Redis Hash结构在内存中是如何存储的?

浅辰大大_7070

浅辰大大_7070

2026-08-08

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原创

redis hash根据数据规模自动选择listpack(或旧版ziplist)或hashtable编码:字段数≤512且所有值长度≤64字节时用listpack,节省内存;任一条件不满足则不可逆地升级为hashtable,保障o(1)读写性能。

redis hash结构在内存中是如何存储的?

Hash 为什么有时用 ziplist,有时用 hashtable?

Redis Hash 不是固定用某一种结构存的,它会根据数据规模和字段长度自动切换编码方式。关键看两个配置项:hash-max-listpack-entries 和 hash-max-listpack-value(Redis 7.0+ 已将 ziplist 替换为更安全的 listpack,但行为逻辑一致)。

满足以下两个条件时,用 listpack 编码:

  • 字段总数 ≤ hash-max-listpack-entries(默认 512)
  • 每个字段值长度 ≤ hash-max-listpack-value(默认 64 字节)

只要任一条件不满足,就会立即升级为 hashtable 编码。这个过程不可逆——一旦转成 hashtable,哪怕后续删到只剩一个字段,也不会降级回 listpack。

listpack 存储格式:线性排列,field-value 交错

listpack 是一块连续内存,把所有字段按 [field1, value1, field2, value2, ..., fieldN, valueN] 的顺序紧挨着存。没有指针、没有哈希桶、没有链表开销。

查找某个 field 时,Redis 从头开始扫描,每次跳过两个元素(一个 field + 一个 value),直到匹配上。所以时间复杂度是 O(N),但 N 很小(≤512),且局部性好,CPU cache 友好。

常见坑点:

Redis Skill - 高性能缓存管理
Redis Skill - 高性能缓存管理

Redis 缓存和数据结构管理技能。通过自然语言操作 Redis,支持 String、Hash、List、Set、ZSet、Stream 等数据结构操作。当用户提到 Redis、缓存、消息队列、会话存储时使用此技能。

下载
  • 字段名或值里含二进制数据(比如 \x00)会导致 listpack 解析失败,强制转成 hashtable
  • 哪怕只有一对 field-value,只要值长度 >64 字节,就直接用 hashtable,不是“先试 listpack 再升级”

hashtable 编码:真正的字典结构,带渐进式 rehash

底层复用 Redis 全局字典(dict)实现,包含两个哈希表:ht[0](主表)和 ht[1](迁移中表)。rehash 不是一次性搬完,而是穿插在每次命令操作中逐步迁移 bucket。

容易忽略的细节:

  • rehash 过程中,读写都同时查 ht[0] 和 ht[1],所以单次操作可能变慢,但不会卡住整个实例
  • 如果 Hash 正在 rehash,执行 HLEN 返回的是两个表的总 used 之和,不是实时精确值(但业务通常不需要这种精度)
  • hashtable 的每个 entry 存的是指针,真正数据(field/value 字符串)在别处分配,所以内存碎片更明显

怎么确认当前 Hash 用的是哪种编码?

用 OBJECT ENCODING key 命令就能直接看到:

127.0.0.1:6379> HSET user name "Alice" age "30"
(integer) 2
127.0.0.1:6379> OBJECT ENCODING user
"listpack"
127.0.0.1:6379> HSET user bio "A very long bio..."  # 超过 64 字节
(integer) 1
127.0.0.1:6379> OBJECT ENCODING user
"hashtable"

注意:listpack 和 hashtable 的内存布局差异极大,不能靠 MEMORY USAGE 的绝对值反推编码类型——小数据用 listpack 省空间,但大字段反而可能因冗余编码略费内存。

真正影响性能的不是“用了哪种结构”,而是“什么时候切换”以及“切换后有没有触发 rehash”。高频写入场景下,突然从 listpack 升级到 hashtable,紧接着又触发扩容,可能造成短时延迟毛刺——这点在压测时容易被忽略。

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