redis存储结构

概要

首先，redis是一种"键值对"（key-value）数据库，也就是说，redis中存储的用户数据都是以key-value的方式存在的，而这些键值对存储于哈希表，这也解释了为什么redis提供的set、lpush、hset、sadd、zadd等添加数据的命令的格式都基于key-value格式

其次，为什么redis选择键值对呢？或者说redis为什么选择哈希表呢？

哈希表的插入、查找时间复杂度是O（1），因为哈希表就是一个数组，这种高效的数据结构满足了redis对于高性能的需求

redis存储结构

图中涉及到的数据结构的名字和⽤途：

• redisDb 结构，表示 Redis 数据库的结构，结构体⾥存放了指向了 dict 结构的指针；
• dict 结构，结构体⾥存放了 2 个哈希表，正常情况下都是⽤「哈希表1」，「哈希表2」只有在 rehash 的时候才⽤，具体什么是 rehash，后面本⽂的哈希表数据结构会讲；
• ditctht 结构，表示哈希表的结构，结构⾥存放了哈希表数组，数组中的每个元素都是指向⼀个哈希表 节点结构（dictEntry）的指针；
• dictEntry 结构，表示哈希表节点的结构，结构⾥存放了 void * key 和 void * value 指针， *key 指向 的是 String 对象，⽽ *value 则可以指向 String 对象，也可以指向集合类型的对象，⽐如 List 对 象、Hash 对象、Set 对象和 Zset 对象

特别说明下，void * key 和 void * value 指针指向的是 Redis 对象，Redis 中的每个对象都由 redisObject 结构表示，如下图：

重点说说其中的哈希表结构 ditctht和dictEntry

ditctht表示哈希表，也就是一个存放哈希节点（dictEntry）的数组

dictEntry表示哈希节点，一个节点存放着void* key和void* value两个成员，redis规定其中的key指向string字符串，而value可以指向多种类型的对象（string、list、hash、set…）

1.为什么key只能指向string对象？

键的唯一性和简单性

键（key）必须是字符串：

• 在 Redis 中，所有的键都是字符串。这是设计上的选择，旨在简化和统一键的管理。字符串键使得哈希计算、比较和查找等操作变得简单而高效。
• 统一使用字符串作为键，可以避免不同数据类型之间的兼容性问题。字符串键可以被唯一地标识和比较，确保哈希表中的键是唯一的。

2.value指向不同类型的对象时有什么区别？

a.string

当value指向string对象时，通过key查找到的value就是一个value指针，value指向一个string对象

b.list

当value指向list对象时，由于list可以存储多个节点值，value指向的就是一条链表的头节点，通过key查找到的value就是一个链表的头节点

c.hash

当value指向hash对象时，情况变得复杂，由于value本身作为一个key-value中的value，此时value指向另一个哈希表，这个哈希表中存储着若干键值对

所以查找一个hash对象时，命令也变得不同：hget key field ，通过key可以找到对应的value，这个value指向一个哈希表，因此不能找到具体的数据，所以需要第二个参数field作为key，在value所指向的哈希表中找到对应的value

也就是说当value是一个hash对象时，该对象的value存储在一个二级嵌套的hash表中

具体的底层数据结构实现另作文章

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