Redis学习——压缩列表ziplist


压缩列表(ziplist)是列表键和哈希键的底层实现之一。
当一个列表键只包含少量列表项,并且每个列表项要么就是最小值,要么就是长度比较短的字符串,那么Redis就会使用压缩列表来做列表键的底层实现
当一个哈希键只包含少量键值对,并且每个键值对的键和值要么就是小整数值,要么就是长度比较短的字符串,那么Redis就会使用压缩列表来做哈希键的底层实现。

1、压缩列表的构成

压缩列表是Redis为了节约内存而开发的,是由一系列特殊编码的连续内存块组成的顺序型(sequential)数据结构
一个压缩列表可以包含任意多个节点(entry),每个节点可以保存一个字节数组或者一个整数值。元素之间紧挨着存储,没有任何冗余空隙。
Redis学习——压缩列表ziplist

2、压缩列表节点的构成

Redis学习——压缩列表ziplist

2.1 previous_entry_length

Redis学习——压缩列表ziplist
因为节点的previous_entry_length属性记录了前一个节点的长度,所以程序可以通过指针运算,根据当前节点的起始地址来计算出前一个节点的起始地址
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2.2 encoding

节点的encoding属性记录了节点的content属性所保存数据的类型以及长度:
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2.3 content

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3、连锁更新

在特殊情况下产生的连续多次空间扩展操作称之为“连续更新”。
Redis学习——压缩列表ziplist
Redis学习——压缩列表ziplist

因为连锁更新在最坏情况下需要对压缩列表执行N次空间重分配操作,而每次空间重分配的最坏复杂度为O(N),所以连锁更新的最坏复杂度为O(N*N)
要注意的是,尽管连锁更新的复杂度较高,但它真正造成性能问题的几率是很低的:
首先,压缩列表里要恰好有多个连续的,长度介于250字节至253字节之间的节点,连锁更新才有可能被引发,在实际中,这种情况并不多见;
其次,即使出现连锁更新,但只要被更新的节点不多,就不会对性能造成任何影响。
因为以上原因,ziplistPush等命令的平均复杂度仅为O(N),在实际中,我们可以放心地使用这些函数,而不必担心连锁更新会影响压缩列表的性能。

参考:
《Redis设计与实现》第七章 压缩列表