Redis数据类型的底层结构

RedisObject底层结构实现

1、String

底层实现：SDS
Redis构建的简单动态字符串（Simple Dynamic String），简称SDS,
AOF的缓冲层也用的是SDS

优点：
传统字符串（C字符串）				SDS
1. 获取字符串长度的复杂度为O（N)			获取字符串长度的复杂度为O(1)
2. API 是不安全的，可能会造成缓冲区溢出		API 是安全的，不会造成缓冲区溢出
3. 修改字符串长度N次必然需要执行N次内存重分配	修改字符串长度N次最多执行N次内存重分配
4. 只能保存文本数据				可以保存二进制数据和文本文数据
5. 可以使用所有<String.h>库中的函数		可以使用一部分<string.h>库中的函数

1、C字符串通过遍历的方式来获取字符串的长度,O（n）；
SDS数据结构中存储了字符串长度，空余长度，数据空间，直接可获取字符串长度，O（1）
struct sdshdr {
	int len;// buf 中已占用空间的长度
	int free;// buf 中剩余可用空间的长度
	char buf[];// 数据空间
};
2、C字符串在进行字符串修改的时候，若修改后的字符串的长度大于原有的长度，此时又为及时修改空间长度，就会产生内存得溢出；而且每次进行字符串修改都要重新分配空间。
SDS进行修改时会有如下三步：
	检查空间是否足够
	若不足够则会，进行空间的开辟，开辟为新字符串的长度，将len改为新空间的大小
	重新计算free空间大小，即将free改为新len的长度。
3、C字符串每次进行扩充和收缩时都要进行内存空间的分配，若修改后的长度大于原来的长度，此时未进行内存空间的分配，就会导致内存空间的泄露；
SDS则不会在内次修改时会进行一次内存空间的判断，若上次扩展的空间足够这次字符的使用则不用进行空间扩展，这样分配空间的次数也会变少，效率也会变高。同时SDS提供了惰性空间释放的API可以防止一些无用空间的浪费。
4、c字符串只有一个空字符作为结束符，因此无法存储图片，音频，视频，压缩文件这样的二进制数据；
SDS对空字符串没有要求，通过len属性来判断字符串的结束。

2、list（列表）

quicklist:而在Redis3.2版本开始对列表数据结构进行了改造，使用 quicklist 代替了 ziplist 和 linkedlist
底层实现：ziplist,linkedlist
ziplist（压缩列表）:列表长度少于 512，并且所有元素的长度都少于64个字节时
linkedlist（双链表）: 上述反之，使用双链表

quicklist

数组

压缩表

linkedlist（双向链表）

ziplist节省内存原理:
普通数组的各个元素的长度都是一样的，按元素的最大值来确定，这样有时候会造成空间的浪费，
ziplist在各个元素中存放元素的长度，这样会更好的使用空间。
linkedlist：双向链表

3、hash

底层实现：ziplist、hashtable
ziplist（压缩列表）：当哈希对象保存的键值对数量少于512，且所有键值对的长度都少于64字节时
hashtable：上述反之使用hashtable

ziplist

hashtable

4、set（集合）

底层实现：intset、hashtable
intset:当 集合的长度少于 512 时，并且所有元素都是整数，使用 intset存储
hashtable: hashtable编码的底层实现是字典，字典的每个键是字符串对象，只不过值都是空(NULL)

inset

hashtable

5、SortSet（有序列表）

底层实现：skiplist、ziplist
定义：增加了向前指针的链表叫作跳表。
即：可进行二分查找的有序链表，增加了多级索引，提高了对链表数据操作的速度。
哪些数据格式底层：SortSet

ziplist

普通单链表

跳跃表