Redis底层的数据结构
时间: 2025-05-04 19:54:18 浏览: 32
### Redis底层实现的数据结构详解
Redis 是一种高性能的内存数据库,其底层数据结构的设计直接影响到它的性能表现。以下是 Redis 底层主要使用的几种核心数据结构及其作用。
#### 1. `redisObject` 结构
Redis 中的对象通过 `redisObject` 进行封装,这种设计使得 Redis 能够灵活地支持多种类型的值[^1]。
- **字段说明**:
- `type`: 表示对象的具体类型(如字符串、列表、集合等),占用 4 位。
- `encoding`: 表示对象的实际存储方式(如整数、压缩列表、哈希表等),也占用 4 位。
- `lru`: 记录对象最近一次被访问的时间戳,用于 LRU 缓存淘汰策略。
- `refcount`: 引用计数器,记录当前对象被引用的次数。
- `ptr`: 指向实际存储数据的指针,具体指向的内容取决于 `type` 和 `encoding` 的组合。
#### 2. 列表键的底层实现
当一个列表键包含较少的元素,并且这些元素是小整数值或者较短的字符串时,Redis 使用压缩列表作为底层实现[^3]。随着版本更新,最新的 Redis 已经将压缩列表替换为更高效的 `listpack` 数据结构。对于较大的列表,则采用双向链表进行存储。
#### 3. 哈希键的底层实现
Redis 的哈希键有两种可能的底层实现形式:
- 如果哈希键较小,Redis 可能会选择使用 `ziplist` 或者新的 `listpack` 来节省空间[^2]。
- 对于较大规模的哈希键,Redis 使用哈希表来提高查询效率。哈希表由 `dictht` 定义,其中包含了两个重要的部分——散列函数和冲突处理机制[^4]。
##### 关于哈希表的细节
- **`dictht` 结构**: 描述了一个具体的哈希表实例,包括以下几个重要成员变量:
- `table[]`: 存储哈希表节点的数组。
- `size`: 数组的最大容量。
- `sizemask`: 掩码值,用来快速定位索引位置,总是等于 `size - 1`。
- `used`: 当前已经分配并正在使用的槽位数量。
- **`dictEntry` 结构**: 单个哈希表条目对应的结构体,保存了键值对以及解决碰撞所需的链接信息。
- `key`: 键名。
- `v.val`, `v.u64`, `v.s64`: 多种可选的值表示方法。
- `next`: 链接至同一桶内的其他节点,构成单向链表以应对 hash 冲突的情况[^5]。
#### 4. 字符串键的底层实现
Redis 的字符串是最基础也是最常用的一种数据类型,在内部它既可以是一个简单的 C-style string (char array),也可以是以共享整数的形式存在,或者是基于 SDS (Simple Dynamic String) 实现的大尺寸动态字符串。
---
### 示例代码展示
以下展示了如何创建一个基本的 Redis 哈希表:
```c
#include <stdio.h>
#include "dict.h"
int main() {
dictType ht;
dict *d = dictCreate(&ht, NULL);
/* 添加一些键值对 */
dictAdd(d, "key1", "value1");
dictAdd(d, "key2", "value2");
printf("Dictionary has %lu elements\n", d->ht[0].used);
return 0;
}
```
此代码片段仅作示意用途,实际应用需引入完整的 Redis 源码库文件。
---
阅读全文
相关推荐

















