加入收藏 | 设为首页 | 会员中心 | 我要投稿 衡阳站长网 (https://www.0734zz.cn/)- 数据集成、设备管理、备份、数据加密、智能搜索!
当前位置: 首页 > 站长学院 > MySql教程 > 正文

面试官:你看过Redis数据结构底层实现吗?

发布时间:2019-06-23 01:19:15 所属栏目:MySql教程 来源:奔头哥
导读:面试中,redis也是很受面试官亲睐的一部分。我向在这里讲的是redis的底层数据结构,而不是你理解的五大数据结构。你有没有想过redis底层是怎样的数据结构呢,他们和我们java中的HashMap、List、等使用的数据结构有什么区别呢。 1. 字符串处理(string) 我们

跳跃表:

  1. typedef struct zskiplist {  
  2.     // 表头节点和表尾节点  
  3.     struct zskiplistNode *header, *tail;  
  4.     // 表中节点的数量  
  5.     unsigned long length;  
  6.     // 表中层数最大的节点的层数  
  7.     int level;  
  8. } zskiplist; 

它有几个概念:

4.2.1 层(level[])

层,也就是level[]字段,层的数量越多,访问节点速度越快。(因为它相当于是索引,层数越多,它索引就越细,就能很快找到索引值)

4.2.2 前进指针(forward)

层中有一个forward字段,用于从表头向表尾方向访问。

4.2.3 跨度(span)

用于记录两个节点之间的距离

4.2.4 后退指针(backward)

用于从表尾向表头方向访问。

案例

  1. level0    1---------->5  
  2. level1    1---->3---->5  
  3. level2    1->2->3->4->5->6->7->8 

比如我要找键为6的元素,在level0中直接定位到5,然后再往后走一个元素就找到了。

5. 整数集合(intset)

Reids对整数存储专门作了优化,intset就是redis用于保存整数值的集合数据结构。当一个结合中只包含整数元素,redis就会用这个来存储。

  1. 127.0.0.1:6379[2]> sadd number 1 2 3 4 5 6  
  2. (integer) 6  
  3. 127.0.0.1:6379[2]> object encoding number  
  4. "intset" 

源码

intset数据结构:

  1. typedef struct intset {  
  2.     // 编码方式  
  3.     uint32_t encoding;  
  4.     // 集合包含的元素数量  
  5.     uint32_t length;  
  6.     // 保存元素的数组  
  7.     int8_t contents[];  
  8. } intset; 

你肯定很好奇编码方式(encoding)字段是干嘛用的呢?

  •  如果 encoding 属性的值为 INTSET_ENC_INT16 , 那么 contents 就是一个 int16_t 类型的数组, 数组里的每个项都是一个 int16_t 类型的整数值 (最小值为 -32,768 ,最大值为 32,767 )。
  •  如果 encoding 属性的值为 INTSET_ENC_INT32 , 那么 contents 就是一个 int32_t 类型的数组, 数组里的每个项都是一个 int32_t 类型的整数值 (最小值为 -2,147,483,648 ,最大值为 2,147,483,647 )。
  •  如果 encoding 属性的值为 INTSET_ENC_INT64 , 那么 contents 就是一个 int64_t 类型的数组, 数组里的每个项都是一个 int64_t 类型的整数值 (最小值为 -9,223,372,036,854,775,808 ,最大值为 9,223,372,036,854,775,807 )。

说白了就是根据contents字段来判断用哪个int类型更好,也就是对int存储作了优化。

说到优化,那redis如何作的呢?就涉及到了升级。

5.1 encoding升级

如果我们有个Int16类型的整数集合,现在要将65535(int32)加进这个集合,int16是存储不下的,所以就要对整数集合进行升级。

它是怎么升级的呢(过程)?

假如现在有2个int16的元素:1和2,新加入1个int32位的元素65535。

  1.  内存重分配,新加入后应该是3个元素,所以分配3*32-1=95位。
  2.  选择最大的数65535, 放到(95-32+1, 95)位这个内存段中,然后2放到(95-32-32+1+1, 95-32)位...依次类推。

升级的好处是什么呢?

  1.  提高了整数集合的灵活性。
  2.  尽可能节约内存(能用小的就不用大的)。

5.2 不支持降级

按照上面的例子,如果我把65535又删掉,encoding会不会又回到Int16呢,答案是不会的。官方没有给出理由,我觉得应该是降低性能消耗吧,毕竟调整一次是O(N)的时间复杂度。

6. 压缩列表(ziplist)

ziplist是redis为了节约内存而开发的顺序型数据结构。它被用在列表键和哈希键中。一般用于小数据存储。

(编辑:衡阳站长网)

【声明】本站内容均来自网络,其相关言论仅代表作者个人观点,不代表本站立场。若无意侵犯到您的权利,请及时与联系站长删除相关内容!

热点阅读