redis数据结构之压缩列表


Posted in Redis onMarch 21, 2022
目录

压缩列表是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列表项,并且每个列表项要么就是小整数,要么就是长度比较短的字符串,redis就会使用压缩列表来做列表键的底层实现

当一个哈希键只包含少量键值对,并且每个键值对的键和值要么就是小整数值,要么就是长度比较短的字符串,那么Redis就会使用压缩列表来做哈希键的底层实现。

压缩列表是Redis为了节约内存而开发的是由一系列特殊编码的连续内存块组成的顺序型数据结构,一个压缩列表可以包含任意多个节点,每个节点可以保存一个字节数组或者一个整数值

ziplist 数据结构:压缩列表各个组成部分

redis数据结构之压缩列表

压缩列表各个组成部分详细说明:

redis数据结构之压缩列表

压缩列表节点的构成:

每个压缩列表节点可以保存一个字节数组或者一个整数值,其中字节数组可以是以下三种长度的其中一种

长度小于等于63字节的字节数组

长度小于等于16383字节的字节数组

长度小于等于4294967295字节的字节数组

数值则可以是以下六种长度的其中一种:

  • 1:  4位长介于0至12之间的无符号整数
  • 2:1字节长的有符号整数
  • 3: 3字节长的有符号整数
  • 4:int16类型整数
  • 5:int32类型整数
  • 6 : int64类型整数

压缩列表的数据结构:

redis数据结构之压缩列表

压缩列表是redis为了节约内存而开发的,由一系列特殊编码的连续内存块组成的顺序型数据结构。一个压缩列表可以包含任意多个节点,每个节点保存一个字节数组或者一个整数值。

创建一个空的ziplist:

/*
 * 新创建一个空 ziplist
 * 
 * 复杂度:O(1)
 *
 * 返回值:新创建的 ziplist
 */
unsigned char *ziplistNew(void) {
    // 分配 2 个 32 bit,一个 16 bit,以及一个 8 bit
    // 分别用于 <zlbytes><zltail><zllen> 和 <zlend>
    unsigned int bytes = ZIPLIST_HEADER_SIZE+1;
    unsigned char *zl = zmalloc(bytes);

    // 设置长度
    ZIPLIST_BYTES(zl) = intrev32ifbe(bytes);

    // 设置表尾偏移量
    ZIPLIST_TAIL_OFFSET(zl) = intrev32ifbe(ZIPLIST_HEADER_SIZE);

    // 设置列表项数量
    ZIPLIST_LENGTH(zl) = 0;

    // 设置表尾标识
    zl[bytes-1] = ZIP_END;

    return zl;
}

压缩列表包含任意多个压缩列表节点,每个节点可以保存一个字节数组或者一个整数值。

压缩列表组成部分:

  • zlbytes:记录整个压缩列表占用的内存字节数
  • zltail:记录压缩列表表尾节点距离压缩列表的起始地址的字节数
  • entryX:列表节点
  • zlend:用于标记压缩列表的末端

压缩列表节点的构成:

  • preivous_entry_length:记录压缩列表中前一个节点的长度
  • encoding:记录节点content属性保存数据的类型以及长度
  • content:负责保存节点的值,值的类型和长度由节点的encoding属性决定。

当我们知道一个指向某个节点起始地址的指针,那么通过这个指针以及这个节点的preivous_entry_length属性,我们可以一直向前一个节点回溯,最终到达压缩列表的表头节点。

连锁更新:

每个节点的preivous_entry_length属性记录前一个节点的长度

如果前一个节点长度小于254字节,preivous_entry_length属性需要用1字节长的空间来保存这个长度值

如果前一个节点长度大于等于254字节,preivous_entry_length属性需要用5字节长的空间来保存这个长度值

如果前一个节点长度变大,这个节点的preivous_entry_length就要扩展,这个节点的扩展引起下一个节点的扩展,这就是连锁更新

redis将这种在特殊情况下产生的连续多次空间扩展操作称之为连锁更新

在添加新节点和删除节点都可能引发连锁更新。

连锁更新最坏情况下需要对压缩列表进行N次空间重分配操作,每次空间重分配的最坏复杂度为O(N),所以连锁更新的最坏复杂度为O(N的平方),平均复杂度为O(N)

总结:

压缩列表是为了节约内存而开发的顺序型数据结构,它是列表键和哈希键的底层实现之一,压缩列表可以包含多个节点,每个节点可以保存一个字节数组或整数值,添加新节点或删除节点可能引发连锁更新操作,这种操作出现几率不高。

到此这篇关于redis数据结构之压缩列表 的文章就介绍到这了,更多相关redis压缩列表 内容请搜索三水点靠木以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持三水点靠木!

