(nèi)部實現(xiàn)，否則使用跳躍表和哈希表作為內(nèi)部實現(xiàn)。當條件不滿足時，壓縮列表可以轉(zhuǎn)換為跳躍表，但跳躍表不能轉(zhuǎn)換為壓縮列表。

到此這篇關(guān)于Redis中有序集合的內(nèi)部實現(xiàn)方式的詳細介紹的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Redis有序集合的內(nèi)部實現(xiàn)內(nèi)容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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