redis数据结构和底层实现

redis数据类型：

　　String （字符串类型）：

　　　　String是redis最基本的类型，你可以理解成与Memcached一模一样的类型，一个key对应一个value。

　　　　String类型是二进制安全的。意思是redis的string可以包含任何数据。比如jpg图片或者序列化的对象 。

　　　　String类型是Redis最基本的数据类型，一个键最大能存储512MB。

　　　　Redis自己构建了一种名叫Simple dynamic string(SDS)的数据结构，他分别对这几个问题作了处理。我们先来看看它的结构源码：

struct sdshdr{
     //记录buf数组中已使用字节的数量
     //等于 SDS 保存字符串的长度
     int len;
     //记录 buf 数组中未使用字节的数量
     int free;
     //字节数组，用于保存字符串
     char buf[];
}

　　　　再来说说它的优点：

1. 1. 开发者不用担心字符串变更造成的内存溢出问题。

   2. 常数时间复杂度获取字符串长度len字段。

   3. 空间预分配free字段，会默认留够一定的空间防止多次重分配内存。

　　Hash（哈希）：

　　　　Redis hash 是一个键值对集合。

　　　　 Redis hash是一个string类型的field和value的映射表，hash特别适合用于存储对象。

 　　　　

哈希表：
typedef struct dictht {
    // 哈希表数组
    dictEntry **table;
    // 哈希表大小
    unsigned long size;
    // 哈希表大小掩码，用于计算索引值
    // 总是等于 size - 1
    unsigned long sizemask;
    // 该哈希表已有节点的数量
    unsigned long used;
} dictht;

Hash表节点：
typedef struct dictEntry {
    // 键
    void *key;
    // 值
    union {
        void *val;
        uint64_t u64;
        int64_t s64;
    } v;
    // 指向下个哈希表节点，形成链表
    struct dictEntry *next;  // 单链表结构
} dictEntry;

字典：
typedef struct dict {
    // 类型特定函数
    dictType *type;
    // 私有数据
    void *privdata;
    // 哈希表
    dictht ht[2];
    // rehash 索引
    // 当 rehash 不在进行时，值为 -1
    int rehashidx; /* rehashing not in progress if rehashidx == -1 */
} dict;

　　 List（列表）：

　　　　Redis 列表是简单的字符串列表，按照插入顺序排序。你可以添加一个元素导列表的头部（左边）或者尾部（右边）。

　　　　列表最多可存储 2^{32 - 1}元素 (4294967295, 每个列表可存储40多亿)。

　　Set（集合）：

　　　　Redis的Set是string类型的无序集合。

　　　　集合是通过哈希表实现的，所以添加，删除，查找的复杂度都是O(1)。

　　　　sadd 命令:添加一个string元素到,key对应的set集合中，成功返回1,如果元素以及在集合中返回0,key对应的set不存在返回错误。

　　Zset（有序集合）：

　　　　Redis zset 和 set 一样也是string类型元素的集合,且不允许重复的成员。不同的是每个元素都会关联一个double类型的分数。redis正是通过分数来为集合中的成员进行从小到大的排序。

　　　　zset的成员是唯一的,但分数(score)却可以重复。

　　　　zadd 命令：添加元素到集合，元素在集合中存在则更新对应score