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压缩列表
压缩列表(ziplist)是 列表键 和哈希键 的底层实现之一。当一个列表键只蕴含大量列表项,并且每个列表项要么就是小整数值,要么就是长度比拟短的字符串,那么 Redis 就会应用压缩列表来做列表键的底层实现。
压缩列表的形成
压缩列表是 Redis 为了 节俭内存 而开发的,是由一系列非凡编码的 间断内存块组成的程序型数据结构 。一个压缩列表能够 蕴含任意多个节点 (entry), 每个节点能够保留一个字节数组或者一个整数值。
zlbytes
:4 字节,记录 整个压缩列表占用的内存字节数。在对压缩列表进行内存重调配或者计算 zlend 的地位时应用zltail
:4 字节,记录压缩列表 表尾节点间隔压缩列表的起始地址有多少个字节。通过这个偏移量,毋庸便当整个压缩列表就能够确定表尾节点的地址zllen
:记录了压缩列表蕴含的节点数量。当这个属性的值小于 65535 时,这个属性的值就是压缩列表蕴含节点的数量,当这个值等于 65535 时,节点的实在数量须要便当能力计算得出entryX
:压缩列表蕴含的各个节点,节点的长度由节点保留的内存决定zlend
:非凡值 0xFF(十进制 255),用于标记压缩列表的末端
压缩列表节点的形成
每个压缩列表能够保留 一个字节数组 或者 一个整数值。
每个压缩列表节点都由 previous_entry_length
、encoding
、content
三个局部组成。
previous_entry_length
previous_entry_length
属性以字节为单位,记录了压缩列表中前一个节点的长度。previous_entry_length
属性的长度能够是 1 字节或者 5 字节。
如果前一节点的长度小于 254 字节,那么
previous_entry_length
属性的长度为 1 字节;否则长度为 5 字节,其中属性的第一个字节设置为0xFE
,而之后的四个字节则用于保留前一节点的长度。
压缩列表从表尾向表头遍历操作就是应用这一原理实现的,只有领有了一个指向某个节点起始地址的指针,那么通过这个指针以及这个节点的 previous_entry_length
属性,就能够始终向前一个节点回溯,最终达到压缩列表的表头节点。
encoding
encoding
属性记录了节点的 content
属性所保留数据的类型以及长度。
content
节点的 content
属性负责保留节点的值,节点值能够是一个字节数组或者整数,值的类型和长度由节点的 encoding
属性决定。
连锁更新
因为每个节点的 previous_entry_length
属性都记录了前一个节点的长度,如果存在一个压缩列表中,又多个间断的、长度介于 250 字节到 253 字节之间的节点,这时将一个长度大于等于 254 字节的新节点设置为压缩列表的表头节点,之前的第一个节点中的 previous_entry_length
属性长度仅为 1,没方法保留新节点的长度,所以会对压缩列表执行空间重调配操作,将以后节点的 previous_entry_length
属性从原来的 1 字节长拓展为 5 字节长。
同理,以后节点产生重调配操作后,可能会影响到前面的下一个节点,最坏状况下,可能会始终影响到最初一个节点。
Redis 将这种在非凡状况下产生的 间断屡次空间拓展操作 称之为”连锁更新“。
除了增加新节点可能会引发连锁更新之外,删除节点也可能会引发连锁更新。
因为连锁更新在最坏状况下须要对压缩列表执行 N 次空间重调配操作,而每次空间重调配的最坏复杂度为 O(N),所以间断更新的最坏复杂度为 O(N2)。
只管连锁更新的复杂度较高,但真正造成性能问题的几率是很低的。首先,压缩列表里恰好有多个间断的、长度介于 250 字节至 253 字节之间的节点,连锁更新才可能被触发,在理论中,这种状况并不多见。其次,即便呈现连锁更新,但只有被更新的节点数量不多,就不会对性能造成任何影响。