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app 排名网站,网站建设推广兼职,我为群众办实事,计算机网络技术吃香吗做后端开发这么久#xff0c;Redis 肯定没少用。但你有没有想过#xff0c;当我们敲下 SET name Redis 或者 ZADD rank 100 Player1 时#xff0c;内存里到底发生了什么#xff1f;很多人会问#xff1a;“Redis 底层是用 C 语言写的吗#xff1…做后端开发这么久Redis 肯定没少用。但你有没有想过当我们敲下SET name Redis或者ZADD rank 100 Player1时内存里到底发生了什么很多人会问“Redis 底层是用 C 语言写的吗”答案是肯定的是的Redis 是由 C 语言编写的。正因为 C 语言可以直接操作内存Redis 才能在性能上做到如此极致。但有意思的是Redis 并没有直接使用 C 语言自带的字符串或链表而是自己造了一套轮子。这就引出了另一个核心概念Redis 的“两层皮”架构。今天我们就来聊聊 Redis 的5 种外层数据类型到底是如何映射到6 种底层数据结构上的。一、 为什么要有“两层皮”我们在写代码时操作的是Redis 对象Object也就是大家熟知的String、List、Hash、Set、ZSet。但在 Redis 内部它并不会傻乎乎地只用一种方式存数据。它非常“鸡贼”聪明遵循一个核心原则数据少时死抠内存用紧凑型结构数据多时追求速度用索引型结构。所以理解 Redis 的关键不在于死记硬背而在于理解这种动态切换的逻辑。我们将底层的核心结构归纳为6 种如果不算被淘汰的主要就是这 6 大金刚。二、 6 大底层数据结构详解1. SDS简单动态字符串 (Simple Dynamic String)这是什么它是 String 类型的基石。为什么要造轮子C 语言原本的字符串以\0结尾有两个大毛病一是获取长度要遍历慢二是容易缓冲区溢出不安全。长什么样你就把它想象成一个带计数器的数组。Plaintext[ len: 5 | free: 2 | buf: Redis\0.. ]它记录了当前长度len所以获取长度是 O(1) 的而且它预分配了空间防止频繁申请内存。2. IntSet整数集合这是什么当你用SADD往 Set 里只存整数且数量不多时Redis 会用这个。长什么样这就是一个排序好的整数数组。Plaintext[1, 5, 9, 12, 20]因为是有序的查找时使用二分查找虽然比哈希表慢一点点但非常非常省内存因为没有指针开销。3. Dict字典 (哈希表)这是什么这是 Redis 的骨架。Hash、Set、ZSet 的大数据存储都靠它。长什么样标准的 数组 链表 结构用来解决哈希冲突。它的绝活渐进式 Rehash。它内部有两个哈希表 ht[0] 和 ht[1]。当需要扩容时它不会一次性把所有数据搬过去那样会卡死主线程而是每次增删改查时顺手搬一点后台再搬一点不知不觉就完成了扩容。4. ZipList / Listpack压缩列表 / 紧凑列表这是什么这是 Redis 省内存的神器。长什么样别被“列表”两个字骗了它在物理内存上其实是一整块连续的内存条像数组。Plaintext[总长度|尾偏移|元素1|元素2|元素3|结尾]它没有指针指针在 64 位系统很占地而是直接挨着存数据。重要更新ZipList老版本用的有个致命缺陷叫“连锁更新”改一个元素长度后面全得跟着改。ListpackRedis 7.0 引入的接班人。结构类似但去掉了导致连锁更新的字段。现在新版 Redis 里的 Hash 和 ZSet 小数据底层都换成这个了。5. QuickList快速列表这是什么List列表对象的专用底层。长什么样它是“链表”和“压缩列表”的混血儿。普通的链表指针太多太费内存ZipList 太长了插入又慢。QuickList 就在中间取了个平衡宏观上是一个双向链表但链表的每个节点里存的不是一个数据而是一整块 ZipList/Listpack。6. SkipList跳表这是什么ZSet有序集合的灵魂。长什么样你可以把它理解为**“多层级的高速公路”**。普通链表查找要从头遍历。跳表在链表上面加了几层索引Level。L3: 1 - 50 - 100L2: 1 - 10 - 20 - ... - 50L1: 1 - 2 - 3 - ...查找时先走上层大步跳跃快到了再下层精细查找。效率直逼二叉树但实现简单得多。三、 终极映射对象 vs 结构了解了这 6 大结构我们最后把它们和 5 大对象对应起来这就是面试的满分答案如果你用这个命令...数据少/小时 (省内存)数据多/大时 (高性能)String(SET)int(纯数字)SDSList(LPUSH)QuickListQuickListHash(HSET)Listpack(旧:ZipList)DictSet(SADD)IntSetDictZSet(ZADD)Listpack(旧:ZipList)Dict SkipList总结一下Redis 的设计哲学其实就两句话能省则省数据少的时候用连续内存Listpack, IntSet没有指针开销。该快则快数据多的时候上重型索引Dict, SkipList保证高并发下的响应速度。搞懂了这 6 种结构和这种动态切换的逻辑Redis 的底层对你来说就是透明的了。