Redis-数据结构-整数集合、压缩列表

一、整数集合

        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,并且元素数量不多,Redis使用整数集合作为集合键的底层实现。可以保存类型为 int16_t、int32_t、int64_t 的整数值,并保证不会出现重复元素。

        1、实现结构

        contents数组是整数集合的底层实现,每个元素都是contents数组的一个数组项(item),各个项按值从小到大有序排列,并且数组中不包含重复项。

        length属性记录了整数集合包含的元素数量。

        虽然intset结构将contents属性声明为int8_t类型的数组,但实际上contends数组并不保存任何int8_t类型的值,contents数组的真正类型取决于encoding属性的值。

        2、升级

        当新元素添加到整数集合,并且新元素的类型比整数集合现有元素的类型都要长时,整数集合先进行升级(upgrade),然后将新元素添加到升级后的整数集合里。

        升级步骤:

1)根据新元素的类型,扩展整数集合底层数组的空间,并未新元素分配空间

2)将底层数组现有的所有元素转换成与新元素相同的类型,并将类型转换后的元素放置到正确的位置上,(在放置过程中继续维持底层数组有序性质不变)

3)将新元素添加到底层数组

        每次向整数集合添加新元素都可能引起升级,每次升级都需要对底层数组中所有的元素进行类型转换,所以向整数集合添加新元素的时间复杂度为O(n)

        升级的好处:

1)提升整数集合的灵活性

2)尽可能节约内存

        3、降级

整数集合不支持降级操作一旦对数组进行升级,编码就会一直保持升级后的状态。


二、压缩列表

        压缩列表(ziplist)是列表键和哈希键的底层实现之一。

        当一个列表键只包含少量列表项,并且每个列表项要么是小整数值,要么是长度较短的字符串,Redis就使用压缩列表来做列表键的底层实现。

        1、结构实现

压缩列表是Redis为了节约内存而开发的,由一系列特殊编码的连续内存块组成的顺序型数据结构。一个压缩列表可以包含任意多个节点,每个节点保存一个字节数组或者一个整数值

zlbytes: 记录整个压缩列表占用的内存字节数

zltail: 记录压缩列表表尾节点距离压缩列表的起始地址的字节数

zllen: 记录压缩列表包含的节点数量

entryX: 压缩列表各个节点

zlend: 特殊值0xFF,标记压缩列表的末端

        2、压缩列表节点

        每个压缩列表节点可以保存一个字节数组或者一个整数值;每个节点由previous_entry_lengthencodingcontent组成。

字节数组可以是:1)长度小于等于63(2^6-1)字节的字节数组;2)长度小于等于12383(2^14-1)字节的字节数组;3)长度小于等于4294967295(2^32-1)字节的字节数组

整数值可以是:1)4位(0至12)之间的无符号整数;2)1字节长的有符号整数;3)3字节长的有符号整数;

4)int16_t类型整数;5)int32_t类型整数;6)int64_t类型整数

                2.1、previous_entry_length

        记录前一个节点的字节长度,属性本身的长度可以是1字节或者5字节。

1)如果前一个节点的长度小于254字节,那么previous_entry_length属性的长度为1字节。

2)如果前一个节点的长度大于等于254字节,那么previous_entry_length属性的长度为5字节,其中第一个字节为0xFE(十进制254),之后的四个字节用于保存前一个节点的长度。

        通过指针运算,可以通过当前节点计算出前一个节点的起始地址

                2.2、encoding

        encoding属性记录了节点的content属性所保存数据的类型及长度。

   1)一字节、两字节或者五字节长,值的最高位分别为00、01或者10的是字节数组编码,表示content保存的是字节数组,数组长度由编码除去最高两位之后的其他位记录。

2)一字节长,值的最高位为11开头的是整数编码,表示content存储的是整数值,类型和长度由编码除去最高两位之后的其他位记录。

                2.3、content

        content属性负责保存节点的值,类型和长度由encoding决定

                2.4、连锁更新

                添加新节点可能导致连锁更新。

            删除节点也可能导致连锁更新

©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 204,293评论 6 478
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 85,604评论 2 381
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 150,958评论 0 337
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 54,729评论 1 277
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 63,719评论 5 366
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 48,630评论 1 281
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 38,000评论 3 397
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 36,665评论 0 258
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 40,909评论 1 299
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 35,646评论 2 321
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 37,726评论 1 330
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 33,400评论 4 321
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 38,986评论 3 307
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 29,959评论 0 19
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 31,197评论 1 260
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 44,996评论 2 349
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 42,481评论 2 342

推荐阅读更多精彩内容

  • 目录 1、演示数据类型的实现 2、简单动态字符串 3、链表 4、字典 5、跳跃表 6、整数集合 7、压缩列表 8、...
    匆匆岁月阅读 1,171评论 0 28
  • 前言 我们都知道,redis最基本的数据结构有5种,分别是字符串、列表、哈希表、集合和有序集合。其实准确来说,这种...
    绝色天龙阅读 401评论 0 1
  • 1.数据结构 1.1字符串 字符串类型的值实际可以是字符串、数字(整数,浮点数),甚至是二进制(图片、视频)...
    Sponge1128阅读 1,225评论 0 0
  • 01. 参加了十期的剽悍行动营,我们是星辰五连 在11月结束之后的12月,我又加入了运营学院,学到很多东西,看到了...
    小阿雪dx阅读 165评论 0 2
  • 背景说明 .这个系列是弗吉尼亚.萨提亚的四本书之一《与人联结》的阅读摘要 .所有内容摘自原书中文版,只有删减,摘取...
    鱼和大象阅读 1,040评论 0 1