面試官：你了解過Redis對象底層實(shí)現(xiàn)嗎

1、面試官：你了解過redis對象底層實(shí)現(xiàn)嗎面試官：你了解過redis對象底層實(shí)現(xiàn)嗎上一章我們講了redis的底層數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，不了解的人可能會(huì)有疑問：這個(gè)和平常用的五大對象有啥關(guān)系呢？這一章我們就主要說明他們所建立的聯(lián)系?？催@個(gè)文章之前，假如對ziplist、skiplist、intset等數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)不認(rèn)識的話，建議先回顧一下上一章節(jié)：面試官：你看過redis數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)底層實(shí)現(xiàn)嗎？0.五類對象分離是什么五類對象就是我們常用的string、list、set、zset、hash1.為什么要有對象我們平常主要是通過操作對象的api來操作redis，而不是通過它的調(diào)用它底層數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來完成（外觀模式）。但我們還需

2、要了解其底層，惟獨(dú)這樣才干寫最優(yōu)化高效的代碼。跟java一樣，對象使開發(fā)更便利簡潔，降低開發(fā)門檻。開發(fā)者不需要了解其復(fù)雜的底層api，挺直調(diào)用高層接口即可實(shí)現(xiàn)開發(fā)。redis按照對象類型來推斷指令是否違法，假如你setkeyvalue1value2就報(bào)錯(cuò)。對象下可以包含多種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，使數(shù)據(jù)存儲(chǔ)越發(fā)多態(tài)化。(下面主講)reids基于對象做了垃圾回收(引用計(jì)數(shù)法)。對象帶有更豐盛的屬性，來協(xié)助redis實(shí)現(xiàn)更高級的功能。(比如對象的閑置時(shí)光)。2.redis對象(redisobject)源碼分析typedefstructredisobject/類型unsignedtype:4;/編碼unsigne

3、dencoding:4;/指向底層實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的指針void*ptr;/.robj;type字段記錄對象類型。我們平常用的指令type，其實(shí)就是返回這個(gè)字段的屬性。127.0.0.1:6379>sethelloworldok127.0.0.1:6379>typehellostring127.0.0.1:6379>rpushlist123(integer)3127.0.0.1:6379>typelistlist.那type有多少中類型呢？看下面這個(gè)表:面試官：你了解過redis對象底層實(shí)現(xiàn)嗎encoding字段記錄對象用法的編碼(數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu))，reids中稱數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)為enc

4、oding。我們可以這樣查看我們r(jià)edis對象中的encoding:127.0.0.1:6379>objectencodinghello"embstr"127.0.0.1:6379>objectencodinglist"quicklist".既然它是標(biāo)明該redisobject是用法的什么數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，那絕對也有個(gè)對應(yīng)的表：面試官：你了解過redis對象底層實(shí)現(xiàn)嗎我們可以看到，redis對對象的底層encoding分的很細(xì)，string類型就有三個(gè)，其它四個(gè)對象都分離有兩種不同的底層數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的實(shí)現(xiàn)。他們有一邏輯，就

5、是用ziplist、intset、embstr來實(shí)現(xiàn)少量的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)量一旦浩大，就會(huì)升級到skiplist、raw、linkedlist、ht來實(shí)現(xiàn)，后面我會(huì)認(rèn)真講解。3.分離分析各個(gè)對象的底層編碼實(shí)現(xiàn)(數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu))3.1字符串(string)字符串編碼有三個(gè)：int、raw、embstr。3.1.1int當(dāng)string對象的值所有是數(shù)字，就會(huì)用法int編碼。127.0.0.1:6379>setnumber123455ok127.0.0.1:6379>objectencodingnumber"int"3.1.2embstr字符串或浮點(diǎn)數(shù)長度小于等于

6、39字節(jié)，就會(huì)用法embstr編碼方式來存儲(chǔ)，embstr存儲(chǔ)內(nèi)存普通很小，所以redis一次性分配且內(nèi)存延續(xù)(效率高)。127.0.0.1:6379>setshortstr"suwesuwesuwe"ok127.0.0.1:6379>objectencodingshortstr"embstr"3.1.2raw當(dāng)一個(gè)字符串或浮點(diǎn)數(shù)長度大于39字節(jié)，就用法sds來保存，編碼為raw，因?yàn)椴淮_定值的字節(jié)大小，所以鍵和值各分配各的，所以就分配兩次內(nèi)存(回收也是兩次)，同理它一定不是內(nèi)存延續(xù)的。127.0.0.1:63