Redis 相关文章推荐
Redis安装启动及常见数据类型
Apr 14 Redis
详解Redis实现限流的三种方式
Apr 27 Redis
Redis延迟队列和分布式延迟队列的简答实现
May 13 Redis
浅谈Redis的几个过期策略
May 27 Redis
Redis主从配置和底层实现原理解析(实战记录)
Jun 30 Redis
基于Redis的List实现特价商品列表功能
Aug 30 Redis
Redis命令处理过程源码解析
Feb 12 Redis
Redis 中使用 list,streams,pub/sub 几种方式实现消息队列的问题
Mar 16 Redis
Redis调用Lua脚本及使用场景快速掌握
Mar 16 Redis
sentinel支持的redis高可用集群配置详解
Apr 01 Redis
一文教你快速生成MySQL数据库关系图
Jun 28 Redis
redis lua限流算法实现示例
Jul 15 Redis
Redis高可用集群redis-cluster详解
使用Redis实现点赞取消点赞的详细代码
Mar 20 #Redis
Redis集群节点通信过程/原理流程分析
redis数据一致性的实现示例
高并发下Redis如何保持数据一致性(避免读后写)
Mar 18 #Redis
redis击穿 雪崩 穿透超详细解决方案梳理
Redis调用Lua脚本及使用场景快速掌握
You might like
PHP中把stdClass Object转array的几个方法
2014/05/08 PHP
PHP写日志的实现方法
2014/11/05 PHP
php生成图片验证码的方法
2016/04/15 PHP
php版微信公众平台接口参数调试实现判断用户行为的方法
2016/09/23 PHP
php中array_slice和array_splice函数解析
2016/10/18 PHP
PHP实现上传图片到 zimg 服务器
2016/10/19 PHP
Laravel学习教程之本地化模块
2017/08/18 PHP
PHP 实现base64编码文件上传出现问题详解
2020/09/01 PHP
PHP7 新增常量
2021/03/09 PHP
PHP高并发和大流量解决方案整理
2021/03/09 PHP
jQuery Clone Bug解决代码
2010/12/22 Javascript
Jquery 获取checkbox的checked问题
2011/11/16 Javascript
JavaScript验证图片类型(扩展名)的函数分享
2014/05/05 Javascript
JS实现浏览器状态栏文字从右向左弹出效果代码
2015/10/27 Javascript
超实用的JavaScript表单代码段
2016/02/26 Javascript
JavaScript实现弹出DIV层同时页面背景渐变成半透明效果
2016/03/25 Javascript
jquery实现全选和全不选功能效果的实现代码【推荐】
2016/05/05 Javascript
JS选取DOM元素的简单方法
2016/07/08 Javascript
Javascript动画效果(4)
2016/10/11 Javascript
详解javascript获取url信息的常见方法
2016/12/19 Javascript
jQuery扇形定时器插件pietimer使用方法详解
2017/07/18 jQuery
Node.js开发之套接字(socket)编程入门示例
2019/11/05 Javascript
浅谈javascript如何获取文件后缀名
2020/08/07 Javascript
python实现人人网登录示例分享
2014/01/19 Python
Python编程实现输入某年某月某日计算出这一天是该年第几天的方法
2017/04/18 Python
Python实现按逗号分隔列表的方法
2018/10/23 Python
python如何以表格形式打印输出的方法示例
2019/06/21 Python
pandas基于时间序列的固定时间间隔求均值的方法
2019/07/04 Python
MCM英国官网:奢侈皮具制品
2017/04/18 全球购物
Pandora德国官网:购买潘多拉手链、戒指、项链和耳环
2020/02/20 全球购物
求两个数的乘积和商数,该作用由宏定义来实现
2013/03/13 面试题
环境工程大学生自荐信
2013/10/21 职场文书
书香家庭事迹材料
2014/05/09 职场文书
借款担保书范文
2014/05/13 职场文书
大学生学习新党章思想汇报
2014/10/25 职场文书
企业文化学习心得体会
2016/01/21 职场文书