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 限制内存使用大小的实现
May 08 Redis
Django使用redis配置缓存的方法
Jun 01 Redis
redis cluster支持pipeline的实现思路
Jun 23 Redis
Redis 彻底禁用RDB持久化操作
Jul 09 Redis
CentOS8.4安装Redis6.2.6的详细过程
Nov 20 Redis
Spring Boot实战解决高并发数据入库之 Redis 缓存+MySQL 批量入库问题
Feb 12 Redis
面试分析分布式架构Redis热点key大Value解决方案
Mar 13 Redis
Grafana可视化监控系统结合SpringBoot使用
Apr 19 Redis
Redis实现订单过期删除的方法步骤
Jun 05 Redis
关于Redis的主从复制及哨兵问题
Jun 16 Redis
基于Redission的分布式锁实战
Aug 14 Redis
python中使用redis用法详解
Dec 24 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 分页类 扩展代码
2009/06/11 PHP
PHP XML操作类DOMDocument
2009/12/16 PHP
探讨PHP调用时间格式的参数详解
2013/06/06 PHP
PHP基于SPL实现的迭代器模式示例
2018/04/22 PHP
一个JS翻页效果
2007/07/23 Javascript
通过复制Table生成word和excel的javascript代码
2014/01/20 Javascript
JS阻止用户多次提交示例代码
2014/03/26 Javascript
node.js中的fs.readSync方法使用说明
2014/12/17 Javascript
angular forEach方法遍历源码解读
2017/01/25 Javascript
bootstrap table操作技巧分享
2017/02/15 Javascript
使用JavaScriptCore实现OC和JS交互详解
2017/03/28 Javascript
JS数组交集、并集、差集的示例代码
2017/08/23 Javascript
值得收藏的vuejs安装教程
2017/11/21 Javascript
Vue.js组件间的循环引用方法示例
2017/12/27 Javascript
Puppeteer环境搭建的详细步骤
2018/09/21 Javascript
JS判断用户用的哪个浏览器实例详解
2018/10/09 Javascript
浅谈 Webpack 如何处理图片(开发、打包、优化)
2019/05/15 Javascript
微信小程序wx.navigateTo中events属性实现页面间通信传值,数据同步
2019/07/13 Javascript
python+selenium实现163邮箱自动登陆的方法
2017/12/31 Python
Python中一些不为人知的基础技巧总结
2018/05/19 Python
Python实现对字典分别按键(key)和值(value)进行排序的方法分析
2018/12/19 Python
pytorch之添加BN的实现
2020/01/06 Python
Python爬虫爬取微信朋友圈
2020/08/06 Python
详解Python中string模块除去Str还剩下什么
2020/11/30 Python
如果NULL和0作为空指针常数是等价的,那我到底该用哪一个
2014/09/16 面试题
道路建设实施方案
2014/03/18 职场文书
体育节口号
2014/06/19 职场文书
公司演讲稿开场白
2014/08/25 职场文书
主题班会开场白
2015/06/01 职场文书
婚庆公司开业主持词
2015/06/30 职场文书
2016年小学生教师节广播稿
2015/12/18 职场文书
2016年幼儿园庆六一开幕词
2016/03/04 职场文书
Python基于Opencv识别两张相似图片
2021/04/25 Python
Pytorch 如何实现常用正则化
2021/05/27 Python
Go 语言结构实例分析
2021/07/04 Golang
Python PIL按比例裁剪图片
2022/05/11 Python