Detaillierte Erläuterung der Lernfähigkeiten von Objekten in Redis

Dieser Artikel vermittelt Ihnen relevantes Wissen über Redis, in dem hauptsächlich verwandte Themen zu Objekten vorgestellt werden, einschließlich der zweischichtigen Datenstruktur, der internen Implementierung der Datenstruktur, der Objektstruktur usw. Das Folgende ist Schauen wir uns das an und hoffen, dass es hilft alle.

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Einführung in die zweischichtige Datenstruktur von Redis

Einer der Gründe für die hohe Leistung von Redis ist, dass jede Datenstruktur speziell entworfen wurde und über eine Eins oder Es werden mehr Datenstrukturen unterstützt, und auf diese flexiblen Datenstrukturen wird zurückgegriffen, um die Leistung beim Lesen und Schreiben zu verbessern. Wenn Sie die Datenstruktur von Redis verstehen möchten, können Sie sie auf zwei verschiedenen Ebenen diskutieren:

• Die erste Ebene ist aus der Sicht des Benutzers. Diese Ebene ist auch die Aufrufschnittstelle, die Redis der Außenwelt zugänglich macht, z : Zeichenfolge, Liste, Hash, Menge, sortierte Menge.

• Die zweite Ebene ist aus der Perspektive der internen Implementierung, bei der es sich um eine Implementierung auf niedrigerer Ebene handelt, z. B.: dict, sds, ziplist, Quicklist, Skiplist, Intset.

Interne Implementierung der Redis-Datenstruktur

Aus der Sicht von Redis-Benutzern enthält ein Redis-Knoten mehrere Datenbanken (Standard ist 16 im Nicht-Cluster-Modus und kann nur 1 im Cluster-Modus sein) und eine Datenbank Behält die Zuordnungsbeziehung vom Schlüsselraum zum Objektraum bei. Der Schlüssel dieser Zuordnungsbeziehung ist vom Typ Zeichenfolge und der Wert kann mehrere Datentypen haben, z. B. Zeichenfolge, Liste, Hash, Menge, sortierte Menge usw. Wir können sehen, dass der Schlüsseltyp auf eine Zeichenfolge festgelegt ist, während die möglichen Werttypen vielfältig sind.

Aus Sicht der internen Implementierung von Redis wird die Zuordnungsbeziehung innerhalb der Datenbank mithilfe eines Diktats verwaltet. Es reicht aus, wenn der Schlüssel von dict in einer festen Datenstruktur ausgedrückt wird, bei der es sich um eine dynamische Zeichenfolge sds handelt. Der Wert ist komplizierter. Um verschiedene Arten von Werten im selben Diktat zu speichern, ist eine universelle Datenstruktur erforderlich. Diese universelle Datenstruktur lautet robj und ihr vollständiger Name lautet redisObject. Zum Beispiel:

Wenn der Wert eine Liste ist, dann ist seine interne Speicherstruktur eine Quicklist.
Wenn der Wert eine Zeichenfolge ist, ist seine interne Speicherstruktur im Allgemeinen eine SDS. Wenn der Wert des Zeichenfolgentyps jedoch eine Zahl ist, konvertiert Redis ihn intern zur Speicherung in einen langen Typ, wodurch die Speichernutzung reduziert wird.
Ein Robj kann also nicht nur ein SDS, sondern auch eine Quicklist und sogar einen langen Typ darstellen.

redisObject-Struktur

redisObject ist wie folgt definiert:

typedef struct redisObject {
    unsigned type:4;
    unsigned encoding:4;
    unsigned lru:LRU_BITS; /* lru time (relative to server.lruclock) */
    int refcount;
    void *ptr;} robj;

Ein robj enthält die folgenden 5 Felder:

Typ: Der Datentyp des Objekts. Belegt 4 Bit. Es gibt 5 mögliche Werte: OBJ_STRING, OBJ_LIST, OBJ_SET, OBJ_ZSET,
• OBJ_HASH, die jeweils den 5 von Redis bereitgestellten Datenstrukturen entsprechen.

