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一、简介

redis是一种key-value型的内存数据库，它所有的key都是字符串，而value常见的数据类型有五种：string、list、set、zset、hash。redis的这些数据结构, 在底层都是使用redisObject来进行表示。redisObject中有三个重要的属性, 分别是type、 encoding 和 ptr。

二、对象类型与编码

redis的key和value 都是对象。redis对象有五种：

类型常量	对象的名称
REDIS_STRING	字符串对象
REDIS_LIST	列表对象
REDIS_HASH	哈希对象
REDIS_SET	集合对象
REDIS_ZSET	有序集合对象

key总是字符串对象，value有可能是以上五种。

对象的内部结构

typedef struct redisObject {
    // 类型
   unsigned type:4;
   // 编码
   unsigned encoding:4;
   // 指向底层实现数据结构的指针
   void *ptr;
   ......
}

对象的 ptr 指针指向对象的底层实现数据结构， 而这些数据结构由对象的 encoding 属性决定。

encoding 记录了这个对象使用了什么数据结构作为对象的底层实现。

type	encoding	对象
REDIS_STRING	REDIS_ENCODING_INT	使用整形值实现的字符串对象
REDIS_STRING	REDIS_ENCODING_EMBSTR	使用embstr编码的简单动态字符串实现的字符串对象
REDIS_STRING	REDIS_ENCODING_RAW	使用简单动态字符串实现的字符串对象
REDIS_LIST	REDIS_ENCODING_ZIPLIST	使用压缩列表实现的列表对象
REDIS_LIST	REDIS_ENCODING_LINKEDLIST	使用双端链表的列表对象
REDIS_HASH	REDIS_ENCODING_ZIPLIST	使用压缩列表实现的哈希对象
REDIS_HASH	REDIS_ENCODING_HT	使用字典实现的哈希对象
REDIS_SET	REDIS_ENCODING_INTSET	使用证书集合实现的集合对象
REDIS_SET	REDIS_ENCODING_HT	使用字典实现的集合对象
REDIS_ZSET	REDIS_ENCODING_ZIPLIST	使用压缩列表实现的有序集合对象
REDIS_ZSET	REDIS_ENCODING_SKIPLIST	使用跳跃表和字典实现的有序集合对象

三、string

字符串对象的 encoding 有三种，分别是：int、raw、embstr。

• 1、字符串对象，如果保存整数。void则指向long，编码设置为int。
• 2、如果是字符串会根据字符串长度判断编码方式。（sds len属性）
• 3、对于浮点数的保存也是使用sds，当作字符串值来保存的。编码类型为embstr或raw。

长度大于39个字节，那么数据结构为SDS，编码为raw。

如果是字符串，且小于39个字节，将使用embstr编码保存。

embstr是一种优化编码。虽然也使用SDS数据结构，但它只调用一次内存分配，比raw少调用一次。它调用一次内存分配，直接分配一块连续的空间， 空间中依次包含 redisObject 和 sdshdr 两个结构。

四、hash

哈希对象的编码有两种，分别是：ziplist、hashtable。

当哈希对象可以同时满足以下两个条件时， 哈希对象使用 ziplist 编码：

• 哈希对象保存的所有键值对的键和值的字符串长度都小于 64 字节；
• 哈希对象保存的键值对数量小于 512 个；

数量小于 512，且键值对长度都小于 64 字节，使用ziplist(压缩列表)存储

key和value是先后被push到表尾的。key与value紧挨着，同时每对key-value也紧挨着。(key与value都是StringObject)

数量不小于 512或键值对长度有达到 64 字节，使用的是hashtable编码。

五、list

列表的 encoding 有两种，分别是：ziplist、linkedlist。

当列表对象可以同时满足以下两个条件时， 列表对象使用 ziplist 编码：

• 列表对象保存的所有字符串元素长度小于64字节；
• 列表对象保存的元素数量小于512个；

长度小于 512，且所有元素的长度都小于 64 字节，使用ziplist编码

长度不小于 512或元素的长度有达到 64 字节，使用linkedlist编码

六、set

集合的 encoding 有两种，分别是：intset、hashtable。

当集合对象可以同时满足以下两个条件时， 集合对象使用 intset 编码：

• 集合对象保存的所有元素都是整数值；
• 集合对象保存的元素数量不超过 512 个；

数量小于 512，且所有元素都是整数值，使用intset编码

数量不小于 512或所有元素不全是整数值，使用hashtable编码

key(StringObject)保存元素值，value为NULL。

七、zset

zset的编码有两种，分别是：ziplist、skiplist。

当有序集合对象可以同时满足以下两个条件时， 有序集合对象使用 ziplist编码：

• 有序集合对象保存的所有元素的长度都小于 64 字节；
• 有序集合对象保存的元素个数小于128个；

个数小于 128，且所有元素的长度都小于 64 字节，使用ziplist编码

个数不小于 128或元素存在长度达到 64 字节，使用skiplist编码

skiplist编码的有序集合对象使用zset结构作为底层实现，一个zset结构同时包含一个字典和一个跳跃表。

typedef struct zset {
    zskiplist *zs1
    dict *dict
}

zsl 跳跃表按分值从小到大保存了所有集合元素。

每个跳跃表节点都保存了一个集合元素： 跳跃表节点的 object 属性保存了元素的成员， 而跳跃表节点的 score 属性则保存了元素的分值。

dict 字典为有序集合创建了一个从成员到分值的映射。