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一、前言
Redis 提供了 5 种数据类型:String(字符串)、Hash(哈希)、List(列表)、Set(汇合)、Zset(有序汇合),了解每种数据类型的特点对于 redis 的开发和运维十分重要。
<p align=”right”> 原文解析 </p>
Redis 中的 list 是咱们常常应用到的一种数据类型,依据应用形式的不同,能够利用到很多场景中。
二、底层解析
1、上节回顾
上节《闲扯 Redis 四》List 数据类型底层编码转换 说道,在 3.0 版本的 Redis 中,List 类型有两种实现形式:
1、应用压缩列表(ziplist)实现的列表对象。
2、应用双端链表(linkedlist)实现的列表对象。
在 3.2 版本后新增了 quicklist 数据结构实现了 list,当初就来剖析下 quicklist 的构造
2、官网形容
先来看看 Redis 官网对 quicklist 的形容:
A doubly linked list of ziplists
A generic doubly linked quicklist implementation
可见 quicklist 是一个双向链表,并且是一个 ziplist 的双向链表,也就是说 quicklist 的每个节点都是一个 ziplist。而通过后面的文章咱们能够晓得,ziplist 自身也是一个能维持数据项先后顺序的列表,而且数据项保留在一个间断的内存块中。那是不是意味着 quicklist 联合了压缩列表和双端链表的特点呢!
3、构造剖析
quicklist 构造定义
/*
* quicklist
*/
typedef struct quicklist {
// 头结点
quicklistNode *head;
// 尾节点
quicklistNode *tail;
// 所有 ziplist 中 entry 数量
unsigned long count;
//quicklistNodes 节点数量
unsigned int len;
//ziplist 中 entry 能保留的数量, 由 list-max-ziplist-size 配置项管制
int fill : 16;
// 压缩深度, 由 list-compress-depth 配置项管制
unsigned int compress : 16;
} quicklist;
quicklist 构造属性正文
正文:
fill:ziplist 中 entry 能保留的数量, 由 list-max-ziplist-size 配置项管制
示意了单个节点 (quicklistNode) 的负载比例(fill factor),正数限度 quicklistNode 中的 ziplist 的字节长度,
负数限度 quicklistNode 中的 ziplist 的最大长度。
-5: 最大存储空间: 64 Kb <-- 通常状况下不要设置这个值
-4: 最大存储空间: 32 Kb <-- 十分不举荐
-3: 最大存储空间: 16 Kb <-- 不举荐
-2: 最大存储空间: 8 Kb <-- 举荐
-1: 最大存储空间: 4 Kb <-- 举荐
对于正整数则示意最多能存储到你设置的那个值, 以后的节点就装满了
通常在 -2 (8 Kb size) 或 -1 (4 Kb size) 时, 性能体现最好
compress:压缩深度, 由 list-compress-depth 配置项管制
示意 quicklist 中的节点 quicklistNode, 除开最两端的 compress 个节点之后, 两头的节点都会被压缩(LZF 压缩算法)。
quicklistNode 构造定义
typedef struct quicklistNode {
// 前节点指针
struct quicklistNode *prev;
// 后节点指针
struct quicklistNode *next;
// 数据指针。以后节点的数据没有压缩,那么它指向一个 ziplist 构造;否则,它指向一个 quicklistLZF 构造。unsigned char *zl;
//zl 指向的 ziplist 理论占用内存大小。须要留神的是:如果 ziplist 被压缩了,那么这个 sz 的值依然是压缩前的 ziplist 大小
unsigned int sz;
//ziplist 外面蕴含的数据项个数
unsigned int count : 16;
//ziplist 是否压缩。取值:1--ziplist,2--quicklistLZF
unsigned int encoding : 2;
// 存储类型,目前应用固定值 2 示意应用 ziplist 存储
unsigned int container : 2;
// 当咱们应用相似 lindex 这样的命令查看了某一项原本压缩的数据时,须要把数据临时解压,这时就设置 recompress= 1 做一个标记,等有机会再把数据从新压缩
unsigned int recompress : 1;
unsigned int attempted_compress : 1; /* node can't compress; too small */
unsigned int extra : 10; /* more bits to steal for future usage */
} quicklistNode;
quicklistLZF 构造定义
typedef struct quicklistLZF {
unsigned int sz; // 压缩后的 ziplist 大小
char compressed[];// 柔性数组,寄存压缩后的 ziplist 字节数组} quicklistLZF;
4、quicklist 结构图
根据上述构造体定义,咱们能够绘制一下 quicklist 的构造:
三、要点总结
1、双端链表
1. 双端链表便于在表的两端进行 push 和 pop 操作,然而它的内存开销比拟大;
2. 双端链表每个节点上除了要保留数据之外,还要额定保留两个指针;
3. 双端链表的各个节点是独自的内存块,地址不间断,节点多了容易产生内存碎片;
2、压缩列表
1.ziplist 因为是一整块间断内存,所以存储效率很高;
2.ziplist 不利于批改操作,每次数据变动都会引发一次内存的 realloc;
3. 当 ziplist 长度很长的时候,一次 realloc 可能会导致大批量的数据拷贝,进一步升高性能;
3、quicklist
1. 空间效率和工夫效率的折中;
2. 联合了双端链表和压缩列表的长处;