  
  

Kodierung: Die interne Darstellung des Objekts (kann auch als Kodierung bezeichnet werden), Abrechnung Für 4 Bit gibt es 10 mögliche Werte.
lru: Wird für den LRU-Ersetzungsalgorithmus verwendet und macht 24 Bit aus.
refcount: Referenzanzahl. Unter bestimmten Umständen können Robj-Objekte gemeinsam genutzt werden.
ptr: Datenzeiger. Zeigt auf die tatsächlichen Daten. Wenn beispielsweise ein Robj eine Zeichenfolge darstellt, kann sein PTR auf eine SDS-Struktur verweisen. Bei einem Robj, der eine Liste darstellt, kann sein PTR auf eine Quicklist verweisen.
Was hier sorgfältig geprüft werden muss, ist das Codierungsfeld.

Derselbe Typ kann auch unterschiedlichen Codierungen entsprechen, was bedeutet, dass derselbe Datentyp unterschiedliche interne Darstellungen haben kann. Unterschiedliche interne Darstellungen haben unterschiedliche Speichernutzung und Suchleistung.

Wenn Typ = OBJ_STRING, bedeutet dies, dass dieser Robj eine Zeichenfolge speichert. Zu diesem Zeitpunkt kann die Codierung einer der folgenden drei Typen sein:

OBJ_ENCODING_RAW: Zeichenfolge verwendet die native Darstellungsmethode, d. h. dargestellt durch sds .
OBJ_ENCODING_INT: Zeichenfolge wird durch Zahlen dargestellt, was eigentlich ein langer Typ ist.
OBJ_ENCODING_EMBSTR: Zeichenfolge wird durch ein spezielles eingebettetes SDS dargestellt.
Wenn Typ = OBJ_HASH, bedeutet dies, dass dieser Robj einen Hash speichert. Zu diesem Zeitpunkt kann die Codierung einer der folgenden zwei Typen sein:

OBJ_ENCODING_HT: Hash wird durch ein Diktat dargestellt.
OBJ_ENCODING_ZIPLIST: Hash wird durch eine Ziplist dargestellt. Die zehn Werte der
Codierung lauten wie folgt:

OBJ_ENCODING_RAW: Die nativste Darstellung. Tatsächlich verwendet nur der String-Typ diesen Codierungswert (ausgedrückt als sds).
OBJ_ENCODING_INT: ausgedrückt als Zahl. Es wird tatsächlich durch long dargestellt.
OBJ_ENCODING_HT: ausgedrückt als Diktat.
OBJ_ENCODING_ZIPMAP: Es handelt sich um eine alte Darstellung und wird nicht mehr verwendet. Es ist nur in Versionen kleiner als Redis 2.6 verfügbar.

• OBJ_ENCODING_LINKEDLIST: Es ist ebenfalls ein alter Ausdruck und wird nicht mehr verwendet.

• OBJ_ENCODING_ZIPLIST: ausgedrückt als Ziplist.

• OBJ_ENCODING_INTSET: ausgedrückt als Intset. Wird für festgelegte Datenstrukturen verwendet.

• OBJ_ENCODING_SKIPLIST: ausgedrückt als Skiplist. Wird für die sortierte Satzdatenstruktur verwendet.

• OBJ_ENCODING_EMBSTR: ausgedrückt als spezielles eingebettetes SDS.

• OBJ_ENCODING_QUICKLIST: ausgedrückt als Quicklist. Wird für Listendatenstrukturen verwendet.

Die Rolle von redisObject

Die Rolle von redisObject ist wie folgt:

• redisObjec ist eine Brücke, die zwei Ebenen von Datenstrukturen verbindet.

• Bietet eine einheitliche Darstellung für mehrere Datentypen.

• Ermöglicht die Verwendung unterschiedlicher interner Darstellungen desselben Datentyps, um in einigen Fällen so viel Speicher wie möglich zu sparen.

• Unterstützt die gemeinsame Nutzung von Objekten und die Referenzzählung. Wenn ein Objekt gemeinsam genutzt wird, wird nur eine Speicherkopie belegt, wodurch zusätzlich Speicher gespart wird.

Empfohlenes Lernen: Redis-Video-Tutorial

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