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Redis的數(shù)據(jù)類型和內(nèi)部編碼詳解

更新時(shí)間：2024年04月18日 11:22:04 作者：機(jī)智的土撥鼠

Redis是通過Key-Value的形式來組織數(shù)據(jù)的,而Key的類型都是String,而Value的類型可以有很多,在Redis中最通用的數(shù)據(jù)類型大致有這幾種：String、List、Set、Hash、Sorted Set,下面通過本文介紹Redis數(shù)據(jù)類型和內(nèi)部編碼,感興趣的朋友一起看看吧

前言

為了后續(xù)能更好的講解Redis的各種數(shù)據(jù)類型，我們需要學(xué)習(xí)一點(diǎn)前置知識(shí)。

數(shù)據(jù)類型

Redis是通過Key-Value的形式來組織數(shù)據(jù)的，而Key的類型都是String，而Value的類型可以有很多。

在Redis中最通用的數(shù)據(jù)類型大致有這幾種：String、List、Set、Hash、Sorted Set。

不過，Redis底層在實(shí)現(xiàn)這些數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(類型)的時(shí)候，會(huì)在源碼層面進(jìn)行優(yōu)化，以達(dá)到節(jié)省時(shí)間/節(jié)省空間的效果，而對(duì)于內(nèi)部數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)也稱之為內(nèi)部編碼。

Ps：有點(diǎn)指鹿為馬的感覺。Redis告訴你，我的類型就是一個(gè)字符串，但自己背后卻給優(yōu)化成了整形，指著整形說是字符串，然后咱也只能老老實(shí)實(shí)用~

String

在String類型中有三種內(nèi)部編碼方式：raw、int、embstr。

raw：最基本的字符串，底層就類似是Java中的byte數(shù)組。

int：在特定場景下，會(huì)優(yōu)化成整數(shù)，方便進(jìn)行數(shù)值計(jì)算。

embstr：針對(duì)短字符串進(jìn)行的優(yōu)化。

Hash

在Hash類型中有兩種內(nèi)部編碼方式：hashtable、ziplist。

hashtable：最基本的哈希表(不同于Java標(biāo)準(zhǔn)庫中的HashTable)。

ziplist：壓縮列表，當(dāng)哈希表中的元素比較少的時(shí)候，就進(jìn)行了優(yōu)化，節(jié)省空間。

List

在List類型中有兩種內(nèi)部編碼方式：linkedlist、ziplist。

linkedlist：鏈表的形式

ziplist：壓縮列表

不過從redis3.2開始，就引入了新的實(shí)現(xiàn)方式：quicklist。

quicklist：集成了鏈表和壓縮列表的優(yōu)勢(shì)。本質(zhì)上就是一個(gè)鏈表，而每個(gè)元素又是一個(gè)壓縮列表。當(dāng)元素很多的時(shí)候，如果全是鏈表，就會(huì)出現(xiàn)很多節(jié)點(diǎn)，而每個(gè)節(jié)點(diǎn)都需要使用指針域，這也會(huì)大大增加開銷。

Set

在Set類型中有兩種內(nèi)部編碼方式：hashtable、intset。

intset：存儲(chǔ)的都是整數(shù)的集合。

Zset

在Set類型中有兩種內(nèi)部編碼方式：skiplist、ziplist。

skiplist：跳表，跳表也是鏈表，不同于普通鏈表的是，跳表的每個(gè)節(jié)點(diǎn)上有很多指針域，巧妙利用這個(gè)特性，查詢速度能調(diào)高到O(logn).

查詢內(nèi)部編碼方式指令

#基本語法
object encoding key
#查詢key的內(nèi)部編碼

Redis會(huì)自動(dòng)根據(jù)當(dāng)前的實(shí)際情況選擇內(nèi)部的編碼方式~~真香！

Redis的單線程模型

此處的單線程模型并非是真的說在Redis內(nèi)部只有一個(gè)線程在工作，說的是Redis只用一個(gè)線程來處理命令請(qǐng)求，在Redis內(nèi)部還有其他一些線程是用來處理網(wǎng)絡(luò)IO的，畢竟是作為一個(gè)服務(wù)器來使用的~~

正是由于Redis的單線程模型，以至于當(dāng)多個(gè)客戶端并發(fā)的對(duì)Redis服務(wù)器進(jìn)行操作的時(shí)候，不會(huì)有線程安全的問題，多個(gè)請(qǐng)求來的時(shí)候就使用放到一個(gè)隊(duì)列里，串行的去處理里面的命令。而且Redis的主要核心業(yè)務(wù)邏輯也都是一些“短頻快”的操作，不太消耗CPU，所以單線程模型才能很好的工作，但也有弊端：當(dāng)一個(gè)指令執(zhí)行的時(shí)間太長，就會(huì)阻塞其他指令！?。?/p>

面試題：

Redis雖然是單線程模型，為啥效率這么高呢？

1.Redis訪問的是內(nèi)存中的數(shù)據(jù)，相較于數(shù)據(jù)庫訪問的是硬盤數(shù)據(jù)，會(huì)快很多。

2.Redis的核心功能，比數(shù)據(jù)庫簡單(數(shù)據(jù)庫支持各種各樣的約束，功能很強(qiáng)大，勢(shì)必會(huì)帶來更多開銷)。

3.單線程模型避免了一些不必要的線程競爭開銷。

4.處理網(wǎng)絡(luò)IO的時(shí)候，使用了epoll這樣的IO多路復(fù)用機(jī)制。

到此這篇關(guān)于Redis的數(shù)據(jù)類型和內(nèi)部編碼的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Redis數(shù)據(jù)類型和內(nèi)部編碼內(nèi)容請(qǐng)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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