redis源码分析教程之压缩链表源码分析教程之压缩链表ziplist详解详解
前言前言
压缩列表(ziplist)是由一系列特殊编码的内存块构成的列表,它对于Redis的数据存储优化有着非常重要的作用。这篇文章
总结一下redis中使用非常多的一个数据结构压缩链表ziplist。该数据结构在redis中说是无处不在也毫不过分,除了链表以外,
很多其他数据结构也是用它进行过渡的,比如前面文章提到的SortedSet。下面话不多说了,来一起看看详细的介绍吧。
一、压缩链表一、压缩链表ziplist数据结构简介数据结构简介
首先从整体上看下ziplist的结构,如下图:
压缩链表ziplist结构图
可以看出字段很多,字节大小也不同,但这也就是压缩链表的精髓所在了,我们依次总结一下。
字段字段 含义含义
zlbytes
该字段是压缩链表的第一个字段,是无符号整型,占用4个字节。用于表示整个压缩链表占用的字节数(包括它自
己)。
zltail
无符号整型,占用4个字节。用于存储从压缩链表头部到最后一个entry(不是尾元素zlend)的偏移量,在快速跳转到
链表尾部的场景使用。
zllen 无符号整型,占用2个字节。用于存储压缩链表中包含的entry总数。
zlend 特殊的entry,用来表示压缩链表的末尾。占用一个字节,值恒为255。
总结为ziplist的头跟尾,下面再总结一下重中之重的entry字段。
一般来说,一个entry由prevlen,encoding,entry-data三个字段组成,但当entry是个很小的整数时,会根据编码省略掉entry-
data字段。下面依次进行总结:
首先是字段prevlen:表示前一个entry的长度,有两种编码方式。
当长度小于255字节时,用一个字节存储。
当长度大于等于255时,用五个字节进行存储,其中第一个字节会被设置为255表示前一个entry的长度由后面四个字节表示。
然后是字段encoding:它会根据当前元素内容的不同会采用不同的编码方式,如下:
1、如果元素内容为字符串,encoding的值分别为:
00xx xxxx :00开头表示该字符串的长度用6个bit表示。
01xx xxxx | xxxx xxxx :01开头表示字符串的长度由14bit表示,这14个bit采用大端存储。
1000 0000 | xxxx xxxx | xxxx xxxx | xxxx xxxx | xxxx xxxx :10开头表示后续的四个字节为字符串长度,这32个bit采用大端存
储。
2、如果元素内容为数字,encoding的值分别为:
1100 0000:表示数字占用后面2个字节。
1101 0000:表示数字占用后面4个字节。
1110 0000:表示数字占用后面8个字节。
1111 0000 :表示数字占用后面3个字节。
1111 1110 :表示数字占用后面1个字节。
1111 1111 :表示压缩链表中最后一个元素(特殊编码)。