redis的Object结构体怎么定义

Redis的两层数据结构简介

redis的性能高的原因之一是它每种数据结构都是经过专门设计的,并都有一种或多种数据结构来支持,依赖这些灵活的数据结构,来提升读取和写入的性能。Redis的数据结构可以从两个不同的角度进行讨论

  • 第一个层面,是从使用者的角度,这一层面也是Redis暴露给外部的调用接口,比如:string,list,hash,set,sorted set。

  • Redis之Object结构体的定义及应用

    第二个层面,是从内部实现的角度,属于更底层的实现,比如:dict,sds,ziplist,quicklist,skiplist,intset。

Redis数据结构的内部实现

从Redis的使用者的角度来看,一个Redis节点包含多个database(非cluster模式下默认是16个,cluster模式下只能是1个),而一个database维护了从key space到object space的映射关系。这个映射关系的key是string类型,而value可以是多种数据类型,比如:string, list, hash、set、sorted set等。key的类型总是string,然而value可能具有多种类型。

而从Redis内部实现的角度来看,database内的这个映射关系是用一个dict来维护的。dict的key固定用一种数据结构来表达就够了,这就是动态字符串sds。而value则比较复杂,为了在同一个dict内能够存储不同类型的value,这就需要一个通用的数据结构,这个通用的数据结构就是robj,全名是redisObject。

举个例子:

  • 如果value是一个list,那么它的内部存储结构是一个quicklist。

  • 一般情况下,如果value是一个字符串,它的内部存储结构通常是sds。但如果string类型的value的值是一个数字,那么Redis内部还会把它转成long型来存储,从而减小内存使用。

所以,一个robj既能表示一个sds,也能表示一个quicklist,甚至还能表示一个long型。

redisObject结构体

redisObject的定义如下:

typedef struct redisObject {
unsigned type:4;

unsigned encoding:4;

unsigned lru:LRU_BITS;
/* lru time (relative to server.lruclock) */
int refcount;

void *ptr;
} robj;

一个robj包含如下5个字段:

  • type: 对象的数据类型。占4个bit。可能的取值有5种: OBJ_STRING, OBJ_LIST, OBJ_SET, OBJ_ZSET, OBJ_HASH,分别对应Redis对外暴露的5种数据结构

  • encoding: 对象的内部表示方式(也可以称为编码),占4个bit,可能的取值有10种。

  • lru: 做LRU替换算法用,占24个bit。

  • refcount: 引用计数。它允许robj对象在某些情况下被共享。

  • ptr: 数据指针。指向真正的数据。比如,一个代表string的robj,它的ptr可能指向一个sds结构;一个代表list的robj,它的ptr可能指向一个quicklist。

这里特别需要仔细察看的是encoding字段。对于同一个type,还可能对应不同的encoding,这说明同样的一个数据类型,可能存在不同的内部表示方式。而不同的内部表示,在内存占用和查找性能上会有所不同。

当type = OBJ_STRING的时候,表示这个robj存储的是一个string,这时encoding可以是下面3种中的一种:

  • OBJ_ENCODING_RAW: string采用原生的表示方式,即用sds来表示。

  • OBJ_ENCODING_INT: string采用数字的表示方式,实际上是一个long型。

  • OBJ_ENCODING_EMBSTR: string采用一种特殊的嵌入式的sds来表示。

当type = OBJ_HASH的时候,表示这个robj存储的是一个hash,这时encoding可以是下面2种中的一种:

  • OBJ_ENCODING_HT: hash采用一个dict来表示。

  • OBJ_ENCODING_ZIPLIST: hash采用一个ziplist来表示。

encoding的十种取值如下:

  • OBJ_ENCODING_RAW: 最原生的表示方式。这个encoding值只适用于string类型(以sds表示)。

  • OBJ_ENCODING_INT: 表示成数字。实际用long表示。

  • OBJ_ENCODING_HT: 表示成dict。

  • "OBJ_ENCODING_ZIPMAP" is an outdated representation that is no longer in use.。在小于Redis 2.6的版本中才有。

  • OBJ_ENCODING_LINKEDLIST: 也是个旧的表示方式,已不再用。

  • OBJ_ENCODING_ZIPLIST:表示成ziplist。

  • OBJ_ENCODING_INTSET: 表示成intset。用于set数据结构。

  • 以skiplist形式表示的对象编码为OBJ_ENCODING_SKIPLIST。用于sorted set数据结构。

  • OBJ_ENCODING_EMBSTR: 表示成一种特殊的嵌入式的sds。

  • OBJ_ENCODING_QUICKLIST: 表示成quicklist。用于list数据结构。

redisObject的作用

redisObject的作用的作用如下:

  • redisObjec是联结两个层面的数据结构的桥梁。

  • 为多种数据类型提供一种统一的表示方式。

  • 允许同一类型的数据采用不同的内部表示,从而在某些情况下尽量节省内存。

  • 支持对象共享和引用计数。当对象被共享的时候,只占用一份内存拷贝,进一步节省内存。



Redis是一个高性能的开源内存数据库,经常被用来缓存数据或者做数据结构存储。其中Object结构体是Redis数据结构的基础,定义了在Redis中存储和处理数据的方式。
1. Object结构体的定义
Object结构体是Redis的数据结构基础,用于存储在Redis中的各种数据结构。它由type字段和ptr指针字段组成,其中type字段定义了数据结构的类型,ptr指针字段指向具体的数据结构对象。
2. Object结构体的类型
Redis支持五种常见的数据结构类型,分别为字符串、列表、哈希表、集合和有序集合,每种类型的数据结构在Redis内部都用Object结构体来表示。
3. Object结构体的应用
Object结构体对Redis的应用至关重要,它提供了Redis内部对不同数据结构的处理方法和操作方式。例如,Redis根据Object的类型来判断需要执行哪种操作,比如对字符串进行值的设置、获取或删除,对集合进行元素的添加、删除等操作。
4. Object结构体的优化
在实际的应用中,Object结构体的定义不同于一般数据结构的定义,需要考虑内存的使用效率等因素。Redis会对Object结构体进行优化,例如在处理较小的字符串数据时不单独使用一个Object结构体,而是直接存储在对应的Redis键值对中。
总之,Object结构体是Redis数据结构中的基础和核心。深入了解Object结构体的定义和应用,将有助于我们更好地理解Redis的内部机制以及提高Redis的使用效率。