Redis 유형 및 인코딩 인코딩의 원칙과 사용법은 무엇입니까?

摘要

Redis是一款开源的高性能key-value数据库，广泛应用于各种场景。在Redis中，数据类型（type）和编码（encoding） 是非常重要的概念。本篇博客将详细介绍Redis支持的数据类型以及相应的编码方式和底层实现原理。

要查看Redis某个key的内部编码，可以使用Redis命令OBJECT ENCODING key。其中，key是你想要查询的键名。例如，如果你想要查询名为mykey的键的内部编码，可以执行以下命令：

127.0.0.1:6379> object encoding mykey  // 查看某个Redis键值的编码

redisObject

在 Redis 中，redisObject 是 Redis 中最基本的数据结构之一。redisObject 用于表示 Redis 中的键值对中的值，它可以是字符串、整数、列表、哈希表等任意一种 Redis 数据类型。

redisObject 的定义如下：

typedef struct redisObject {

    // 类型
    unsigned type:4;

    // 编码方式
    unsigned encoding:4;

    // 引用计数
    int refcount;

    // 指向实际值的指针
    void *ptr;

} robj;

• type：表示 redisObject 的类型。

• encoding：表示 redisObject 的编码方式。

• refcount：表示当前 redisObject 被引用的次数。

• ptr： ptr字段则是一个指针，指向实际的 Redis 对象。

Redis源码encoding取值有如下几种：

#define OBJ_ENCODING_RAW 0        /* Raw representation */
#define OBJ_ENCODING_INT 1        /* Encoded as integer */
#define OBJ_ENCODING_HT 2         /* Encoded as hash table */
#define OBJ_ENCODING_ZIPMAP 3     /* Encoded as zipmap */
#define OBJ_ENCODING_LINKEDLIST 4 /* No longer used: old list encoding. */
#define OBJ_ENCODING_ZIPLIST 5    /* Encoded as ziplist */
#define OBJ_ENCODING_INTSET 6     /* Encoded as intset */
#define OBJ_ENCODING_SKIPLIST 7   /* Encoded as skiplist */
#define OBJ_ENCODING_EMBSTR 8     /* Embedded sds string encoding */
#define OBJ_ENCODING_QUICKLIST 9  /* Encoded as linked list of ziplists */

类型与编码介绍

Redis支持五种主要的数据类型：字符串(string)、列表(list)、集合(set)、有序集合(sorted set)和哈希(hash)。每种数据类型都有对应的编码方式。

数据类型与编码方式总览如下：

数据类型	编码方式
字符串	int、embstr、raw
哈希表	ziplist、hashtable
列表	ziplist、linkedlist、quicklist
集合	intset、hashtable
有序集合	ziplist、skiplist

String

String은 Redis에서 가장 기본적인 데이터 유형으로, 일반적으로 텍스트 또는 바이너리 데이터를 저장하는 데 사용됩니다. Redis는 두 가지 인코딩 방법을 지원합니다.

• Redis에서는 문자열을 정수로 표현할 수 있으면 정수로 변환하고 int 인코딩을 사용하여 저장합니다. int 인코딩의 장점은 작은 저장 공간과 높은 운영 효율성입니다. 단점은 정수만 저장할 수 있고 문자열 작업을 지원하지 않는다는 것입니다.

• embstr(embstr로 인코딩된 문자열): 44바이트 미만의 문자열을 저장합니다. 문자열이 비교적 짧은 경우 이 인코딩 방법을 사용하여 저장하면 메모리 사용량을 줄일 수 있습니다.

• raw(raw-encoded string): 44바이트보다 긴 문자열을 저장합니다. 문자열이 비교적 긴 경우 이 인코딩 방법을 사용하여 저장합니다.

List

목록은 요소를 추가, 수정 및 삭제할 수 있는 순서가 지정된 문자열 모음입니다. Redis는 세 가지 인코딩 방법을 지원합니다.

• ziplist: Redis3.2 버전 이전에는 List의 각 문자열 길이가 64바이트 미만이고 List의 요소 수가 512 미만인 경우 List 객체 ziplist 인코딩을 사용하고, 그 외의 경우에는 linkedlist 인코딩을 사용합니다. ziplist는 메모리를 절약하는 컴팩트하고 압축된 목록 구조입니다. 작은 목록에 적합합니다.

• Linkedlist는 연결된 목록 구조를 통해 모든 크기의 목록을 지원하는 데이터 구조 유형입니다. 그러나 목록의 길이가 길어지면 메모리 사용량도 늘어납니다.

