1. String

字符串是 Redis 最基本的數據類型，不僅所有 key 都是字符串類型，其它幾種數據類型構成的元素也是字符串。注意字符串的長度不能超過 512M。

1.1 編碼方式（encoding）

字符串對象的編碼可以是 int ，raw 或者 embstr 。

• int 編碼：保存的是可以用 long 類型表示的整數值。
• embstr 編碼：保存長度小於 44 字節的字符串（redis3.2 版本之前是 39 字節，之後是 44 字節）。
• raw 編碼：保存長度大於 44 字節的字符串（redis3.2 版本之前是 39 字節，之後是 44 字節）。

<

int 編碼是用來保存整數值，而 embstr 是用來保存短字符串，raw 編碼是用來保存長字符串。

1.2 raw 編碼

*ptr 指向實際 SDS 存儲位置。內存不連續

1.3 embstr 編碼

內存連續，意味着 redis 在申請內存空間時只需要調用一次申請內存函數，減少用户態內核態交換，效率高。

1.4 int 編碼

如果存儲的字符串是整數值，並且大小在 LONG_MAX 範圍內，則會採用 INT 編碼：直接將數據保存在 RedisObject 的 ptr 指針位置（剛好 8 字節），不再需要 SDS 了。

1.5 總結

2. List

list 列表，它是簡單的字符串列表，按照插入順序排序，你可以添加一個元素到列表的頭部（左邊）或者尾部（右邊），它的底層實際上是個鏈表結構。

2.1 編碼方式（encoding）

列表對象的編碼是 quicklist。 (之前版本中有 linkedList 和 ziplist 這兩種編碼。進一步的，目前 Redis 定義的 10 個對象編碼方式宏名中，有兩個被完全閒置了，分別是: OBJ_ENCODING_ZIPMAP 與 OBJ_ENCODING_LINKEDLIST。 從 Redis 的演進歷史上來看，前者是後續可能會得到支持的編碼值（代碼還在）, 後者則應該是被徹底淘汰了)

2.2 內存佈局

3. Set

集合對象 set 是 string 類型（整數也會轉換成 string 類型進行存儲）的無序集合。注意集合和列表的區別：集合中的元素是無序的，因此不能通過索引來操作元素；集合中的元素不能有重複。

3.1 編碼方式（encoding）

集合對象的編碼可以是 intset 或者 hashtable; 底層實現有兩種，分別是 intset 和 dict 。 顯然當使用 intset 作為底層實現的數據結構時，集合中存儲的只能是數值數據，且必須是整數；而當使用 dict 作為集合對象的底層實現時，是將數據全部存儲於 dict 的鍵中，值字段閒置不用.

3.2 內存佈局

3.3 編碼轉換

當集合同時滿足以下兩個條件時，使用 intset 編碼：

1. 集合對象中所有元素都是整數
2. 集合對象所有元素數量不超過 512

不能滿足這兩個條件的就使用 hashtable 編碼。第二個條件可以通過配置文件的 set-max-intset-entries 進行配置。

4. Zset

和上面的集合對象相比，有序集合對象是有序的。與列表使用索引下標作為排序依據不同，有序集合為每個元素設置一個分數（score）作為排序依據。

4.1 編碼方式（encoding）

• SkipList & HT（Dict）：SkipList 可以排序，並且可以同時存儲 score 和 ele 值（member）;HT 可以鍵值存儲，並且可以根據 key 找 value
• ZipList ：當 節點 entry 數量 小於 128 並且 每個節點大小小於 64kb 時採用

4.2 內存結構

SkipList & HT（Dict）

ZipList

當元素數量不多時，HT 和 SkipList 的優勢不明顯，而且更耗內存。因此 zset 還會採用 ZipList 結構來節省內存，不過需要同時滿足兩個條件：

• 元素數量小於 zset_max_ziplist_entries，默認值 128
• 每個元素都小於 zset_max_ziplist_value 字節，默認值 64

ziplist 本身沒有排序功能，而且沒有鍵值對的概念，因此需要有 zset 通過編碼實現：

• ZipList 是連續內存，因此 score 和 element 是緊挨在一起的兩個 entry， element 在前，score 在後
• score 越小越接近隊首，score 越大越接近隊尾，按照 score 值升序排列

5. Hash

哈希對象的鍵是一個字符串類型，值是一個鍵值對集合。

5.1 編碼方式（encoding）

哈希對象的編碼可以是 ziplist 或者 hashtable；對應的底層實現有兩種，一種是 ziplist, 一種是 dict。

5.2 內存佈局

Hash 結構與 Redis 中的 Zset 非常類似：

• 都是鍵值存儲
• 都需求根據鍵獲取值
• 鍵必須唯一

區別如下：

• zset 的鍵是 member，值是 score；hash 的鍵和值都是任意值
• zset 要根據 score 排序；hash 則無需排序

當 Hash 中數據項比較少的情況下，Hash 底層才⽤壓縮列表 ziplist 進⾏存儲數據，隨着數據的增加，底層的 ziplist 就可能會轉成 dict，具體配置如下：

hash-max-ziplist-entries 512

hash-max-ziplist-value 64

本文由傳智教育博學谷教研團隊發佈。

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