「Redis数据结构」字符串对象（String）

「Redis数据结构」字符串对象String

一、概述

字符串数据类型是Redis里最常用的类型，它的键和值都是字符串，使用起来非常的方便。虽然字符串数据类型的值都统称为字符串了，但是在实际存储时会根据值的不同自动选择合适的编码。字符串对象的编码一共有三种：int、raw、embstr。

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二、编码分类

int

如果以字符串对象保存的是一个整数值，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ptr属性里面(void* 转为long*)，并将字符串对象的编码设置为REDIS_ENCODING_INT。

redis> SET number 10086
OK

redis> OBJECT ENCODING number
"int"

// 只对长度小于或等于 21 字节，并且可以被解释为整数的字符串进行编码
if (len <= 21 && string2l(s,len,&value)) {
    if (server.maxmemory == 0 && value >= 0 && value < REDIS_SHARED_INTEGERS) {
        decrRefCount(o);
        incrRefCount(shared.integers[value]);
        return shared.integers[value];  // 这里value < REDIS_SHARED_INTEGERS，直接使用共享的字符串对象。
    } else {  
        if (o->encoding == REDIS_ENCODING_RAW) 
            sdsfree(o->ptr);
        o->encoding = REDIS_ENCODING_INT;
        o->ptr = (void*)value;
        return o;
    }
} 

embstr

如果字符串对象保存的是一个字符串值，并且这个字符串值长度小于等于39字节（redis3.2前）。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 embstr 。

redis> SET msg "hello"
OK

redis> OBJECT ENCODING msg
"embstr"

embstr 编码是专门用于保存短字符串的一种优化编码方式， 这种编码和 raw 编码一样， 都使用 redisObject 结构和 sdshdr 结构来表示字符串对象， 但 raw 编码会调用两次内存分配函数来分别创建 redisObject 结构和 sdshdr 结构， 而 embstr 编码则通过调用一次内存分配函数来分配一块连续的空间， 空间中依次包含 redisObject 和 sdshdr 两个结构。

• embstr 编码将创建字符串对象所需的内存分配次数从 raw 编码的两次降低为一次。
• 释放 embstr 编码的字符串对象只需要调用一次内存释放函数， 而释放 raw 编码的字符串对象需要调用两次内存释放函数。
• 因为 embstr 编码的字符串对象的所有数据都保存在一块连续的内存里面， 所以这种编码的字符串对象比起 raw 编码的字符串对象能够更好地利用缓存带来的优势。

row

如果字符串对象保存的是一个字符串值，并且这个字符串值长度大于39（redis3.2前）字节。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 。

redis> SET story "Long, long, long ago there lived a king ..."
OK

redis> STRLEN story
(integer) 43

redis> OBJECT ENCODING story
"raw"

三、小结

• embstr与raw都使用redisObject和sds保存数据
• embstr只分配一次内存空间，因此redisObject和sds是连续的
• raw需要分配两次内存空间，分别为redisObject和sds分配空间，不连续。
• embstr好处：创建/删除时少分配/释放一次空间，对象的所有数据连续，查找方便
• embstr坏处：当需要重新分配内存时，整个redisObject和sds都要重新分配空间，因此redis中的embstr实现为只读。

四、参考

Redis 字符串对象

《Redis 设计与实现》