redis源码分析教程之压缩链表ziplist详解-创新互联
前言
成都创新互联公司主营通化网站建设的网络公司,主营网站建设方案,成都App定制开发,通化h5微信小程序定制开发搭建,通化网站营销推广欢迎通化等地区企业咨询压缩列表(ziplist)是由一系列特殊编码的内存块构成的列表,它对于Redis的数据存储优化有着非常重要的作用。这篇文章总结一下redis中使用非常多的一个数据结构压缩链表ziplist。该数据结构在redis中说是无处不在也毫不过分,除了链表以外,很多其他数据结构也是用它进行过渡的,比如前面文章提到的SortedSet。下面话不多说了,来一起看看详细的介绍吧。
一、压缩链表ziplist数据结构简介
首先从整体上看下ziplist的结构,如下图:
压缩链表ziplist结构图
可以看出字段很多,字节大小也不同,但这也就是压缩链表的精髓所在了,我们依次总结一下。
字段 | 含义 |
---|---|
zlbytes | 该字段是压缩链表的第一个字段,是无符号整型,占用4个字节。用于表示整个压缩链表占用的字节数(包括它自己)。 |
zltail | 无符号整型,占用4个字节。用于存储从压缩链表头部到最后一个entry(不是尾元素zlend)的偏移量,在快速跳转到链表尾部的场景使用。 |
zllen | 无符号整型,占用2个字节。用于存储压缩链表中包含的entry总数。 |
zlend | 特殊的entry,用来表示压缩链表的末尾。占用一个字节,值恒为255。 |
总结为ziplist的头跟尾,下面再总结一下重中之重的entry字段。
一般来说,一个entry由prevlen,encoding,entry-data三个字段组成,但当entry是个很小的整数时,会根据编码省略掉entry-data字段。下面依次进行总结:
首先是字段prevlen:表示前一个entry的长度,有两种编码方式。
- 当长度小于255字节时,用一个字节存储。
- 当长度大于等于255时,用五个字节进行存储,其中第一个字节会被设置为255表示前一个entry的长度由后面四个字节表示。
然后是字段encoding:它会根据当前元素内容的不同会采用不同的编码方式,如下:
1、如果元素内容为字符串,encoding的值分别为:
00xx xxxx :00开头表示该字符串的长度用6个bit表示。
01xx xxxx | xxxx xxxx :01开头表示字符串的长度由14bit表示,这14个bit采用大端存储。
1000 0000 | xxxx xxxx | xxxx xxxx | xxxx xxxx | xxxx xxxx :10开头表示后续的四个字节为字符串长度,这32个bit采用大端存储。
2、如果元素内容为数字,encoding的值分别为:
1100 0000:表示数字占用后面2个字节。
1101 0000:表示数字占用后面4个字节。
1110 0000:表示数字占用后面8个字节。
1111 0000 :表示数字占用后面3个字节。
1111 1110 :表示数字占用后面1个字节。
1111 1111 :表示压缩链表中最后一个元素(特殊编码)。
1111 xxxx :表示只用后4位表示0~12的整数,由于0000,1110跟1111三种已经被占用,也就是说这里的xxxx四位只能表示0001~1101,转换成十进制就是数字1~13,但是redis规定它用来表示0~12,因此当遇到这个编码时,我们需要取出后四位然后减1来得到正确的值。
最后是字段entry-data:如果元素的值为字符串,则保存元素本身的值。如果元素的值为很小的数字(按上面编码规则即0~12),则没有该字段。
压缩链表的编码非常复杂,但这也正是该数据结构的精髓所在,一起来看一个例子吧:
注:这个例子是redis源码中提到的
//由元素2,5组成的压缩链表 [0f 00 00 00] [0c 00 00 00] [02 00] [00 f3] [02 f6] [ff] | | | | | | zlbytes zltail entries "2" "5" end //字符串"Hello World"编码后的内容 [02] [0b] [48 65 6c 6c 6f 20 57 6f 72 6c 64]
另外有需要云服务器可以了解下创新互联scvps.cn,海内外云服务器15元起步,三天无理由+7*72小时售后在线,公司持有idc许可证,提供“云服务器、裸金属服务器、高防服务器、香港服务器、美国服务器、虚拟主机、免备案服务器”等云主机租用服务以及企业上云的综合解决方案,具有“安全稳定、简单易用、服务可用性高、性价比高”等特点与优势,专为企业上云打造定制,能够满足用户丰富、多元化的应用场景需求。
当前题目:redis源码分析教程之压缩链表ziplist详解-创新互联
文章路径:http://myzitong.com/article/cddijg.html