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深入了解一下Redis的内存模型!

发布时间:2019-03-12 06:46:52 所属栏目:编程 来源:编程迷思
导读:一、前言 Redis是目前最火爆的内存数据库之一,通过在内存中读写数据,大大提高了读写速度,可以说Redis是实现网站高并发不可或缺的一部分。 我们使用Redis时,会接触Redis的5种对象类型(字符串、哈希、列表、集合、有序集合),丰富的类型是Redis相对于M

bucket是一个数组,数组的每个元素都是指向dictEntry结构的指针。redis中bucket数组的大小计算规则如下:大于dictEntry的、最小的2^n;例如,如果有1000个dictEntry,那么bucket大小为1024;如果有1500个dictEntry,则bucket大小为2048。

dictht

dictht结构如下:

其中,各个属性的功能说明如下:

  •  table属性是一个指针,指向bucket; 
  •  size属性记录了哈希表的大小,即bucket的大小; 
  •  used记录了已使用的dictEntry的数量; 
  •  sizemask属性的值总是为size-1,这个属性和哈希值一起决定一个键在table中存储的位置。 

dict

一般来说,通过使用dictht和dictEntry结构,便可以实现普通哈希表的功能;但是Redis的实现中,在dictht结构的上层,还有一个dict结构。下面说明dict结构的定义及作用。

dict结构如下:

深入了解一下Redis的内存模型!

其中,type属性和privdata属性是为了适应不同类型的键值对,用于创建多态字典。

ht属性和trehashidx属性则用于rehash,即当哈希表需要扩展或收缩时使用。ht是一个包含两个项的数组,每项都指向一个dictht结构,这也是Redis的哈希会有1个dict、2个dictht结构的原因。通常情况下,所有的数据都是存在放dict的ht[0]中,ht[1]只在rehash的时候使用。dict进行rehash操作的时候,将ht[0]中的所有数据rehash到ht[1]中。然后将ht[1]赋值给ht[0],并清空ht[1]。

因此,Redis中的哈希之所以在dictht和dictEntry结构之外还有一个dict结构,一方面是为了适应不同类型的键值对,另一方面是为了rehash。

(3)编码转换

如前所述,Redis中内层的哈希既可能使用哈希表,也可能使用压缩列表。

只有同时满足下面两个条件时,才会使用压缩列表:哈希中元素数量小于512个;哈希中所有键值对的键和值字符串长度都小于64字节。如果有一个条件不满足,则使用哈希表;且编码只可能由压缩列表转化为哈希表,反方向则不可能。

下图展示了Redis内层的哈希编码转换的特点:

4、集合

(1)概况

集合(set)与列表类似,都是用来保存多个字符串,但集合与列表有两点不同:集合中的元素是无序的,因此不能通过索引来操作元素;集合中的元素不能有重复。

一个集合中最多可以存储2^32-1个元素;除了支持常规的增删改查,Redis还支持多个集合取交集、并集、差集。

(2)内部编码

集合的内部编码可以是整数集合(intset)或哈希表(hashtable)。

哈希表前面已经讲过,这里略过不提;需要注意的是,集合在使用哈希表时,值全部被置为null。

整数集合的结构定义如下:

其中,encoding代表contents中存储内容的类型,虽然contents(存储集合中的元素)是int8_t类型,但实际上其存储的值是int16_t、int32_t或int64_t,具体的类型便是由encoding决定的;length表示元素个数。

(编辑:核心网)

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