news 2026/8/8 11:50:09

4.常用数据结构和单线程模型理解

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张小明

前端开发工程师

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4.常用数据结构和单线程模型理解

Redis目前10种value类型,string,list,set,hash,sorted set,stream,geospatial,hyperloglog,bitmaps,bitfields。

redis针对数据结构底层实现的特化

在源码层面,redis对数据结构实现与常见实现方式有差异,目的是为了节省内存/提高效率。它依旧保证容器的特性不变,只不过实现有差异(数据结构形不变,编码方式变)。

1.常见数据结构及其内部编码

string:
raw:最基本的字符串,底层实现持有一个char数组。

int:8字节整型存储(可用来实现计数功能)

embstr:针对短字符串的特殊优化(只读字符串,进行修改了编码变为raw

hash:

hashtable:最基本的哈希表

ziplist:当哈希表内元素个数比较少,节省内存

为什么要压缩?

redis上有很多key,可能某些key的value是hash,hash本身是很浪费内存的(有空位置),在数据量不大时,使用ziplist可以在不影响效率的情况下节省内存。

list:

linkedlist:传统链表

ziplist:压缩列表

自redis3.2之后,引入了quicklist,兼顾了上述两者的优点。

set:

hashtable

intset:集合中存的都是整数(升序存放数字,查找时二分查找

zset:

skiplist:跳表(5.跳表(skiplist)_跳表(skiplist) + 哈希表-CSDN博客)

ziplist

查看编码命令:object encoding key

不需要记住数字,只记思想;因为数字是可配置的,为什么用这个数字才是重要的。

2.redis单线程模型理解

redis只使用一个线程处理所有的命令;不是说redis服务器内部就只有一个线程;redis6.0及以上,网络IO是多线程的。

2.1 命令处理没有线程安全问题

两个客户端即便同时请求redis服务器,但因为redis处理命令是单线程的;两个命令一定是串行执行的,没有线程安全问题。

2.2 命令处理用单线程原因和弊端

redis核心业务逻辑都是短平快的,不是很吃CPU资源。

弊端:redis命令操作过长会阻塞其他命令的执行。

2.3 redis单线程模型为什么效率高?(面试题)

核心:参照物是数据库(MySQL,Oracle,sql server等)

1)内存访问速度比访问硬盘快

2)核心功能比数据库更简单(数据库增删改查都有权限概念,复杂很多)

3)单线程模型,避免了一些不必要的线程竞争
4)网络采用的是IO多路复用技术(epoll,有大量socket但只有少部分活跃)

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