Redis的数据类型和内部编码

前言

为了后续能更好的讲解Redis的各种数据类型,我们需要学习一点前置知识。

数据类型

Redis是通过Key-Value的形式来组织数据的,而Key的类型都是String,而Value的类型可以有很多。

在Redis中最通用的数据类型大致有这几种:String、List、Set、Hash、Sorted Set。

不过,Redis底层在实现这些数据结构(类型)的时候,会在源码层面进行优化,以达到节省时间/节省空间的效果,而对于内部数据结构也称之为内部编码。

Ps:有点指鹿为马的感觉。Redis告诉你,我的类型就是一个字符串,但自己背后却给优化成了整形,指着整形说是字符串,然后咱也只能老老实实用~

String

在String类型中有三种内部编码方式:raw、int、embstr。

raw:最基本的字符串,底层就类似是Java中的byte数组。

int:在特定场景下,会优化成整数,方便进行数值计算。

embstr:针对短字符串进行的优化。

Hash

在Hash类型中有两种内部编码方式:hashtable、ziplist。

hashtable:最基本的哈希表(不同于Java标准库中的HashTable)。

ziplist:压缩列表,当哈希表中的元素比较少的时候,就进行了优化,节省空间。

List

在List类型中有两种内部编码方式:linkedlist、ziplist。

linkedlist:链表的形式

ziplist:压缩列表

不过从redis3.2开始,就引入了新的实现方式:quicklist。

quicklist:集成了链表和压缩列表的优势。本质上就是一个链表,而每个元素又是一个压缩列表。当元素很多的时候,如果全是链表,就会出现很多节点,而每个节点都需要使用指针域,这也会大大增加开销。

Set

在Set类型中有两种内部编码方式:hashtable、intset。

intset:存储的都是整数的集合。

Zset

在Set类型中有两种内部编码方式:skiplist、ziplist。

skiplist:跳表,跳表也是链表,不同于普通链表的是,跳表的每个节点上有很多指针域,巧妙利用这个特性,查询速度能调高到O(logn).

查询内部编码方式指令

复制代码
#基本语法

object encoding key

#查询key的内部编码

Redis会自动根据当前的实际情况选择内部的编码方式~~真香!

Redis的单线程模型

此处的单线程模型并非是真的说在Redis内部只有一个线程在工作,说的是Redis只用一个线程来处理命令请求,在Redis内部还有其他一些线程是用来处理网络IO的,毕竟是作为一个服务器来使用的~~

正是由于Redis的单线程模型,以至于当多个客户端并发的对Redis服务器进行操作的时候,不会有线程安全的问题,多个请求来的时候就使用放到一个队列里,串行的去处理里面的命令。而且Redis的主要核心业务逻辑也都是一些"短频快"的操作,不太消耗CPU,所以单线程模型才能很好的工作,但也有弊端:当一个指令执行的时间太长,就会阻塞其他指令!!!


面试题:

Redis虽然是单线程模型,为啥效率这么高呢?

1.Redis访问的是内存中的数据,相较于数据库访问的是硬盘数据,会快很多。

2.Redis的核心功能,比数据库简单(数据库支持各种各样的约束,功能很强大,势必会带来更多开销)。

3.单线程模型避免了一些不必要的线程竞争开销。

4.处理网络IO的时候,使用了epoll这样的IO多路复用机制。

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