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Redis-对象
在以前的文章中，我们介绍了 Redis 用到的主要数据结构，比如简单动态字符串、双端链表、字典、压缩列表、整数集合。
然而 Redis 并没有直接使用这些数据结构来实现键值对的数据库，而是在这些数据结构之上又包装了一层 RedisObject（对象），RedisObject 有五种对象：字符串对象、列表对象、哈希对象、集合对象和有序集合对象。
还是跟以前一样，看几个问题：
- 使用 RedisObject 对象而不是直接使用双端队列、双端链表等数据结构，有什么好处呢？
- RedisObject 的具体结构是什么？
- 五种对象（string、hash、list、set、sort set）对应的 RedisObject 对象有何不同，底层使用的数据结构是什么？
使用 RedisObject 的好处
使用 RedisObject 的优点主要有两个，分别是：
- 通过不同类型的对象，Redis 可以在执行命令之前，根据对象的类型来判断一个对象是否可以执行给定的命令。
- 我们可以针对不同的使用场景，为对象设置不同的实现，从而优化内存或查询速度。
RedisObject 的具体结构是什么？
RedisObject 的源码如下：
typedef struct redisObject {
// 类型
unsigned type:4;
// 编码
unsigned encoding:4;
// 对象最后一次被访问的时间
unsigned lru:REDIS_LRU_BITS; /* lru time (relative to server.lruclock) */
// 引用计数
int refcount;
// 指向实际值的指针
void *ptr;
} robj;
下面分别解释一下各个字段的含义：
-
type
type 记录了对象的类型，所有的类型如下（出自《Redis设计与实现第二版》第八章：对象）：
对于 Redis 数据库保存的键值对来说，键一定是一个字符串对象，而值则可以使五种对象的其中一种。 -
ptr 指针：指向对象的底层实现数据结构；
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encoding
encoding 表示 ptr 指向的具体数据结构，即这个对象使用了什么数据结构作为底层实现。
encoding 的取值范围如下（出自《Redis设计与实现第二版》第八章：对象）：
每种类型的对象都至少使用了两种不同的编码，对象和编码的对应关系如下（出自《Redis设计与实现第二版》第八章：对象）：
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refcount
refcount 表示引用计数，由于 C 语言并不具备内存回收功能，所以 Redis 在自己的对象系统中添加了这个属性，当一个对象的引用计数为0时，则表示该对象已经不被任何对象引用，则可以进行垃圾回收了。
扩展一下：Java中由于引用计数法解决不了循环引用的问题，所以 Java 中使用了可达性分析算法。那么 Redis 有没有考虑循环引用的问题呢？ -
lru：表示对象最后一次被命令程序访问的时间。 如果服务器打开了
maxmemory选项， 并且服务器用于回收内存的算法为volatile-lru或者allkeys-lru， 那么当服务器占用的内存数超过了maxmemory选项所设置的上限值时， 空转时长较高的那部分键会优先被服务器释放， 从而回收内存。
五种对象对应的 RedisObject
字符串对象（string）
字符串对象的 encoding 有三种，分别是：int、raw、embstr。
-
如果一个字符串对象保存的是整数值，并且这个整数值可以用 long 类型标识，那么字符串对象会讲整数值保存在 ptr 属性中，并将 encoding 设置为 int。
假设有如下命令：set number 10086。那么 number 键对象的示意图如下（出自《Redis设计与实现第二版》第八章：对象）：
-
如果字符串对象保存的是一个字符串值，并且这个字符串的长度大于 32 字节，那么字符串对象将使用一个简单动态字符串（SDS）来保存这个字符串值，并将对象的编码设置为 raw。
使用 raw 存储字符串的示意图如下（出自《Redis设计与实现第二版》第八章：对象）：
-
如果字符串对象保存的是一个字符串值，并且这个字符串的长度小于等于 32 字节，那么字符串对象将使用 embstr 编码的方式来保存这个字符串。
使用 embstr 存储字符串的示意图如下（出自《Redis设计与实现第二版》第八章：对象）：
既然有了 raw 的编码方式，为什么还会有 embstr 的编码方式呢？
因为 embstr 的编码方式有一些优点，如下：
- embstr 编码将创建字符串对象所需的内存分配次数从 raw 编码的两次降低为一次。
- 释放 embstr 编码的字符串对象只需要调用一次内存释放函数，而释放 raw 编码的字符串对象需要调用两次内存释放函数。
- 因为 embstr 编码的字符串对象的所有数据都保存在一块连续的内存里面，所以这种编码的字符串对象比起 raw ，编码的字符串对象能够更好地利用缓存带来的优势。
哈希对象（hash）
哈希对象的编码有两种，分别是：ziplist、hashtable。
当哈希对象保存的键值对数量小于 512，并且所有键值对的长度都小于 64 字节时，使用压缩列表存储；否则使用 hashtable 存储。
哈希对象的压缩列表对应的示意图如下（出自《Redis设计与实现第二版》第八章：对象）：
哈希对象的 hashtable 对应的示意图如下（出自《Redis设计与实现第二版》第八章：对象）：
列表对象（list）
列表对象的编码有两种，分别是：ziplist、linkedlist。
ziplist（压缩列表）主要是为节省内存而设计的内存结构，它的优点就是节省内存，但缺点就是比其他结构要消耗更多的时间，所以 Redis 在数据量小的时候使用压缩列表存储。
当列表的长度小于 512，并且所有元素的长度都小于 64 字节时，使用压缩列表存储；否则使用 linkedlist 存储。
列表对象的压缩列表对应的示意图如下出自《Redis设计与实现第二版》第八章：对象）：
列表对象的链表对应的示意图如下出自《Redis设计与实现第二版》第八章：对象）：
集合对象（set）
集合对象的编码有两种，分别是：intset、hashtable。
intset（整数集合）主要是为节省内存而设计的内存结构，它的优点就是节省内存，但缺点就是比其他结构要消耗更多的时间，所以 Redis 在数据量小的时候使用整数集合存储。
当集合的长度小于 512，并且所有元素都是整数时，使用整数集合存储；否则使用 hashtable 存储。
集合对象的 intset 对应的示意图如下出自《Redis设计与实现第二版》第八章：对象）：
集合对象的 hashtable 对应的示意图如下出自《Redis设计与实现第二版》第八章：对象）：
有序集合对象（sort set）
有序集合对象的编码有两种，分别是：ziplist、skiplist。
当有序集合的长度小于 128，并且所有元素的长度都小于 64 字节时，使用压缩列表存储；否则使用 skiplist 存储。
有序集合对象的 ziplist 对应的示意图如下出自《Redis设计与实现第二版》第八章：对象）：
有序集合对象的 skiplist 对应的示意图如下出自《Redis设计与实现第二版》第八章：对象）：
