Redis中的对象

Redis中的每个对象都由一个redisObject结构表示，该结构中和保存数据有关的三个属性分别是type、encoding和ptr：

typedef struct redisObject {
    unsigned type:4; // 类型
    unsigned encoding:4;// 编码
    unsigned lru:LRU_BITS; /* LRU time (relative to global lru_clock) or
                            * LFU data (least significant 8 bits frequency
                            * and most significant 16 bits access time). */
    int refcount;
    void *ptr;// 指向底层实现数据结构的指针
} robj;

1. 类型

Redis一共有5种类型，其中键值总是一个字符串对象，而值可以是5中类型中的任意一种。可以通过TYPE命令来查看键对应的值的类型

# 键为字符串对象，值为字符串对象
redis> SET msg "hello world"
OK
redis> TYPE msg
string
# 键为字符串对象，值为列表对象
redis> RPUSH numbers 1 3 5
（integer）6
redis> TYPE numbers
list

不同类型值对象的TYPE命令输出

对象类型	对象type属性值	TYPE命令的输出
字符串	REDIS_STRING	"string"
列表	REDIS_LIST	"list"
哈希	REDIS_HASH	"hash"
集合	REDIS_SET	"set"
有序集合	REDIS_ZSET	"zset"

2. 编码

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

redis> SET msg "hello world"
OK
redis> OBJECT ENCODING msg
"embstr" // msg为embstr类型
redis> SET story "long long long long long long long ago ..."
OK
redis> OBJECT ENCODING msg
"raw" // msg从embstr类型变成raw类型
redis> SADD numbers 1 3 5
（integer）3
redis> OBJECT ENCODING numbers
"intset" // numbers为intset类型
redis> SADD numbers "seven"
（integer）1
redis> OBJECT ENCODING numbers
"hashtable" // numbers从intset类型变成hashtable类型

不同类型和编码的对象

类型	编码常量	底层数据结构
REDIS_STRING	REDIS_ENCODING_INT	整数
REDIS_STRING	REDIS_ENCODING_IEMBSTR	embstr编码的简单动态字符串
REDIS_STRING	REDIS_ENCODING_RAW	简单动态字符串
REDIS_LIST	REDIS_ENCODING_ZIPLIST	压缩列表
REDIS_LIST	REDIS_ENCODING_LINKEDLIST	双端链表
REDIS_HASH	REDIS_ENCODING_ZIPLIST	压缩列表
REDIS_HASH	REDIS_ENCODING_HT	字典
REDIS_SET	REDIS_ENCODING_INTSET	整数集合
REDIS_SET	REDIS_ENCODING_HT	字典
REDIS_ZSET	REDIS_ENCODING_ZIPLIST	压缩列表
REDIS_ZSET	REDIS_ENCODING_SKIPLIST	跳跃表

OBJECT ENCODING对不同类型编码的输出

编码常量	OBJECT ENCODING命令输出
REDIS_ENCODING_INT	"int"
REDIS_ENCODING_IEMBSTR	"embstr"
REDIS_ENCODING_RAW	"raw"
REDIS_ENCODING_HT	"hashtable"
REDIS_ENCODING_LINKEDLIST	"linkedlist"
REDIS_ENCODING_ZIPLIST	"ziplist"
REDIS_ENCODING_INTSET	"intset"
REDIS_ENCODING_SKIPLIST	"skiplist"

3. 对象底层数据结构

在Redis中为了节省空间，对象的编码是会发生转化，底层的数据结构也会随着发生变化。

• 字符串对象编码的转换规则

  1. 如果一个字符串对象保存的是整数值，并且这个值可以用long类型来表示，那么字符串对象会将整数值保存在对象结构ptr属性里面，并将字符串对象的属性设置为int
  2. 如果字符串对象保存的是一个字符串值，并且长度小于39字节，那么字符串对象将使用embstr编码
  3. 对于 int编码的字符串对象来说，如果将值修改成字符串，那么字符串对象的编码将从int变为raw
  4. 对于 embstr编码的字符串对象来说，如果字符串的长度大于39字节，那么字符串对象的编码将从embstr变为raw

• 列表对象编码的转换规则

  1. 当列表对象保存的所有字符串元素的长度都小于64字节，并且保存的元素数量小于512个，对象将使用ziplist编码
  2. 如果对象不满足ziplist编码的条件，对象将使用linkedlist编码

• 哈希对象编码的转换规则

  1. 当哈希对象保存的所有键和值的字符串长度都小于64字节，并且键值对数量小于512个，对象将使用ziplist编码
  2. 如果对象不满足ziplist编码的条件，对象将使用hashtable编码

• 集合对象编码的转换规则

  1. 当集合对象保存的所有元素都是整数值，并且元素数量小于512个，对象将使用inset编码
  2. 如果对象不满足inset编码的条件，对象将使用hashtable编码

• 有序集合对象编码的转换规则

  1. 当集合对象中保存的元素数量小于128个，并且所有元素成员的长度都小于64字节，对象将使用ziplist编码
  2. 如果对象不满足ziplist编码的条件，对象将使用skiplist编码

4. 对象类型检查、回收、共享和空转时长

• 服务器在执行某些命令之前，会先检查给定键的类型能否执行指定的命令，而检查一个键的类型就是检查键的值对象的类型

• Redis的对象带有引用计数实现的内存回收机制，当一个对象不再被使用时，该对象锁占用的内存就会被自动释放

• Redis会自动共享值为0～9999的字符串对象

• 每个对象会记录自己的最后一次被访问的时间，这个时间可以用于计算对象的空转时间。当回收算法为volatile-lru或者allkeys-lru，那么当服务器占用的内存超过了maxmemory选项所设置的上限时，空转时间较高的那部分键会被服务器优先释放，从而回收内存