redis学习技巧之Object详解

1. Redis中的Object

Redis是一个基于内存的数据结构存储系统,它实现了键值存储,同时支持不同种类的数据结构。在Redis中,所有的数据都是以键值对的形式保存的,而Object是Redis中存储相关数据的结构体。

1.1 Object的定义

Object是Redis中的一个结构体,其结构体定义如下:

typedef struct redisObject {

unsigned type:4;

unsigned encoding:4;

unsigned lru:LRU_BITS; /* lru time (relative to server.lruclock) */

int refcount;

void *ptr;

} robj;

其中type表示对象的类型,encoding表示对象被编码的方式,lru表示对象最近一次被访问的时间,refcount表示对象的引用计数,ptr则表示对象指向的真实数据。

1.2 Object的类型

在Redis中,Object的类型包括字符串(String)、列表(List)、哈希(Hash)、集合(Set)、有序集合(ZSet)和HyperLogLog(HLL)。下面对每种类型进行简单介绍。

- 字符串(String)

字符串是Redis中最常用的数据结构,它表示一个字节数组。Redis中字符串的最大长度为512M。当字符串变得很大时,Redis会进行自动的内存优化,以提高内存使用效率。字符串支持多种操作,如get、set、incr等。

set key value

上述代码表示将指定key的值设置为value。

- 列表(List)

列表是Redis中的一种存储数据的方式,它支持元素的添加和删除,并且提供了许多操作列表的方法。 Redis中常用的列表操作命令有rpush、lpop等。

rpush key value [value ...]

上述代码表示将一个或多个value值从列表的右侧入队。

- 哈希(Hash)

哈希是Redis中用于存储键值对的数据结构,其中键和值都是字符串类型。哈希常用的操作包括hget、hset、hincrby等。

hget key field

上述代码表示取出哈希键key中对应字段field的值。

- 集合(Set)

集合是Redis中一种不重复的无序结构,在集合中,每个元素都是唯一的。集合也有多种常用的操作命令,如sadd、srem、smembers等等。

sadd key member [member ...]

上述代码表示向一个集合中添加一个或多个元素。

- 有序集合(ZSet)

有序集合是Redis中的另一种数据结构,它通过给每个元素赋予一个分数,来保证集合中元素的有序性。有序集合有多种常用的操作命令,如zadd、zrank、zrevrange等等。

zadd key score member [score member ...]

上述代码表示向有序集合中添加一个或多个带有权重(score)的成员。

- HyperLogLog(HLL)

HyperLogLog是一种基数估计算法,用于在不预处理数据的情况下,对大量数据进行的统计分析。它能够快速准确地计算一个数据集合的基数。

1.3 Object的编码

Object的编码方式有6种:

C字符串编码

int编码

压缩列表编码

哈希表编码

跳跃表编码

整数集合编码

除了C字符串编码之外,其他编码方式都是为了解决存储空间占用问题而产生的。在Redis中,不同类型的Object可以采用不同的编码方式,以达到节省空间的目的。

2. Redis中Object的使用技巧

2.1 编码选择

适当的编码选择可以有效的提高Redis的存储空间利用率。例如:在存储一个整数时应考虑是否采用 int 编码,因为 int 编码占据的内存非常小,远远小于字符串编码。同理,在存储较小的字符串时,可以考虑是否采用 C 字符串编码,以获得更小的存储空间。

2.2 内存优化

Redis 对于内存的优化非常重要,因为 Redis 是以内存为代价换取高效率的。所以,内存使用慢慢增加时,需要采取相应措施进行优化,如使用相应的数据类型,使用相应的编码方式,等等。开启压缩可以减少内存使用,但也需要在时间和内存上进行权衡。

2.3 不使用Object包装常量值

Object的引用计数是一种高昂的代价,不同对象之间的引用计数占据了大量的内存和CPU时间。因此,对于常量值,Redis对其不需要进行引用计数。如果在开发过程中,我们将常量值封装到Object中,则会浪费大量的内存和CPU时间。因此,在编码时应该尽量避免使用Object包装常量。

2.4 避免频繁扩容

扩容操作是比较消耗内存和CPU时间的。因此,如果我们要进行大量的数据操作时,应该预先分配适当大小的空间,而不是频繁地扩容。列表、哈希、有序集合等这些可以支持动态扩容的数据结构,其默认扩容空间通常是当前额定大小的一倍。在编码时,应当根据实际情况调整其扩容参数。

3. 总结

Redis是一个高效、稳定的基于内存的数据存储系统。Object是Redis中用于存储相关数据的结构体,其包含了对象的类型和编码等信息。在使用 Redis 进行存储时,应该根据实际情况来选择数据类型、编码方式和避免频繁扩容等,以保证 Redis 的存储效率和稳定性。

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