redis的数据库对象有五种，分别是字符串对象（key-value），列表对象（list），哈希对象（hash），集合对象（set），有序集合（sort set）。

这些数据对象来自于底层数据类型的实现，这些数据类型分别为简单动态字符串，链表，字典，跳跃表，整数集合，压缩列表，对象。

以下是redisObject和底层数据结构的关系

简单动态字符串（SDS）

redis的键（KEY）由简单动态字符串实现，字符串对象(key-value)也是由简单动态字符串实现的。而简单动态字符串是由C实现的，它的结构如下

struct sdshr{//记录buf中已经使用的字节数量unsigned int len;//记录buf中未使用的字节数量unsigned int free;//字节数组，存储字符串char buf[];
}

在redis3.2版本后，SDS的结构发生了变化，有多种数据结构，根据情况使用

//字符串长度小于32 Byte
struct __attribute__ ((__packed__)) sdshdr5 {unsigned char flags; /* 记录当前字节数组的属性，到底是哪个SDS结构 */char buf[];/* 保存字符串真正的值 */
};
//字符串长度小于256 Byte,大于32 Byte
struct __attribute__ ((__packed__)) sdshdr8 {uint8_t len; /* 记录当前数组的长度 */uint8_t alloc; /* 记录了当前字节数组总共分配的内存大小 */unsigned char flags; /* 记录当前字节数组的属性，到底是哪个SDS结构 */char buf[];/* 保存字符串真正的值 */
};
//字符串长度小于65536 Byte （64KB）,大于256 Byte
struct __attribute__ ((__packed__)) sdshdr16 {uint16_t len; /* 记录当前数组的长度 */uint16_t alloc; /* 记录了当前字节数组总共分配的内存大小 */unsigned char flags; /* 记录当前字节数组的属性，到底是哪个SDS结构 */char buf[];/* 保存字符串真正的值 */
};
//字符串长度小于4294967296 Byte （4GB）,大于65536 Byte
struct __attribute__ ((__packed__)) sdshdr32 {uint32_t len; /* 记录当前数组的长度 */uint32_t alloc; /* 记录了当前字节数组总共分配的内存大小 */unsigned char flags; /* 记录当前字节数组的属性，到底是哪个SDS结构 */char buf[];/* 保存字符串真正的值 */
};
//字符串长度大于4294967296 Byte （4GB）
struct __attribute__ ((__packed__)) sdshdr64 {uint64_t len; /* 记录当前数组的长度 */uint64_t alloc; /* 记录了当前字节数组总共分配的内存大小 */unsigned char flags; /* 记录当前字节数组的属性，到底是哪个SDS结构 */char buf[];/* 保存字符串真正的值 */
};

链表

链表是redis对象列表（list）的一种实现。当列表中元素数量比较多，或元素中字符串数量比较大时，就会使用链表结构。链表方便顺序查询，同时也方便插入和删除。

链表由listNode和list组成，其结构如下

typedef struct listNode{struct listNode *prev;//前一个节点struct listNode * next;//后一个节点void * value;//节点值
}

typedef struct list{//头节点listNode  * head;//尾节点listNode  * tail;//长度unsigned long len;//复制函数void *(*dup) (void *ptr);//释放函数void (*free) (void *ptr);//对比函数int (*match)(void *ptr, void *key);
}

结构图如下：

字典

字典可以用来保存键值对，字典的结构和java的hashMap结构相似，采用hash算法保存key。字典由字典，哈希表，哈希表节点实现。其结构如下：

/** 哈希表节点*/
typedef struct dictEntry {// 键void *key;// 值，可以是三种形式：指针，8字节字符，8字节整数union {void *val;uint64_t u64;int64_t s64;} v;//指向下个哈希表节点，形成链表（如下hash冲突，会形成链表）struct dictEntry *next;
} 

/** 哈希表*/
typedef struct dictht {// 哈希表数组// 里面存储dictEntrydictEntry **table;// 哈希表大小unsigned long size;// 哈希表大小掩码，用于计算索引值// 总是等于 size - 1，index = hash & sizemask// 这样所有计算得出的hash值都可以对应于table的索引unsigned long sizemask;// 该哈希表已有节点的数量unsigned long used;
}

/** 字典*/
typedef struct dict {// 类型特定函数，type和privdata是为了多态字典所设置的dictType *type;// 私有数据void *privdata;// 哈希表，每个字典包含两个table// ht[0]是平时使用的哈希表，ht[1]是rehash时使用的哈希表dictht ht[2];// rehash 索引标识// 当 rehash 不在进行时，值为 -1int rehashidx;
}

字典结构图如下：

跳跃表

跳跃表是一种有序的数据结构，它通过score进行排序。跳跃表有层级的概念，每个跳跃表节点有多层，每个层级会按顺序指向之后若干节点的对应层级。这是为了便于查询，通过层级查询节点，会比按score顺序依次查询要快很多。节点和链表的结构如下：

typedef struct zskiplistNode{//层struct zskiplistLevel{//前进指针struct zskiplistNode *forward;//跨度unsigned int span;} level[];//后退指针struct zskiplistNode *backward;//分值double score;//成员对象robj *obj;
}

typedef struct zskiplist {//表头节点和表尾节点struct zskiplistNode *header,*tail;//表中节点数量unsigned long length;//表中层数最大的节点的层数int level;
}

结构图如下：

整数集合

当一个集合的元素数量不大，且类型都为整数时，redis就会使用整数集合进行存储。它的结构如下：

typedef struct intset{//编码方式uint32_t enconding;// 集合包含的元素数量uint32_t length;//保存元素的数组    int8_t contents[];
} 

压缩列表

压缩列表是列表对象和哈希对象的实现方式之一。当一个列表的元素数量不多，且值为整数和不长的字符串，这时redis会使用压缩列表。同样如果一个哈希对象的key和value的值数量不多，且为整数和不长的字符串时，redis也会使用压缩列表

参考资料：

https://www.cnblogs.com/jaycekon/p/6227442.html

https://www.cnblogs.com/jaycekon/p/6277653.html