Redis教程：数据对象分析（一）

1 五种基本数据对象

2 数据结构对象分析

2.1 类型

2.2 编码与底层实现

2.3 编码转换

1 五种基本数据对象

2 数据结构对象分析

Redis中的每个对象都由一个redisObject结构表示，该结构中保存数据相关的三个属性分别是：type、encoding、ptr。

redis.h

typedef struct redisObject {//类型unsigned type:4;unsigned notused:2; //编码unsigned encoding:4;unsigned lru:22; //引用计数int refcount;//指向底层实现数据结构的指针void *ptr;
} robj;

2.1 类型

对象的type属性记录了对象的类型，这个属性的值可以是表2-1列出对的常量中的一个。

表2-1 不同类型值对象的TYPE命令输出
对象	对象type属性的值	TYPE命令的输出
字符串对象	REDIS_STRING	string
列表对象	REDIS_LIST	list
哈希对象	REDIS_HASH	hash
集合对象	REDIS_SET	set
有序集合对象	REDIS_ZSET	zset

TYPE命令的实现方式也与此类似，当我们对一个数据库键执行TYPE命令时，命令返回的结果为数据库键对应的值对象类型，而不是键对象类型：

# 键为字符串对象，值为字符串对象
127.0.0.1:6379> SET msg "hello world"
OK
127.0.0.1:6379> TYPE msg
string
# 键为字符串对象，值为列表对象
127.0.0.1:6379> RPUSH numbers 1 3 5
(integer) 3
127.0.0.1:6379> TYPE numbers
list
# 键为字符串对象，值为哈希对象
127.0.0.1:6379> HMSET profile name Tome age 25 career Programmer
OK
127.0.0.1:6379> TYPE profile
hash
# 键为字符串对象，值为集合对象
127.0.0.1:6379> SADD fruits apple banana cherry
(integer) 3
127.0.0.1:6379> TYPE fruits
set
# 键为字符串对象，值为有序集合对象
127.0.0.1:6379> ZADD price 8.5 apple 5.0 banana 6.0 cherry
(integer) 3
127.0.0.1:6379> TYPE price
zset

2.2 编码与底层实现

对象的ptr指针指向对象的底层实现数据结构，而这些数据结构由对象的encoding属性决定。encoding属性记录了对象使用的编码，也即是说这个对象使用了什么数据结构作为对象的底层实现，这个属性的值可以是表2-2列出的常量的其中一个。

表2-2 OBJECT ENCODING对不同编码的输出
对象所使用的底层数据结构	编码常量	OBJECT ENCODING命令输出
整数	REDIS_ENCODING_INT	int
embstr编码的简单动态字符串（SDS）	REDIS_ENCODING_EMBSTR	embstr
简单动态字符串	REDIS_ENCODING_RAW	raw
字典	REDIS_ENCODING_HT	hashtable
双端链表	REDIS_ENCODING_LINKEDLIST	linkedlist
压缩列表	REDIS_ENCODING_ZIPLIST	ziplist
整数集合	REDIS_ENCODING_INTSET	intset
跳跃表和字典	REDIS_ENCODING_SKIPLIST	skiplist

使用OBJECT ENCODING命令可以查看一个数据库键的值对象的编码：

127.0.0.1:6379> SET msg "hello wrold"
OK
127.0.0.1:6379> OBJECT ENCODING msg
"embstr"
127.0.0.1:6379> SADD numbers 1 3 5
(integer) 3
127.0.0.1:6379> OBJECT ENCODING numbers
"intset"
127.0.0.1:6379> SADD numbers "seven"
(integer) 1
127.0.0.1:6379> OBJECT ENCODING numbers
"hashtable"

每种类型的对象都至少使用了两种不同的编码，表2-3列出了每种类型的对象可以使用的编码：

表2-3 不同类型和编码的对象
类型	编码	对象
REDIS_STRING	REDIS_ENCODING_INT	使用整数值实现的字符串对象
REDIS_STRING	REDIS_ENCODING_EMBSTR	使用embstr编码的简单动态字符串实现的字符串对象
REDIS_STRING	REDIS_ENCODING_RAW	使用简单动态字符串实现的字符串对象
REDIS_LIST	REDIS_ENCODING_ZIPLIST	使用压缩列表实现的列表对象
REDIS_LIST	REDIS_ENCODING_LINKEDLIST	使用双端链表实现的列表对象
REDIS_HASH	REDIS_ENCODING_ZIPLIST	使用压缩列表实现的哈希对象
REDIS_HASH	REDIS_ENCODING_HT	使用字典实现的哈希对象
REDIS_SET	REDIS_ENCODING_INTSET	使用整数集合实现的集合对象
REDIS_SET	REDIS_ENCODING_HT	使用字典实现的集合对象
REDIS_ZSET	REDIS_ENCODING_ZIPLIST	使用压缩列表实现的有序集合对象
REDIS_ZSET	REDIS_ENCODING_SKIPLIST	使用跳跃表和字典实现的有序集合对象

2.3 编码转换

（1）字符串对象

对于int编码的字符串对象来说，如果我们向对象执行了一些命令，使得对象保存的不再是整数值，而是一个字符串值，那么字符串对象将从int变为raw。
对embstr编码的字符串对象执行任何修改命令时，程序先将对象的编码从embstr转换成raw，然后再执行修改命令。

（2）列表对象

当列表对象可以同时满足以下两个条件时，列表对象使用ziplist编码：

列表对象保存的所有字符串元素的长度都小于64字节
列表对象保存的元素数量小于512个

（3）哈希对象

当哈希对象可以同时满足以下两个条件时，哈希对象使用ziplist编码：

哈希对象保存的所有键值对的键和值的字符串长度都小于64字节
哈希对象保存的键值对数量小于512个

（4）集合对象

当集合对象可以同时满足以下两个条件时，对象使用intset编码：

集合对象保存的所有元素都是整数值
集合对象保存的元素数量不超过512个

（5）有序集合

当有序集合对象可以同时满足以下条件时，对象使用ziplist编码：

有序集合保存的元素数量小于128个
有序集合保存的所有元素的长度小于64字节

参考：

1、redis设计与实现（第二版）