你不知道的Redis八-Redis底层数据结构解析

Redis底层数据结构主要包括:

  1. 字符串(String)
  2. 字典(Hash)
  3. 链表(List)
  4. 集合(Set)
  5. 有序集合(Sorted Set,或称为zset)

这些数据结构是Redis高性能与易用性的基石。

解析:

  • 字符串:Redis中的字符串是可以修改的,内部实现是一个可以进行扩展的动态字符数组。
  • 字典:Redis的字典相当于Java的HashMap,内部实现是哈希表,用于存储键值对。
  • 链表:Redis的链表用于表示双向链表,内部使用节点存储元素。
  • 集合:Redis的集合是字典的一个子类,内部使用哈希表存储元素,但键是固定的。
  • 有序集合:有序集合是在集合的基础上,每个元素都关联一个分数,用于排序。内部使用哈希表和跳跃列表实现。

代码实例:




// 假设以下代码摘自Redis源码中的字符串实现部分
struct sdshdr {
    long len; // 记录buf数组中已使用的字节数
    long free; // 记录buf数组中未使用的字节数
    char buf[]; // 字符数组,用于存储字符串
};
 
// 假设以下代码摘自Redis源码中的字典实现部分
typedef struct dictEntry {
    void *key; // 键指针
    void *val; // 值指针
    struct dictEntry *next; // 指向下一个键值对的指针,解决键的冲突
} dictEntry;
 
typedef struct dictType {
    unsigned int (*hashFunction)(const void *key); // 计算哈希值的函数
    void *(*keyDup)(void *privdata, const void *key); // 键的复制函数
    void *(*valDup)(void *privdata, const void *obj); // 值的复制函数
    int (*keyCompare)(void *privdata, const void *key1, const void *key2); // 键的比较函数
    void (*keyDestructor)(void *privdata, void *key); // 键的销毁函数
    void (*valDestructor)(void *privdata, void *obj); // 值的销毁函数
} dictType;
 
/* 字典结构 */
typedef struct dict {
    dictType *type; // 字典类型,包含多个函数指针
    void *privdata; // 私有数据,用于传递给type中的函数
    dictEntry **table; // 哈希表数组
    long size; // 哈希表大小
    long sizemask; // 哈希表大小掩码,用于计算索引值
    long used; // 字典中的键值对数量
} dict;

以上代码仅为示例,实际的Redis源码会更加复杂,包含了内存管理、多线程安全等许多考虑因素。

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