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redis数据结构之压缩列表详解

爱宝贝丶
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发布于 2017/03/13 17:11
字数 992
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      redis使用压缩列表作为列表键和哈希键的底层实现之一。当一个列表键只包含少量的列表项,并且每个列表项都是由小整数值或者是短字符串组成,那么redis就会使用压缩列表存储列表项;同理,当一个哈希表包含的键值对都是由小整数值或者是短字符串组成,并且存储的键值对数目不多时,redis也会使用压缩列表来存储哈希表。以下是压缩列表存储结构:

  • zlbytes长度为4个字节,记录了整个压缩列表所占用的字节数
  • zltail长度为4个字节,记录了压缩列表起始位置到压缩列表尾节点的偏移量
  • zllen长度为2个字节,记录了当前压缩列表中所拥有的entry的数量
  • entryX存储了实际的对象,其长度根据具体的实体而定
  • zlend长度为1个字节,保存了十进制的255,用于标记压缩列表的末端

      通过上面的结构可以看出,压缩列表存储数据的为一整个数组,在这个数组中前12个字节固定保存了zlbytes、zltail和zllen三个表征整个压缩列表属性的数据,而后续的数组则保存了entry的数组,最后通过一个字节长度的属性zlend来记录当前压缩列表已经结束。

      在上述结构中,我们并没有看到任何属性用以表征每个entry的长度及其存储的数据类型,如字符串或者是整型值,而压缩列表整体其实是一个数组,因而如果不对这两个类型的数据进行记录那么将无法对每一个entry进行区分。实际上,每个entry是由三部分组成:previous_entry_length、encoding和content。

  • previous_entry_length为一个整型值,记录了前一个节点整体占用字节的长度,当前一个节点的长度小于254时,该属性占用一个字节,当前一个节点长度大于等于254时,该属性则占用5个字节,其第一个字节会保存十进制的0xFE,即十进制的254,后四个字节则保存了前一节点的长度;
  • encoding属性长度不定,其主要保存了当前节点的编码格式和节点的长度。当encoding属性的最高两位为00、01或10时,表示其存储的是字节数组。其为00时,encoding占用1个字节,其后6位保存了content属性的长度;为01时,encoding占用2个字节,其后14位保存了content属性的长度;为10时,则其后38位保存了content属性的长度。当encoding属性的最高两位为11时,表示其存储的是一个整型值,并且此时encoding属性的长度为1个字节。当11后两位,也即第三位和第四位为00时,表示存储的是int16_t类型的整数,当其为01时,表示存储的是int32_t类型的整数,当其为10时,表示存储的是int64_t类型的整数,当其为11时,表示存储的是24位有符号整数。(这四种情况后续位上的值都为0)当11后五位为1,并且最后一位为0时,表示存储的是8位有符号整数。当11后两位为11时,那么该节点就没有content属性,该节点的属性值保存在encoding属性的后四个位上,并且其值要介于0~12之间。
  • content属性保存了该节点的实际的字符串或整型数据。

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