• quicklist: Redis 버전 3.2에 도입된 Quicklist는 성능을 보장할 뿐만 아니라 메모리도 절약할 수 있는 여러 ziplist로 구성된 목록 구조입니다. 큰 목록에 적합합니다.

Collection

컬렉션은 요소 추가, 삭제 및 쿼리를 지원하는 순서가 지정되지 않은 일련의 문자열 컬렉션입니다. Redis는 두 가지 인코딩 방법을 지원합니다.

• intset: 컬렉션의 요소가 모두 정수인 경우 Redis는 intset 인코딩을 사용하여 를 저장합니다. intset 인코딩의 장점은 작은 저장 공간과 높은 운영 효율성입니다.

• 해시테이블: 컬렉션의 요소에 문자열이 포함되어 있으면 Redis는 해당 문자열을 해시테이블 인코딩으로 저장합니다. 해시테이블 인코딩의 장점은 모든 유형의 요소를 저장할 수 있고 문자열 작업을 지원한다는 것입니다. 단점은 저장공간이 상대적으로 크고, 운영 효율성이 상대적으로 낮다는 점이다.

순서가 지정된 세트

순서가 지정되지 않은 문자열 모음에는 점수가 할당되어 점수에 따라 정렬되어 순서가 지정된 세트를 형성할 수 있습니다. Redis는 두 가지 인코딩 방법을 지원합니다.

• ziplist: ziplist 인코딩을 사용하여 128개 미만의 요소를 저장하고 모든 요소 크기는 64바이트 미만입니다., ziplist는 소규모 Ordered 컬렉션에 적합한 컴팩트하고 압축된 목록 구조입니다.

• skiplist: Skiplist는 빠른 쿼리 및 정렬을 지원하는 건너뛰기 목록 구조입니다. 대규모 주문 컬렉션에 적합합니다.

해시 테이블

해시 테이블은 각 키가 값과 연결된 키-값 쌍의 모음입니다. Redis는 두 가지 인코딩 방법을 지원합니다:

• ziplist: 해시 객체에 저장된 모든 키 값의 문자열 길이는 64바이트 미만이고 키-값 쌍의 수는 512바이트 미만입니다. Redis가 이를 저장합니다. ziplist 인코딩에서. ziplist 인코딩 방법의 장점은 작은 저장 공간과 높은 작업 효율성입니다. 단점은 빠른 키 조회 작업이 지원되지 않는다는 것입니다.

• 위 조건 외에도 Redis는 저장을 위해 해시 테이블 인코딩을 사용합니다. 해시테이블 인코딩의 장점은 빠른 키 조회 작업을 지원한다는 것입니다. 단점은 저장공간이 상대적으로 크고, 운영 효율성이 상대적으로 낮다는 점이다.

유형 및 인코딩의 기본 원칙

Redis에서 지원하는 데이터 유형 및 인코딩 방법을 이해한 후 기본 구현 원칙을 살펴보겠습니다.

인코딩 변환

Redis에서 각 키-값 쌍에는 키-값 쌍에 저장된 데이터 유형을 나타내는 데 사용되는 유형 식별자가 있습니다. 키에 대해 작업할 때 Redis는 키의 현재 인코딩과 작업에 필요한 인코딩을 기반으로 키-값 쌍을 인코딩합니다.

예를 들어 문자열에 콘텐츠를 추가할 때 문자열의 현재 인코딩이 원시이지만 embstr 인코딩을 사용하여 새 콘텐츠를 저장할 수 있는 경우 Redis는 원시 forembstr에서 문자열의 인코딩을 변환합니다.

데이터 구조

Redis는 다양한 클래식 데이터 구조를 사용하여 인코딩 방법에만 국한되지 않고 다양한 데이터 유형을 구현합니다. 예를 들어 Redis 목록과 해시 테이블은 연결된 목록 구조를 사용하여 구현됩니다. Skip List는 정렬된 컬렉션에 사용되는 효율적인 데이터 구조입니다.

이러한 데이터 구조는 다양한 시나리오의 애플리케이션 요구 사항을 충족하도록 신중하게 설계되고 최적화되었습니다. 예를 들어, 요소를 자주 추가하고 삭제해야 하는 상황에는 연결 목록 구조가 적합하고, 정렬 및 검색 작업에는 스킵 목록 구조가 더 적합합니다.

위 내용은 Redis 유형 및 인코딩 인코딩의 원칙과 사용법은 무엇입니까?의 상세 내용입니다. 자세한 내용은 PHP 중국어 웹사이트의 기타 관련 기사를 참조하세요!