redis-数据结构与对象
一、redisObject
Redis中的每个对象都由一个redisObject结构表示
type：表示对象的类型，占4个bit，就是string，hash，list，set，zset这些类型
encoding：表示对象的编码，占用4个bit
4. ptr:指针对象,64位系统寻址地址固定是 64bits , 当encoding为int时, ptr 为数字的值;
1.type类型
type 记录了对象的类型，所有的类型如下：
2.encoding类型
encoding 表示 ptr 指向的具体数据结构，即这个对象使用了什么数据结构作为底层实现
每种类型的对象都至少使用了两种不同的编码
3.不同类型和编码的对象
二、字符串对象（string）
1.int-使用整数值实现
如果一个字符串对象保存的是整数值,并且这个整数值可以用 long 类型来表示
那么字符串对象会将整数值保存在字符串对象结构的 ptr 属性里面（将 void* 转换成 long ）
并将字符串对象的编码设置为 int
可以被转化为 long 类型整数的字符串以这种方式编码,大小：16字节
2.embstr-使用embstr编码的sds实现
embstr编码是专门用于保存短字符串的一种优化编码方式,
当字符串的长度小于等于 44 的时候，将采用 embstr 编码
3.raw-使用sds实现
如果字符串对象保存的是一个字符串值,并且这个字符串值的长度大于 44 字节(redis3.2版本之前是39),那么字符串对象将使用一个简单动态字符串（SDS）来保存这个字符串值,并将对象的编码设置为 raw
4.简单动态字符串-sds
一种用于存储二进制数据的一种结构, 具有动态扩容的特点
5.为什么使用sds?
6.字符串对象编码转换
二、列表对象（list）
1.ziplist-使用压缩列表实现（版本3.2之前）
压缩列表是 ZSET、HASH和 LIST 类型的其中一种编码的底层实现，
是由一系列特殊编码的连续内存块组成的顺序型数据结构，其目的是节省内存；
当列表对象的所有字符串元素长度都小于64字节，并且保存的元素数量小于512个时，使用压缩列表；
如果不满足上述条件中的任意一个，都会使用链表。
2.linkedlist-使用双端链表实现（版本3.2之前）
head:表头节点、tail：表尾节点
len:链表所包含的节点数量
dup:节点值复制函数
free：节点值释放函数
match:节点值对比函数
prev:前置节点、next:后置节点、value:节点的值
3.quicklist-使用快速列表实现（版本3.2之后）
数据结构：
示例：
qucikList总体结构图：
三、哈希对象（hash）
1.hashtable-使用字典实现
Redis中的字典采用哈希表作为底层实现，一个哈希表有多个节点，每个节点保存一个键值对。
数据结构：
结构图：
链地址法解决键冲突
一个包含两个键值对的哈希表：
使用链表解决k2和k1的冲突
因为dictEntry节点组成的链表没有指向链表表尾的指针，所以为了 速度考虑，程序总是将新节点添加到链表的表头位置（复杂度为 O（1）），排在其他已有节点的前面。
rehash：
示例：
（1）执行rehash之前的字典
（2）为字典的ht[1]哈希表分配空间
（3）ht[0]的所有键值对都已经被迁移到ht[1]
（4）完成rehash之后的字典
2.编码转换
四、集合对象（set）
1.intset-使用整数集合实现
整数集合（intset）是集合键的底层实现之一，当一个集合只包含整 数值元素，并且这个集合的元素数量不多时，Redis就会使用整数集合 作为集合键的底层实现。
数据结构：
结构图：
示例：
2.编码转换
五、有序集合对象（zset）
1.skiplist-使用跳跃表和字典实现
跳跃表（skiplist）是一种有序数据结构，它通过在每个节点中维持
多个指向其他节点的指针，从而达到快速访问节点的目的
数据结构：
结构图：
zslGetRank函数：返回给定成员和分值的节点在表中的排位
时间复杂度是O(logN)
sdscmp函数是比较两个sds的大小
跳跃表的查找
1.优先从高层查找
2.若当前节点的值, 小于要查找的值,
并且next指针指向大于目标值的节点, 就要降一级寻找,
或者next指针指向了null, 那么也需要降一级查找
使用跳跃表和字典实现：
为什么有序集合需要同时使用字典和跳跃表实现？不会浪费内存吗？
（1）如果只是用字典来实现，那么虽然在查找成员时复杂度为O(1)，但因为字典是无序保存元素的，当执行范围性操作例如 ZRANK 时，程序都需要进行排序；
如果只是使用跳跃表来实现，虽然执行范围性操作复杂度很低，当时在根据成员查找分值时因为没有了字典，复杂度会从O(1)变为O(longN)。
（2）这两种数据结构都会通过指针来共享相同元素的成员和分值，不会浪费内存。
2.编码转换
六、预估内存大小
1.set aaa bbb占用多少内存？
（1）数据结构
key + value：dicEntry（24字节，jemalloc会分配32字节）
key：sds（短字符串用的是sdshdr8，占用4字节，aaa占用3字节，总共分配8字节）
value ：redisObject（16字节） + sds（同上，8字节）
总共：dicEntry（32）+ redisObject（16） + sds（8）+ sds（8）= 64字节。
总结
以上内容是作者在网上收集总结而来，如有雷同，请联系作者删除，谢谢支持！