Redis 对象 RedisObject

朴灿烈づ我的快乐病毒、 2023-10-03 12:53 62阅读 0赞

在前面的文章中，分别介绍了： [简单动态字符串 SDS][SDS]、[链表 linkedlist][linkedlist]、[哈希表 hashtable][hashtable]、[跳表 skiplist][skiplist]、[压缩链表 ziplist][ziplist]、[整数集合 intset][intset]、[快速链表 quicklist][quicklist] 这些 `结构`，也可以说是 `编码类型`。

为什么说是编码类型呢？看下 RedisObject 源码就行了。

## 结构 ##

先直接来个图吧：  
![redisobject][]

## 源码 ##

先来看看 3.0 版本中的 RedisObject 源码： [/3.0/src/redis.h][3.0_src_redis.h]

typedef struct redisObject {
        
    	// 对象类型
        unsigned type:4;
        // 对象的编码类型
        unsigned encoding:4;
        // LRU 算法使用「LRU（Least Recently Used，最近最少使用）」
        unsigned lru:REDIS_LRU_BITS; /* lru time (relative to server.lruclock) */
        // 引用计数
        int refcount;
        // 指向具体数据的指针
        void *ptr;
    } robj;

再来看看 6.0 版本中的 RedisObject 源码：[6.0/src/server.h][6.0_src_server.h]

typedef struct redisObject {
        
    	// 对象类型
        unsigned type:4;
        // 对象的编码类型
        unsigned encoding:4;
        // 4.0 版本引进了 LFU 算法「LFU（Least Frequently Used，最少使用）」
        // LRU -> 表示最后一次访问时间
        // LFU -> 高 16 位记录分钟级别的访问时间，低 8 位记录访问频率 0 到 255
        /* LRU time (relative to global lru_clock) or
        * LFU data (least significant 8 bits frequency
        * and most significant 16 bits access time). */
        unsigned lru:LRU_BITS; 
        // 引用计数
        int refcount;
        // 指向具体数据的指针
        void *ptr;
    } robj;

> 换句话解释 LRU 与 LFU：  
> LRU：最近最少使用，未使用时间最长的；  
> LFU：最不常使用，一段时间内，使用次数最少的。

**扩展：**  
在进行数据淘汰时，LRU 策略会在候选数据集中淘汰掉 lru 字段值最小的数据（也就是访问时间最久的数据）。当使用 LFU 策略筛选淘汰数据时，首先会根据数据的访问次数进行筛选，把访问次数最低的数据淘汰出缓存。如果两个数据的访问次数相同，LFU 策略再比较这两个数据的访问时效性，把距离上一次访问时间更久的数据淘汰出缓存。

在上述的两个版本中，RedisObject 的属性一模一样，只是属性可能的取值不一样。鉴于笔者在学习 Redis 相关的数据结构，故只介绍和数据结构相关的属性：***type***、***encoding***。

### type ###

以 6.0 为例介绍：

/* The actual Redis Object */
    // 字符串对象
    #define OBJ_STRING 0    /* String object. */
    // 列表对象
    #define OBJ_LIST 1      /* List object. */
    // 集合对象
    #define OBJ_SET 2       /* Set object. */
    // 有序集合对象
    #define OBJ_ZSET 3      /* Sorted set object. */
    // 哈希表对象
    #define OBJ_HASH 4      /* Hash object. */
    
    // 自己的理解：
    // 1. 通过封装 module 的方式提供给开发者一些 Redis 原生的命令和结构，开发者导入后可直接使用；
    // 2. 由于是直接用的 module 封装好的原生结构和命令，可能效率更快。
    
    // 参考：
    // 1. https://segmentfault.com/a/1190000018903971?utm_source=sf-similar-article
    // 2. https://segmentfault.com/a/1190000020104277
    // 3. https://www.modb.pro/db/52884
    
    // 好多现成的 module：https://redis.io/modules
    
    /* The "module" object type is a special one that signals that the object
     * is one directly managed by a Redis module. In this case the value points
     * to a moduleValue struct, which contains the object value (which is only
     * handled by the module itself) and the RedisModuleType struct which lists
     * function pointers in order to serialize, deserialize, AOF-rewrite and
     * free the object.
     *
     * Inside the RDB file, module types are encoded as OBJ_MODULE followed
     * by a 64 bit module type ID, which has a 54 bits module-specific signature
     * in order to dispatch the loading to the right module, plus a 10 bits
     * encoding version. */
    // 模块对象
    #define OBJ_MODULE 5    /* Module object. */
    // 流对象
    #define OBJ_STREAM 6    /* Stream object. */

