薄情先生|hash、set、zset有多牛?从底层告诉你数据结构原理

前言今天来说下Redis中hash、set、zset的底层数据结构原理!
Redis-哈希对象(hash)hash的底层存储有两种数据结构 , 一种是ziplist , 另外一种是hashtable,这两种数据结构我们之前都有讲解 , ziplist就是上文提到的结构 , hashtable之前讲解的redis结构 , hash对象只有同时满足以下条件 , 才会采用ziplist编码:

  • hash对象保存的键和值字符串长度都小于64字节
  • hash对象保存的键值对数量小于512 ziplist存储的结构如下

薄情先生|hash、set、zset有多牛?从底层告诉你数据结构原理上图中可以看到 , 当数据量比较小的时候 , 我们会将所有的key及value都当成一个元素 , 顺序的存入到ziplist中 , 构成有序 。
hashtable存储的结构
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字符串的set key value 和 hash 的区别是什么
过期时间 , hash没有过期时间set不断的加值有一个问题 , dict中有一个属性是dictht ht[2] , 主要是> 扩容用的 , 如果不断的加key , 则整体redis内存就需要扩容 , 扩容就需要基于原有内存增加一倍 , 内存消耗很大
Redis-集合对象(set)set是一个无序的、自动去重的集合数据类型 , Set底层用两种数据结构存储 , 一个是hashtable , 一个是inset 。
其中hashtable的key为set中元素的值 , 而value为null
inset为可以理解为数组 , 使用inset数据结构需要满足下述两个条件:
  • 元素个数不少于默认值512
set-max-inset-entries 512
  • 元素可以用整型表示
intset的底层结构
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查询方式一般采用二分查找法 , 实际查询复杂度也就在log(n)
Redis-有序集合对象(zset)zset为有序(有限score排序 , score相同则元素字典序) , 自动去重的集合数据类型 , 其底层实现为 字典(dict) + 跳表(skiplist) , 当数据比较少的时候用ziplist编码结构存储 。
同时满足以下两个条件采用ziplist存储:
  • 有序集合保存的元素数量小于默认值128个
  • 有序集合保存的所有元素的长度小于默认值64字节
ziplist存储方式当ziplist作为zset的底层存储结构时候 , 每个集合元素使用两个紧挨在一起的压缩列表节点来保存 , 第一个节点保存元素的成员 , 第二个元素保存元素的分值
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字典(dict) + 跳表(skiplist)的存储方式zset底层的存储结构包括ziplist或skiplist , 在同时满足以下两个条件的时候使用ziplist , 其他时候使用skiplist , 两个条件如下:
有序集合保存的元素数量小于128个 有序集合保存的所有元素的长度小于64字节
跳表的数据结构
首先我们理解一下什么是跳表
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同种可以看到我们通过分等级 , 从最高等级向低等级查询 , 效率提高 , 其时间复杂度为logn(类似于二分查找)