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Redis中壓縮列表的數據結構和儲數據的方式

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Redis

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Redis中的压缩列表(ziplist)是一种特殊类型的数据结构,用于在列表和哈希表中存储小型元素。
压缩列表以连续的内存块形式存储数据,是一种紧凑高效的数据结构。

压缩列表由多个连续的节点组成(每个节点包含一个元素)。每个节点由两部分组成:前缀和后缀。前缀存储了编码节点元素长度的信息,而后缀存储了节点的实际元素值。

压缩列表的前缀编码有以下几种类型:

  • 字节数小于等于253的元素,前缀直接表示元素长度。
  • 字节数大于253小于2^16(65535)的元素,前缀为特殊字节253,后续的两个字节表示元素长度。
  • 字节数大于等于216小于等于232-1的元素,前缀为特殊字节254,后续的四个字节表示元素长度。
  • 字节数大于2^32-1的元素,前缀为特殊字节255,后续的八个字节表示元素长度。

压缩列表使用变长编码,使得不同长度的元素都可以紧凑地存储。此外,压缩列表还支持指针访问,可以通过偏移量来快速地访问指定位置的元素。

与其他数据结构的关系:

  • 压缩列表在Redis中常被用于存储小型元素的列表和哈希表。
  • 与普通列表相比,压缩列表占用更少的内存空间,并且在元素较小时具有更好的性能。
  • 与普通哈希表相比,压缩列表能够在元素较小时以更低的开销存储和访问数据。

需要注意的是,压缩列表的性能和优势在于存储小型元素。对于较大的元素,压缩列表可能不是最优的选择,因为元素较大时,其内部的编码开销会增加。

Redis的压缩列表(ziplist)是一种紧凑的数据结构,用于存储列表和哈希等数据类型中的元素,以节省内存空间。压缩列表由一系列节点组成,每个节点都可以存储一个字节数组来表示一个元素。

节点的结构如下:

|  前置节点长度  |  后置节点长度  |  前置节点内容  |  后置节点内容  |  数据       |
|---------------|---------------|--------------|--------------|------------|
|  2个字节       |  2个字节       |  可变字节数组 |  可变字节数组 |  可变长度  |

其中:

  • 前置节点长度和后置节点长度都是2个字节,用于记录前后节点内容的长度。如果节点是压缩列表的第一个节点,则前置节点长度为0;如果节点是压缩列表的最后一个节点,则后置节点长度为0。

  • 前置节点内容和后置节点内容也是可变长度的字节数组,用于存储前置节点和后置节点的内容。在压缩列表中,每个节点的内容都是元素的字节数组的表示形式。

  • 数据是每个节点存储的实际数据,长度可变。在压缩列表中,每个节点可以存储不同类型的数据,如整数、字符串等。

压缩列表中的节点按顺序存储在一片连续的内存区域中。通过节点的长度信息和内容信息的偏移量,可以快速定位和读取节点的内容。

压缩列表通过将多个节点连续地存储在一起来实现紧凑的存储。通过减少节点间的空间浪费,并使用变长的字节数组来存储数据,压缩列表在一定程度上提高了内存的利用率。

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