储红色的秘密Redis表数据存储方式（redis 表数据如何存）

储红色的秘密：Redis表数据存储方式

Redis是一个开源的内存数据结构存储系统，被广泛应用于高性能缓存、会话管理、消息队列等领域。Redis与传统的关系型数据库不同，其采用了键值对的存储方式，适用于存储简单的数据结构，比如字符串、哈希表、列表等。在这些数据结构内部，Redis使用了不同的存储方式，本文将探讨其中之一：Redis表数据存储方式。

Redis表数据存储方式的基础：跳跃表

Redis使用跳跃表（Skip List）来实现有序集合和有序集合的操作。跳跃表是一种随机化数据结构，其核心思想是通过分层来加速节点的查找。跳跃表由若干个层次构成，每个节点都拥有多个指针，这些指针指向同一列上的前一个节点和同一层次下面的节点。跳跃表在插入和删除节点时会动态地调整指针，以保证数据结构的正确性。

跳跃表的实现

在Redis中，跳跃表的实现分为两个层次：跳跃表节点和跳跃表。

跳跃表节点

Redis中的跳跃表节点由以下结构组成：

“`c

typedef struct zskiplistNode {

// 层次信息

struct zskiplistLevel {

// 指向下一个节点

struct zskiplistNode *forward;

// 跳跃步长

unsigned int span;

} level[];

// 值信息

double score;

char *ele;

} zskiplistNode;

在跳跃表节点中，每个节点有多个等级（Level），每个等级包含两个信息：

- Forward：指向同一列的下一个节点。
- Span：距离前一个节点的步长。
每个节点还包含一个值（Value），值的类型可以是字符串（String）、哈希表（Hash Table）等等。

跳跃表

Redis中的跳跃表由以下结构组成：

```c
typedef struct zskiplist {
    // 第一个节点
    zskiplistNode *header, *tl;
    // 节点总数
    unsigned long length;
    // 最大层数
    int level;
} zskiplist;

在跳跃表中，使用了以下三个变量：

– Header：指向跳跃表的第一个节点。

– Tl：指向跳跃表的最后一个节点。

– Length：记录跳跃表中节点的数量。

跳跃表的操作

在Redis中，跳跃表支持以下操作：

– 插入节点：插入节点时，需要对其对应的跳跃表节点进行合理的调整，使得跳跃表始终保持有序，同时维护跨度信息。

– 删除节点：删除节点时，需要将其所在的所有层级的指针进行调整，同时维护跨度信息。

– 查找节点：查找节点时，可以使用快速指针，在跳跃表中进行快速定位。

跳跃表与有序集合

Redis通过跳跃表实现了有序集合，有序集合有以下两个特点：

– 每个元素都有一个权重值（Score），用于排序。

– 每个元素都有一个唯一的名字。

使用Redis实现有序集合，可以采用以下操作：

– ZADD：将一个或多个元素加入有序集合，并设置其分值（score）。

– ZREM：从有序集合中移除一个或多个元素。

– ZRANK：查找有序集合中指定元素的排名，排名从0开始。

– ZRANGE：获取有序集合的一段排名之间的元素，可以根据分值（score）进行排序。

– ZCARD：获取有序集合的元素数量。

跳跃表的优点

跳跃表具有以下优点：

– 时间复杂度稳定，不受数据规模影响。

– 数据可以分层，查找速度快。

– 可以随时动态调整层数，以适应不同类型的数据集。

跳跃表的缺点

跳跃表的缺点是其实现比较复杂，需要维护多个指针和调整跨度信息。

总结

Redis采用跳跃表实现有序集合，使得数据具有一定的顺序性，同时查找速度也得到了提升。跳跃表在Redis中的成功应用，也为其在其他系统中的应用提供了实施思路。