redis---常用数据类型及内部编码
Redis 中每种常用数据类型都对应多种内部编码,这些编码会根据数据特征(如大小、数量)自动切换,以平衡存储效率和操作性能。
1.字符串(String)
用途:存储文本、数字或二进制数据,是最基础的类型。
内部编码:
int
- 适用场景:存储 64 位整数(如
123
、-456
)。- 特点:直接以整数形式存储,节省内存,支持快速自增 / 自减(
INCR
/DECR
)。embstr
- 适用场景:存储短字符串(Redis 3.2+ 中长度 ≤ 44 字节)。
- 特点:字符串内容与元数据(如长度)存储在连续内存块,减少内存碎片,创建和删除更高效。
raw
- 适用场景:存储长字符串(长度 > 44 字节)或非整数数据。
- 特点:基于动态字符串(SDS)结构实现,支持高效的字符串拼接(
APPEND
)和修改。
2.哈希(Hash)
用途:存储结构化数据(如用户信息、商品属性),以 “字段 - 值” 对形式组织。
内部编码:
ziplist(压缩列表)
- 适用场景:字段数量少(默认 ≤ 512)且字段 / 值均为短字符串(默认 ≤ 64 字节)。
- 特点:所有字段和值按顺序紧凑存储在连续内存,内存利用率极高,但不适合频繁修改大量字段。
hashtable(哈希表)
- 适用场景:字段数量多或字段 / 值较长(超过
ziplist
限制)。- 特点:采用数组 + 链表结构,支持 O (1) 时间复杂度的增删改查,适合频繁操作。
切换规则:当字段数 >
hash-max-ziplist-entries
(默认 512)或任一字段 / 值长度 >hash-max-ziplist-value
(默认 64 字节)时,自动从ziplist
转为hashtable
。
3. 列表(List)
- 功能:有序、可重复的元素集合,支持两端插入 / 删除操作。
- 内部编码:
ziplist
(压缩列表):当列表元素少且元素为短字符串或小整数时使用(默认元素数 ≤512,单个元素 ≤64 字节),连续内存存储,节省空间。linkedlist
(双向链表):当列表元素过多或元素过大时使用,适合频繁修改操作。- 注意:Redis 3.2+ 引入
quicklist
作为默认编码,结合了ziplist
和linkedlist
的优点,将列表分割为多个ziplist
片段,用链表连接。
4.集合(Set)
- 功能:无序、不可重复的元素集合,支持交集、并集等操作。
- 内部编码:
intset
(整数集合):当集合元素全为整数且数量少(默认 ≤512)时使用,连续内存存储,比哈希表更节省空间。hashtable
(哈希表):当集合包含非整数元素或元素数量过多时使用,通过哈希表实现去重。
5.zset
Redis 中的 ZSET(Sorted Set,有序集合)是一种特殊的数据结构,它结合了集合(Set)和有序性的特性。与普通集合(Set)一样,ZSET 中的元素是唯一的,不会重复,但每个元素都会关联一个浮点数分数(score),Redis 正是通过这个分数来为集合中的元素进行排序。
内部编码(存储结构)
ZSet 会根据元素数量和大小自动选择以下编码:
ziplist(压缩列表)
- 适用场景:元素数量少(默认 ≤128 个)且元素 / 分数都是短值(默认 ≤64 字节)
- 存储方式:元素和分数成对紧凑存储在连续内存中,按分数排序
- 优点:内存占用极低,适合小型 ZSet
skiplist + hashtable(跳跃表 + 哈希表)
- 适用场景:元素数量多或元素 / 分数较大时
- 存储方式:
- 跳跃表:按分数排序存储元素,支持快速范围查询和排名计算
- 哈希表:映射元素到分数,支持 O (1) 复杂度的分数查询
- 优点:操作效率高,适合大型 ZSet