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Redis 令人欽佩的編碼方式
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Redis 是一款廣泛應(yīng)用于高并發(fā)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理的 NoSQL 數(shù)據(jù)庫，其快速的內(nèi)存讀寫速度和靈活的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)使得 Redis 在分布式緩存、消息隊(duì)列等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用場景。除此之外，Redis 還采用了一種令人欽佩的編碼方式，使得 Redis 的存儲空間大大減少，提高了數(shù)據(jù)持久化效率。
在 Redis 中，所有的數(shù)據(jù)類型都被序列化為二進(jìn)制序列，而這些二進(jìn)制序列被存儲在 Redis 全局哈希表中。為了節(jié)省存儲空間，Redis 對不同類型數(shù)據(jù)采用了不同的編碼方式。
字符串類型（String）
對于字符串類型，如果字符串的長度小于等于 44 個(gè)字節(jié)，則 Redis 可以采用一種僅存儲字符串頭信息的方式來存儲該字符串。在此情況下，字符串的整體長度就是頭信息長度加上字符串內(nèi)容長度，如下所示：
字符串內(nèi)容：Hello World
頭信息：lenfree
在頭信息中，`len` 表示字符串內(nèi)容長度，`free` 表示字節(jié)數(shù)組的剩余空間。因?yàn)?Redis 使用了字節(jié)數(shù)組來存儲二進(jìn)制序列，所以在一次分配字節(jié)數(shù)組時(shí)會預(yù)留 1 個(gè)字節(jié)的空間。在這個(gè)頭信息中，`free` 字節(jié)為 0，表示沒有多余的空間。
當(dāng)字符串的長度大于 44 個(gè)字節(jié)時(shí)，Redis 會將該字符串序列化為一個(gè) Redis 對象，其中包含了字符串的編碼方式和二進(jìn)制序列內(nèi)容。具體的編碼方式如下所示：
– int 編碼：將字符串轉(zhuǎn)換為 int 類型之后存儲，可存儲的字符串長度為 20 個(gè)字節(jié)
– embstr 編碼：將字符串存儲在一個(gè)連續(xù)的內(nèi)存空間中，空間大小為字符串的長度加一，其中最后一個(gè)字節(jié)存儲字符串的結(jié)束符“\0”
– raw 編碼：采用普通的字節(jié)數(shù)組方式存儲字符串
哈希表（Hash）
Redis 中的哈希表采用 ziplist 編碼方式來存儲。當(dāng)哈希表只包含 1 個(gè)鍵值對時(shí)，Redis 會采用一個(gè)連續(xù)的內(nèi)存塊來存儲該鍵值對的 key 和 value。當(dāng)哈希表包含多個(gè)鍵值對時(shí)，Redis 會采用一種鏈表結(jié)構(gòu)的方式來存儲每個(gè)鍵值對所需的內(nèi)存塊。這種方式既滿足了存儲空間的需求，又保留了 Redis 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的本質(zhì)特征。
列表（List）
Redis 中的列表數(shù)據(jù)類型采用 ziplist 編碼方式來存儲。ziplist 是一種基于字節(jié)數(shù)組的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，具有緊致、高效的特點(diǎn)。在 ziplist 中，每個(gè)數(shù)據(jù)都被編碼為一個(gè)連續(xù)的內(nèi)存塊，內(nèi)存塊中包含元素值（整數(shù)或字符串）、元素值長度和前后指針。這種編碼方式不僅降低了存儲空間，也提高了讀寫效率。
Redis 采用了多種巧妙的編碼方式，大大減少了存儲空間的需求，提高了數(shù)據(jù)持久化效率。在設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)分布式緩存、消息隊(duì)列等高并發(fā)系統(tǒng)時(shí)，開發(fā)者可使用 Redis 作為底層存儲進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和管理。同時(shí)，了解 Redis 的編碼方式也有助于優(yōu)化 Redis 應(yīng)用程序，提高系統(tǒng)性能和效率。
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