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redis的數(shù)據(jù)庫對象有五種，分別是字符串對象（key-value），列表對象（list），哈希對象（hash），集合對象（set），有序集合（sort?set）。

這些數(shù)據(jù)對象來自于底層數(shù)據(jù)類型的實現(xiàn)，這些數(shù)據(jù)類型分別為簡單動態(tài)字符串，鏈表，字典，跳躍表，整數(shù)集合，壓縮列表，對象。

以下是redisObject和底層數(shù)據(jù)結構的關系

簡單動態(tài)字符串（SDS）

redis的鍵（KEY）由簡單動態(tài)字符串實現(xiàn)，字符串對象(key-value)也是由簡單動態(tài)字符串實現(xiàn)的。而簡單動態(tài)字符串是由C實現(xiàn)的，它的結構如下

struct sdshr{//記錄buf中已經(jīng)使用的字節(jié)數(shù)量unsigned int len;//記錄buf中未使用的字節(jié)數(shù)量unsigned int free;//字節(jié)數(shù)組，存儲字符串char buf[]; }

在redis3.2版本后，SDS的結構發(fā)生了變化，有多種數(shù)據(jù)結構，根據(jù)情況使用

//字符串長度小于32 Byte struct __attribute__ ((__packed__)) sdshdr5 {unsigned char flags; /* 記錄當前字節(jié)數(shù)組的屬性，到底是哪個SDS結構 */char buf[];/* 保存字符串真正的值 */ }; //字符串長度小于256 Byte,大于32 Byte struct __attribute__ ((__packed__)) sdshdr8 {uint8_t len; /* 記錄當前數(shù)組的長度 */uint8_t alloc; /* 記錄了當前字節(jié)數(shù)組總共分配的內存大小 */unsigned char flags; /* 記錄當前字節(jié)數(shù)組的屬性，到底是哪個SDS結構 */char buf[];/* 保存字符串真正的值 */ }; //字符串長度小于65536 Byte （64KB）,大于256 Byte struct __attribute__ ((__packed__)) sdshdr16 {uint16_t len; /* 記錄當前數(shù)組的長度 */uint16_t alloc; /* 記錄了當前字節(jié)數(shù)組總共分配的內存大小 */unsigned char flags; /* 記錄當前字節(jié)數(shù)組的屬性，到底是哪個SDS結構 */char buf[];/* 保存字符串真正的值 */ }; //字符串長度小于4294967296 Byte （4GB）,大于65536 Byte struct __attribute__ ((__packed__)) sdshdr32 {uint32_t len; /* 記錄當前數(shù)組的長度 */uint32_t alloc; /* 記錄了當前字節(jié)數(shù)組總共分配的內存大小 */unsigned char flags; /* 記錄當前字節(jié)數(shù)組的屬性，到底是哪個SDS結構 */char buf[];/* 保存字符串真正的值 */ }; //字符串長度大于4294967296 Byte （4GB） struct __attribute__ ((__packed__)) sdshdr64 {uint64_t len; /* 記錄當前數(shù)組的長度 */uint64_t alloc; /* 記錄了當前字節(jié)數(shù)組總共分配的內存大小 */unsigned char flags; /* 記錄當前字節(jié)數(shù)組的屬性，到底是哪個SDS結構 */char buf[];/* 保存字符串真正的值 */ };

鏈表

鏈表是redis對象列表（list）的一種實現(xiàn)。當列表中元素數(shù)量比較多，或元素中字符串數(shù)量比較大時，就會使用鏈表結構。鏈表方便順序查詢，同時也方便插入和刪除。

鏈表由listNode和list組成，其結構如下

typedef struct listNode{struct listNode *prev;//前一個節(jié)點struct listNode * next;//后一個節(jié)點void * value;//節(jié)點值 } typedef struct list{//頭節(jié)點listNode * head;//尾節(jié)點listNode * tail;//長度unsigned long len;//復制函數(shù)void *(*dup) (void *ptr);//釋放函數(shù)void (*free) (void *ptr);//對比函數(shù)int (*match)(void *ptr, void *key); }

結構圖如下：

字典

字典可以用來保存鍵值對，字典的結構和java的hashMap結構相似，采用hash算法保存key。字典由字典，哈希表，哈希表節(jié)點實現(xiàn)。其結構如下：

/** 哈希表節(jié)點*/ typedef struct dictEntry {// 鍵void *key;// 值，可以是三種形式：指針，8字節(jié)字符，8字節(jié)整數(shù)union {void *val;uint64_t u64;int64_t s64;} v;//指向下個哈希表節(jié)點，形成鏈表（如下hash沖突，會形成鏈表）struct dictEntry *next; } /** 哈希表*/ typedef struct dictht {// 哈希表數(shù)組// 里面存儲dictEntrydictEntry **table;// 哈希表大小unsigned long size;// 哈希表大小掩碼，用于計算索引值// 總是等于 size - 1，index = hash & sizemask// 這樣所有計算得出的hash值都可以對應于table的索引unsigned long sizemask;// 該哈希表已有節(jié)點的數(shù)量unsigned long used; } /** 字典*/ typedef struct dict {// 類型特定函數(shù)，type和privdata是為了多態(tài)字典所設置的dictType *type;// 私有數(shù)據(jù)void *privdata;// 哈希表，每個字典包含兩個table// ht[0]是平時使用的哈希表，ht[1]是rehash時使用的哈希表dictht ht[2];// rehash 索引標識// 當 rehash 不在進行時，值為 -1int rehashidx; }

字典結構圖如下：

跳躍表

跳躍表是一種有序的數(shù)據(jù)結構，它通過score進行排序。跳躍表有層級的概念，每個跳躍表節(jié)點有多層，每個層級會按順序指向之后若干節(jié)點的對應層級。這是為了便于查詢，通過層級查詢節(jié)點，會比按score順序依次查詢要快很多。節(jié)點和鏈表的結構如下：

typedef struct zskiplistNode{//層struct zskiplistLevel{//前進指針struct zskiplistNode *forward;//跨度unsigned int span;} level[];//后退指針struct zskiplistNode *backward;//分值double score;//成員對象robj *obj; } typedef struct zskiplist {//表頭節(jié)點和表尾節(jié)點struct zskiplistNode *header,*tail;//表中節(jié)點數(shù)量unsigned long length;//表中層數(shù)最大的節(jié)點的層數(shù)int level; }

結構圖如下：

整數(shù)集合

當一個集合的元素數(shù)量不大，且類型都為整數(shù)時，redis就會使用整數(shù)集合進行存儲。它的結構如下：

typedef struct intset{//編碼方式uint32_t enconding;// 集合包含的元素數(shù)量uint32_t length;//保存元素的數(shù)組 int8_t contents[]; }

壓縮列表

壓縮列表是列表對象和哈希對象的實現(xiàn)方式之一。當一個列表的元素數(shù)量不多，且值為整數(shù)和不長的字符串，這時redis會使用壓縮列表。同樣如果一個哈希對象的key和value的值數(shù)量不多，且為整數(shù)和不長的字符串時，redis也會使用壓縮列表

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參考資料：

https://www.cnblogs.com/jaycekon/p/6227442.html

https://www.cnblogs.com/jaycekon/p/6277653.html

轉載于:https://my.oschina.net/u/241670/blog/3058326

總結

以上是生活随笔為你收集整理的redis底层数据结构简述的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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