redis数据结构之压缩列表

将相本无种,男儿当自强。这篇文章主要讲述redis数据结构之压缩列表相关的知识,希望能为你提供帮助。
redis数据结构之压缩列表压缩列表是列表list和hash数据结构的底层实现之一。
压缩列表是redis为了节约内存而开发的,由一系列特殊编码的连续内存块组成的顺序型数据结构。一个压缩列表可以包含任意多个节点,每个节点保存一个字节数组或者一个整数值。
创建一个空的ziplist

/* * 新创建一个空 ziplist * * 复杂度:O(1) * * 返回值:新创建的 ziplist */ unsigned char *ziplistNew(void) // 分配 2 个 32 bit,一个 16 bit,以及一个 8 bit // 分别用于 < zlbytes> < zltail> < zllen> 和 < zlend> unsigned int bytes = ZIPLIST_HEADER_SIZE+1; unsigned char *zl = zmalloc(bytes); // 设置长度 ZIPLIST_BYTES(zl) = intrev32ifbe(bytes); // 设置表尾偏移量 ZIPLIST_TAIL_OFFSET(zl) = intrev32ifbe(ZIPLIST_HEADER_SIZE); // 设置列表项数量 ZIPLIST_LENGTH(zl) = 0; // 设置表尾标识 zl[bytes-1] = ZIP_END; return zl;

压缩列表包含任意多个压缩列表节点,每个节点可以保存一个字节数组或者一个整数值。
压缩列表组成部分:
  • zlbytes:记录整个压缩列表占用的内存字节数
  • zltail:记录压缩列表表尾节点距离压缩列表的起始地址的字节数
  • entryX:列表节点
  • zlend:用于标记压缩列表的末端
压缩列表节点的构成:
  • preivous_entry_length:记录压缩列表中前一个节点的长度
  • encoding:记录节点content属性保存数据的类型以及长度
  • content:负责保存节点的值,值的类型和长度由节点的encoding属性决定。
当我们知道一个指向某个节点起始地址的指针,那么通过这个指针以及这个节点的preivous_entry_length属性,我们可以一直向前一个节点回溯,最终到达压缩列表的表头节点。
连锁更新
每个节点的preivous_entry_length属性记录前一个节点的长度
如果前一个节点长度小于254字节,preivous_entry_length属性需要用1字节长的空间来保存这个长度值
如果前一个节点长度大于等于254字节,preivous_entry_length属性需要用5字节长的空间来保存这个长度值
如果前一个节点长度变大,这个节点的preivous_entry_length就要扩展,这个节点的扩展引起下一个节点的扩展,这就是连锁更新
redis将这种在特殊情况下产生的连续多次空间扩展操作称之为连锁更新
【redis数据结构之压缩列表】在添加新节点和删除节点都可能引发连锁更新。
连锁更新最坏情况下需要对压缩列表进行N次空间重分配操作,每次空间重分配的最坏复杂度为O(N),所以连锁更新的最坏复杂度为O(N的平方),平均复杂度为O(N)
总结
压缩列表是为了节约内存而开发的顺序型数据结构,它是列表键和哈希键的底层实现之一,压缩列表可以包含多个节点,每个节点可以保存一个字节数组或整数值,添加新节点或删除节点可能引发连锁更新操作,这种操作出现几率不高。

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