面试官:有一种数据类型,Redis 要存两次,为什么?
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来自:blog.csdn.net/zwx900102/article/details/113096979
前言
五种基本类型之集合对象

intset 编码
int16_t,int32_t,int64_t 的整数值,并且保证集合中没有重复元素。inset.h 内):typedef struct intset {
uint32_t encoding;//编码方式
uint32_t length;//当前集合中的元素数量
int8_t contents[];//集合中具体的元素
} intset;

encoding
INTSET_ENC_INT16
contents[] 内的每个元素都是一个 int16_t 类型的整数值,范围是:-32768 ~ 32767(-2 的 15 次方 ~ 2 的 15 次方 - 1)。INTSET_ENC_INT32
contents[] 内的每个元素都是一个 int32_t 类型的整数值,范围是:-2147483648 ~ 2147483647(-2 的 31 次方 ~ 2 的 31 次方 - 1)。INTSET_ENC_INT64
contents[] 内的每个元素都是一个 int64_t 类型的整数值,范围是:-9223372036854775808 ~ 9223372036854775807(-2 的 63 次方 ~ 2 的 63 次方 - 1)。contents[]
contents[] 虽然结构的定义上写的是 int8_t 类型,但是实际存储类型是由上面的 encoding 来决定的。最新 Redis 面试题整理好了,点击Java面试库小程序在线刷题。整数集合的升级
根据新添加元素的类型来扩展底层数组空间的大小,按照升级后现有元素的位数来分配新的空间。 将现有的元素进行类型转换,并将转换类型后的元素从后到前逐个重新放回到数组内。 将新元素放到数组的头部或者尾部(因为触发升级的条件就是当前数组的整数类型无法存储新元素,所以新元素要么比现有元素都大,要么就比现有元素都小)。 将 encoding 属性修改为最新的编码,并且同步修改 length 属性。
PS:和字符串对象的编码一样,整数集合的类型一旦发生升级,将会保持编码,无法降级。
升级示例
int16_t,内部存储了 3 个元素:
int32_t 类型整数,所以需要申请新空间,申请空间大小为 4 * 32 - 48=80。




hashtable 编码
intset 和 hashtable 编码转换
集合对象保存的所有元素都是整数值。 集合对象保存的元素数量小于等于 512 个(这个阈值可以通过配置文件 set-max-intset-entries来控制)。
集合对象常用命令
sadd key member1 member2:将一个或多个元素 member 加入到集合 key 当中,并返回添加成功的数目,如果元素已存在则被忽略。sismember key member:判断元素 member 是否存在集合 key 中。srem key member1 member2:移除集合 key 中的元素,不存在的元素会被忽略。smove source dest member:将元素 member 从集合 source 中移动到 dest 中,如果 member 不存在,则不执行任何操作。smembers key:返回集合 key 中所有元素。
sadd num 1 2 3 //设置 3 个整数的集合,会使用 intset 编码
type num //查看类型
object encoding num //查看编码
sadd name 1 2 3 test //设置 3 个整数和 1 个字符串的集合,会使用 hashtable 编码
type name //查看类型
object encoding name //查看编码

五种基本类型之有序集合对象

skiplist 编码
跳跃表
O(n)。

第 1 种就是执行 level1 层级的指针,需要遍历 7 次( 1->8->9->12->15->20->35)才能找到元素 35。第 2 种就是执行 level2 层级的指针,只需要遍历 5 次( 1->9->12->15->35)就能找到元素 35。第 3 种就是执行 level3 层级的元素,这时候只需要遍历 3 次( 1->12->35)就能找到元素 35 了,大大提升了效率。
skiplist 的存储结构
zskiplistNode 节点(源码 server.h 内):typedef struct zskiplistNode {
sds ele;//元素
double score;//分值
struct zskiplistNode *backward;//后退指针
struct zskiplistLevel {//层
struct zskiplistNode *forward;//前进指针
unsigned long span;//当前节点到下一个节点的跨度(跨越的节点数)
} level[];
} zskiplistNode;
level(层)
forward(前进指针)
span(跨度)
backward(后退指针)
ele(元素)
score(分值)
typedef struct zskiplist {
struct zskiplistNode *header, *tail;//跳跃表的头节点和尾结点指针
unsigned long length;//跳跃表的节点数
int level;//所有节点中最大的层数
} zskiplist;
typedef struct zset {
dict *dict;//字典对象
zskiplist *zsl;//跳跃表对象
} zset;

为什么同时选择使用字典和跳跃表
ziplist 编码
https://blog.csdn.net/zwx900102/article/details/112651435
ziplist 和 skiplist 编码转换
有序集合对象中保存的元素个数小于 128 个(可以通过配置 zset-max-ziplist-entries修改)。有序集合对象中保存的所有元素的总长度小于 64 字节(可以通过配置 zset-max-ziplist-value修改)。
有序集合对象常用命令
zadd key score1 member1 score2 member2:将一个或多个元素(member)及其 score 添加到有序集合 key 中。zscore key member:返回有序集合 key 中 member 成员的 score。zincrby key num member:将有序集合 key 中的 member 加上 num,num 可以为负数。zcount key min max:返回有序集合 key 中 score 值在 [min,max] 区间的 member 数量。zrange key start stop:返回有序集合 key 中 score 从小到大排列后在 [start,stop] 区间的所有 member。zrevrange key start stop:返回有序集合 key 中 score 从大到小排列后在 [start,stop] 区间的所有 member。zrangebyscore key min max:返回有序集合中按 score 从小到大排列后在 [min,max] 区间的所有元素。注意这里默认是闭区间,但是可以在 max 和 min 的数值前面加上(或者[来控制开闭区间。zrevrangebyscore key max min:返回有序集合中按 score 从大到小排列后在 [min,max] 区间的所有元素。注意这里默认是闭区间,但是可以在 max 和 min 的数值前面加上(或者[来控制开闭区间。zrank key member:返回有序集合中 member 中元素排名(从小到大),返回的结果从 0 开始计算。zrevrank key member:返回有序集合中 member 中元素排名(从大到小),返回的结果从 0 开始计算。zlexcount key min max:返回有序集合中 min 和 max 之间的 member 数量。注意这个命令中的 min 和 max 前面必须加(或者[来控制开闭区间,特殊值 - 和 + 分别表示负无穷和正无穷。
zset-max-ziplist-entries 修改为 2,然后重启 Redis 服务。zadd name 1 zs 2 lisi //设置 2 个元素会使用 ziplist
type name //查看类型
object encoding name //查看编码
zadd address 1 beijing 2 shanghai 3 guangzhou 4 shenzhen //设置4个元素则会使用 skiplist编码
type address //查看类型
object encoding address //查看编码

总结
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