7、79>setlongstr"helloeveryone,wedontneedtosleeparoundtogoaheard!doyouthink?"ok127.0.0.1:6379>objectencodinglongstr"raw"3.1.3編碼轉(zhuǎn)換前面說過，redis會(huì)自動(dòng)對編碼舉行轉(zhuǎn)換來適應(yīng)和優(yōu)化數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)。int->raw條件：數(shù)字對象舉行append字母，就會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)換。127.0.0.1:6379>objectencodingnumber"int"127

8、.0.0.1:6379>appendnumber"isaluckynumber"(integer)24127.0.0.1:6379>objectencodingnumber"raw"embstr->raw條件：對embstr舉行修改，redis會(huì)先將其轉(zhuǎn)換成raw，然后才舉行修改。所以embstr事實(shí)上是只讀性質(zhì)的。127.0.0.1:6379>objectencodingshortstr"embstr"127.0.0.1:6379>appendshorts

9、tr"(hhh"(integer)18127.0.0.1:6379>objectencodingshortstr"raw"3.2列表(list)列表對象編碼可以是：ziplist或linkedlist。ziplist壓縮列表不知道大家還記得不，就是zlbyteszltailzllenentry1entry2.end結(jié)構(gòu),entry節(jié)點(diǎn)里有pre-length、encoding、content屬性，遺忘的可以返回去看下。linkedlist,類似雙向鏈表，也是上一章的學(xué)問。3.2.1編碼轉(zhuǎn)換ziplist->li

10、nkedlist條件：列表對象的全部字符串元素的長度大于等于64字節(jié)&列表元素?cái)?shù)大于等于512.反之，小于64和小于512會(huì)用法ziplist而不是用linkedlist。這個(gè)閾值是可以修改的，修改選項(xiàng)：list-max-ziplist-value和list-max-ziplist-entriess3.3哈希(hash)哈希對象的編碼有:ziplist和hashtable3.3.1編碼轉(zhuǎn)換ziplist->hashtable條件：哈希對象全部鍵和值字符串長度大于等于64字節(jié)&鍵值對數(shù)量大于等于512這個(gè)閾值也是可以修改的，修改選項(xiàng)：hash-max-zip

11、list-value和hash-max-ziplist-entriess3.4.集合(set)集合對象的編碼有：intset和hashtable3.4.1intset集合對象全部元素都是整數(shù)集合對象元素?cái)?shù)不超過512個(gè)3.4.2編碼轉(zhuǎn)換intset->hashtable條件：元素不都是整數(shù)&元素?cái)?shù)大于等于5123.5.有序集合(zset)有序集合用到的編碼：ziplist和skiplist大家可能很奇怪阿，ziplist的entry中惟獨(dú)屬性content可以存放數(shù)據(jù)，集合也是key-value形式，那怎么存儲(chǔ)呢?第一個(gè)節(jié)點(diǎn)保存key、其次個(gè)節(jié)點(diǎn)保存value以此類推.3

12、.5.1為什么要用這兩個(gè)編碼假如只用ziplist來實(shí)現(xiàn)，無法做到元素的排序，不支持范圍查找，能做到元素的迅速查找。假如只用skiplist來實(shí)現(xiàn)，無法做到迅速查找，但能做到元素排序、范圍操作。3.5.2編碼轉(zhuǎn)換ziplist->skiplist條件：有序集合元素?cái)?shù)>=128&含有元素的長度>=64這個(gè)閾值也是可以修改的，修改選項(xiàng)：zset-max-ziplist-value和zset-max-ziplist-entriess4.垃圾回收為什么要說內(nèi)存回收呢，由于redisobject有一個(gè)字段：typedefstructredisobject/./引用計(jì)數(shù)i

13、ntrefcount;/.robj;redis的垃圾回收采納引用計(jì)數(shù)法(和jvm一樣)，底層采納一個(gè)變量對對象的用法行為舉行計(jì)數(shù)。初始化為1對象被引用，+1對象引用消退，-1計(jì)數(shù)器=0,回收對象5.對象分享5.1對象分享的體現(xiàn)redis中，值是整數(shù)值且相等的兩個(gè)對象，redis會(huì)將該對象舉行分享，且引用計(jì)數(shù)+1redis啟動(dòng)會(huì)自動(dòng)生成0-9999的整數(shù)值放到內(nèi)存中來分享。5.2為什么要對象分享節(jié)省內(nèi)存5.3為什么不對字符串舉行分享成本太高。驗(yàn)證整數(shù)相等只需要o(1)的時(shí)光復(fù)雜度，而驗(yàn)證字符串要o(n).6.對象的空閑時(shí)長最后，redisobject還有一個(gè)字段,記錄了對象最后一次被拜訪的時(shí)光：typedefstructr