引言
这篇文章主要聊聊Redis具体功能数据结构的实现，主要针对常用的五种数据结构，string，hash，list，set和zset的实现。
在redis.c:180中存储了Redis支持所有的指令及其实现函数：
struct redisCommand redisCommandTable[] = {
{"get",getCommand,2,"r",0,NULL,1,1,1,0,0},
{"set",setCommand,-3,"wm",0,NULL,1,1,1,0,0},
{"setnx",setnxCommand,3,"wm",0,NULL,1,1,1,0,0},
//...
}
第二个属性就是指令的具体实现函数，进入该函数即可阅读相应的指令的具体实现。
在调用具体的命令执行函数前，命令就被拆成一个个参数存放到相应的redisClient.argv中了，比如Redis命令set aaa "aaa"会被拆成数组{"set", "aaa", "aaa"}放在redisClient.argv中。
Redis数据库的真身
redisClient结构体中有一个db字段，它是redisDb类型，这个就是该redisClient目前选中的数据库，不论是哪种数据类型，都会调用setKey函数将自己设置进数据库中：
void setKey(redisDb *db, robj *key, robj *val) {
// 添加或覆写数据库中的键值对
if (lookupKeyWrite(db,key) == NULL) {
dbAdd(db,key,val);
} else {
dbOverwrite(db,key,val);
}
//...
}
void dbAdd(redisDb *db, robj *key, robj *val) {
//....
int retval = dictAdd(db->dict, copy, val);
//...
}
发现其实就是在往redisDb的dict字典中加入kv，dict就是Redis自己实现的字典结构，其实现类似于高级语言中的hashmap，可见一个Redis数据库本质就是一个大字典，当你创建的不同的数据结构时，本质上都是在往这个大字典中写入kv。从setKey的签名可以看出，这个大字典中的每一个key和value都是robj类型，这是个什么东西呢？
redisObject
robj其实是redisObject的简称：
typedef struct redisObject {
// 类型
unsigned type:4; // 4 bit 位域
// 编码 （底层数据结构类型）
unsigned encoding:4;
// 对象最后一次被访问的时间
unsigned lru:REDIS_LRU_BITS; /* lru time (relative to server.lruclock) */
// 引用计数
int refcount;
// 指向实际值的指针 指向底层实现数据结构
void *ptr;
} robj;
类型type代表了该robj对用户暴露的类型，就是引言中说的五种类型：
| 数据类型 | type的值 |
|---|---|
| string | REDIS_STRING |
| list | REDIS_LIST |
| hash | REDIS_HASH |
| set | REDIS_SET |
| zset | REDIS_ZSET |
而encoding代表底层实际使用的数据结构类型，而具体的底层数据结构实现存储在ptr字段中。
底层数据结构
底层数据结构是指不对用户暴露，仅仅作为底层实现的一些数据结构，Redis有如下的底层数据结构：
-
long：就是C语言中普通的long类型，当字符串可以编码成long类型的数字时，会采用这种结构 -
sds：就是Redis中的字符串类型
- 所有的key的底层数据结构都是它
- 字符串的底层数据结构，根据其内存摆放特点又有两种
-
raw：普通的sds -
embstr：内存中位置紧跟在相应的redisObject后面，可以和redisObject一起分配与释放
-
-
dict：Redis自己实现字典，除了用于实现Redis内部的功能外，还用于
hash和set的底层数据结构 -
ziplist：在内存中连续排列的一个列表结构，可以存储字符串或者数字，和别的结构不一样的地方是，在代码中没有具体的结构体来表示，只有一些宏可以从代表ziplist的byte串取得具体属性的值，redis.c:246。- 是
list,hash和zset数据结构的默认实现 - 虽然是一个紧凑的数据结构，但却无法像数组一样随机访问，各种操作的时间复杂度和链表类似，在查询时需要一个一个元素往下走
- 该编码相对比较复杂，网上有很多文章讲解，这里就不专门介绍了
- 是
-
list：Redis自己实现的一个双向链表，可用于
list的底层数据结构 -
intset：整数集合，其实就是个从小到大排列的整数数组，如果
set中所有的元素都是数字的话，可以用于set的底层数据结构 -
skiplist：跳表，可以和
dict一起用于zset的底层数据结构，其中dict用于按成员取分值，而skiplist负责按分值取成员。
下面逐一通过图示五种数据结构是如何在上面这7种底层数据结构中作选择的。
string
set msg "hello"
set number 12235
hash
hset o1 f1 "aaa"
list
lpush languages python
set
sadd names "Lily"
zset
zadd page_rank 10 google.com
在使用ziplist作为底层数据结构时，score是以字符串的形式编码在里面，具体为什么要这么做，我也比较困惑，ziplist本身是支持存数字的。
这个skiplist + dict的结构其实是zset结构体：
typedef struct zset {
// 字典，键为成员，值为分值
// 用于支持 O(1) 复杂度的按成员取分值操作
dict *dict;
// 跳跃表，按分值排序成员
// 用于支持平均复杂度为 O(log N) 的按分值定位成员操作
// 以及范围操作
zskiplist *zsl;
} zset;
其中dict主要用于支持像zscore这样的按成员取分值的操作，而zsl跳跃表主要用于支持像zrange这样的按照分数取成员的操作。
End
作者：元青
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