到这里，就和咱们常说的 Redis 的 5 种数据（对象）类型对上了。

### encoding ###

还是以 6.0 为例：

/* Objects encoding. Some kind of objects like Strings and Hashes can be
     * internally represented in multiple ways. The 'encoding' field of the object
     * is set to one of this fields for this object. */
    // 简单动态字符串
    #define OBJ_ENCODING_RAW 0     /* Raw representation */
    // 整数
    #define OBJ_ENCODING_INT 1     /* Encoded as integer */
    // 哈希表（字典）
    #define OBJ_ENCODING_HT 2      /* Encoded as hash table */
    // 
    #define OBJ_ENCODING_ZIPMAP 3  /* Encoded as zipmap */
    // 不再使用
    #define OBJ_ENCODING_LINKEDLIST 4 /* No longer used: old list encoding. */
    // 压缩链表
    #define OBJ_ENCODING_ZIPLIST 5 /* Encoded as ziplist */
    // 整数集合
    #define OBJ_ENCODING_INTSET 6  /* Encoded as intset */
    // 跳表
    #define OBJ_ENCODING_SKIPLIST 7  /* Encoded as skiplist */
    // 简单动态字符串
    #define OBJ_ENCODING_EMBSTR 8  /* Embedded sds string encoding */
    // 快速链表
    #define OBJ_ENCODING_QUICKLIST 9 /* Encoded as linked list of ziplists */
    // stream
    #define OBJ_ENCODING_STREAM 10 /* Encoded as a radix tree of listpacks */

这里就和文章开头的「编码类型」对应上了。

### 二者关联 ###

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>encoding</th> 
   <th>数据结构</th> 
   <th>可存储对象类型</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>OBJ_ENCODING_RAW</td> 
   <td><a href="https://mindartisan.blog.csdn.net/article/details/115283999" rel="nofollow">动态字符串</a></td> 
   <td>字符串</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>OBJ_ENCODING_INT</td> 
   <td>整数</td> 
   <td>字符串</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>OBJ_ENCODING_HT</td> 
   <td><a href="https://mindartisan.blog.csdn.net/article/details/116562596" rel="nofollow">字典</a></td> 
   <td>集合、有序集合、字典</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>OBJ_ENCODING_ZIPMAP</td> 
   <td></td> 
   <td>不用了</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>OBJ_ENCODING_LINKEDLIST</td> 
   <td><a href="https://mindartisan.blog.csdn.net/article/details/116384345" rel="nofollow">双端链表</a></td> 
   <td>3.2 开始不用了</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>OBJ_ENCODING_ZIPLIST</td> 
   <td><a href="https://mindartisan.blog.csdn.net/article/details/117387561" rel="nofollow">压缩链表</a></td> 
   <td>字典、有序集合</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>OBJ_ENCODING_INTSET</td> 
   <td><a href="https://mindartisan.blog.csdn.net/article/details/118196924" rel="nofollow">整数集合</a></td> 
   <td>集合</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>OBJ_ENCODING_SKIPLIST</td> 
   <td><a href="https://mindartisan.blog.csdn.net/article/details/117194957" rel="nofollow">跳表</a></td> 
   <td>有序集合</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>OBJ_ENCODING_EMBSTR</td> 
   <td><a href="https://mindartisan.blog.csdn.net/article/details/115283999" rel="nofollow">动态字符串</a></td> 
   <td>字符串</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>OBJ_ENCODING_QUICKLIST</td> 
   <td><a href="https://mindartisan.blog.csdn.net/article/details/118884060" rel="nofollow">快速链表</a></td> 
   <td>列表</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>OBJ_ENCODING_STREAM</td> 
   <td>stream</td> 
   <td>stream</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

> 做个记录：Stream 这种数据类型底层是用 `Radix Tree` 和 `listpack` 两种数据结构来保存消息的，参考：[为什么Stream使用了Radix Tree？][Stream_Radix Tree]

## 作用 ##

在 Redis 中，键值对中的键是字符串，而 RedisObject 主要是用来保存键值对中的 `值`。也可以理解为「连接『上层数据类型』与『底层数据结构』的桥梁」。

## 关联阅读 ##

[Redis 基础][Redis]

[Redis 数据结构 SDS][SDS]

[Redis 数据结构 linkedlist][linkedlist]

[Redis 数据结构 hashtable][hashtable]

[Redis 数据结构 skiplist][skiplist]

[Redis 数据结构 ziplist][ziplist]

[Redis 数据结构 intset][intset]

[Redis 数据结构 quicklist][quicklist]

[Redis 对象 RedisObject][Redis _ RedisObject]

[SDS]: https://mindartisan.blog.csdn.net/article/details/115283999
[linkedlist]: https://mindartisan.blog.csdn.net/article/details/116384345
[hashtable]: https://mindartisan.blog.csdn.net/article/details/116562596
[skiplist]: https://mindartisan.blog.csdn.net/article/details/117194957
[ziplist]: https://mindartisan.blog.csdn.net/article/details/117387561
[intset]: https://mindartisan.blog.csdn.net/article/details/118196924
[quicklist]: https://mindartisan.blog.csdn.net/article/details/118884060
[redisobject]: https://img-blog.csdnimg.cn/c6b442c624b341eaa2daf97fc9cd9018.png
[3.0_src_redis.h]: https://github.com/redis/redis/blob/3.0/src/redis.h
[6.0_src_server.h]: https://github.com/redis/redis/blob/6.0/src/server.h
[Stream_Radix Tree]: https://time.geekbang.org/column/article/406284
[Redis]: https://mindartisan.blog.csdn.net/article/details/110290715
[Redis _ RedisObject]: https://mindartisan.blog.csdn.net/article/details/119521399