Redis數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)原理淺析
RedisDb
Redis服務器默認有16個數(shù)據(jù)庫,一個數(shù)據(jù)庫對應一個RedisDB數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。
typedef struct redisDb { dict *dict; dict *expires; dict * blocking_keys; dict * ready_keys; dict * watched_keys; ...... }
- dict:鍵空間散列表,用于存放所有鍵值對
- expires:過期時間散列表,存放鍵的過期時間
- blocking_keys:處于阻塞狀態(tài)的鍵和對應的client
- ready_keys:解除阻塞狀態(tài)的鍵和對應的client,與blocking_keys屬性相對
- watched_keys:watch的鍵和對應的client,主要用于事務
RedisObject
Redis的鍵值都是redisObject對象,每次當我們在Redis的數(shù)據(jù)庫中新創(chuàng)建一個鍵值對時,會生成一個用于鍵名的redisObject對象和一個用于鍵值的redisObject對象
trpedef struct RedisObject { int4 type; int4 encoding; void *ptr; int24 lru; int32 refcount; }
字段 | 描述 | 說明 |
---|---|---|
type | 用于表示Redis對應的類型 | string、list、hash、set、zset、stream等,用枚舉表示 |
encoding | 內(nèi)部編碼 | int,embstr,raw,hashtable,quicklist, ziplist,intset,skiplist等,用枚舉表示 |
lru | 24位,可選LFU或LRU | 當為LRU時,表示最后一次訪問時間;當為LFU時,高16位用來表示分鐘級別的訪問時間,低8位用來表示訪問頻次,頻次的增加使用的是概率算法,基數(shù)越大越難增加;訪問時間更新時,存在一定概率將訪問頻次衰減。(兩者共有)訪問時間是對一個數(shù)取模,當前時間也取模, 當前時間大于訪問時間,則為兩數(shù)之差;當前時間小于訪問時間,則為當前時間加上模數(shù)與訪問時間之差 |
refcount | 引用計數(shù) | 初始值為1,實際應用中參考意義不大 |
ptr | 指針,占8個字節(jié),指向數(shù)據(jù)的地址 | dict、expires等,指針指向同一個地址 |
object
命令,就是對RedisObject的相關操作。
修改內(nèi)存淘汰策略
object idletime key # 返回key的空閑時間,即上次讀寫鍵以來經(jīng)過的近似描述,在lfu模式下不可用
config set maxmemory-policy volatile-lfu # 修改內(nèi)存淘汰策略 set name zhangsan object freq name # 獲取計數(shù)值,僅lfu模式下可用,初始化為5 get name object freq name # 再次訪問,返回為6
int
當string值為整數(shù)并且小于等于long的最大值時,encoding為int類型,ptr直接指向該int型地址
embstr與raw
Redis的字符串叫SDS(Simple Dynamic String,簡單字符串),對應key,非整數(shù)型的String值
trpedef struct SDS { int8 capacity; // 數(shù)組容量 int8 len; // 實際長度 int8 flags; byte[] content; // 數(shù)組內(nèi)容 }
可以看出,SDS與Java的ArrayList結(jié)構(gòu)類似,也是分配初始長度,長度超出時擴容。Redis規(guī)定字符串的長度不能超過512M。
當長度特別短時,使用embstr形式存儲;當長度超出44字節(jié)時,使用raw形式存儲。
已知內(nèi)存分配器最大分配單位是64字節(jié),RedisObject占16個字節(jié),SDS標識占3個字節(jié),字符串以NULL結(jié)尾需要占用一個字節(jié),因此當字符串長度小于等于44時,只需要分配一次內(nèi)存。RedisObject與SDS在同一內(nèi)存單位,我們將這種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)稱為embstr,而不在同一內(nèi)存單位的,稱為raw。
dict
dict(encoding編碼為hashtable類型,字典)對應hash、set、zset(用于存儲value與score的映射)集合。
dict與Java的HashMap結(jié)構(gòu)類似,不同的是HashMap擴容是申請數(shù)組,然后遍歷,將舊數(shù)據(jù)重新hash后掛到數(shù)組下面,作為單線程的Redis很難承受這樣耗時的過程,所以它使用了兩個數(shù)組,先返回,然后空閑的時候一點一點搬數(shù)據(jù),搬完之后再將舊數(shù)據(jù)清空,我們將這樣的過程成為漸進式rehash。
typedef struct dict { dictht ht[2]; }
以上就是Redis數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)原理淺析的詳細內(nèi)容,更多關于Redis數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的資料請關注腳本之家其它相關文章!
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