Redis极致之Zipmap存储(rediszipmap)

Redis是一种极具性能的开源内存数据库,受到众多用户的欢迎。本文将聚焦于Redis的Zipmap存储机制,详细介绍Zipmap的内部实现原理以及其优化的策略。

Zipmap是Redis用于存储键-值对的字典数据结构。其实质是一个字符串列表,其中每个字符串代表一个字典键-值对。字典是采用zipmap对象来存储的:若数据量并不大,通常小于44字节,则字典采用内联存储方式,在一个长度相同的预分配的内存块中直接存储键-值对;否则按键-值对的方式分别存到两个不同的空间中,键空间存放键,值空间存放值。这种存储结构可以实现遍历字典时时间复杂度处于O(1),提升效率。

使用zipmap存储结构可以很方便的存储字典,其代码描述如下:

// 需要list struct头文件
#include
// 定义键-值对结构体
typedef struct _zipmap
{
unsigned char* k; // 键
unsigned char* v; // 值
}zipmap;
// 定义字典结构体
typedef struct _dict
{
list *head; // 头部节点
int count; // 元素节数
}dict;
// 在字典中查询某个key的值
int zipMapSearch(dict *dic, char *key)
{
list *cur = dic->head;
while(cur)
{
zipmap *zip = cur->value;
if(strcmp(zip->k,key) == 0)
{
return zip->v;
}
cur = cur->next;
}
return NULL;
}

为了提高zipmap存储效率,Redis也提供了比较多的优化策略,如聚集后存储压缩、表驱动压缩/无须重整等。其中,聚集后压缩是指用空间换取时间,即将大量的键值对存放到一个大的哈希表中,用哈希索引指向众多键值对,这样检索加速效果会更明显。表驱动压缩是指在一个哈希表中保存一些空的和备份的键,这样会大大减少存储,无需重构是指当字典有变动时,将旧的和仍然有效的字典键值对集合进行恢复。

综上所述,Zipmap存储数据结构也是Redis内部备受推崇的数据结构,它更加高效的存储节省空间,访问快速且无需重构,可以很容易满足瞬变数据时的高性能访问要求。


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