Redis入门到通关之数据结构解析-QuickList

本文涉及的产品
云数据库 Tair(兼容Redis),内存型 2GB
Redis 开源版,标准版 2GB
推荐场景:
搭建游戏排行榜
全局流量管理 GTM,标准版 1个月
简介: Redis入门到通关之数据结构解析-QuickList


Redis
中的 QuickList 是一种特殊的数据结构,用于存储列表类型的数据。它的设计目的是在内存中高效地存储和操作大量的列表元素,尤其是当列表长度很大时。

QuickList的内部结构是一个由多个节点组成的双向链表,每个节点包含一个小的连续内存块,这些内存块被称为ziplist(压缩列表)。每个ziplist中存储了一个不定长度的元素序列,这些元素可以是字符串或整数。QuickList的每个节点都维护了指向上一个节点和下一个节点的指针,这样整个QuickList就形成了一个链表。


☃️前提概要


问题1:ZipList虽然节省内存,但申请内存必须是连续空间,如果内存占用较多,申请内存效率很低。怎么办?

答:为了缓解这个问题,我们必须限制ZipList的长度和entry大小。

问题2:但是我们要存储大量数据,超出了ZipList最佳的上限该怎么办?

答:我们可以创建多个ZipList来分片存储数据。

问题3:数据拆分后比较分散,不方便管理和查找,这多个ZipList如何建立联系?

答:Redis在3.2版本引入了新的数据结构QuickList,它是一个双端链表,只不过链表中的每个节点都是一个ZipList。


☃️ 配置项相关


为了避免QuickList中的每个ZipList中entry过多,Redis提供了一个配置项:list-max-ziplist-size来限制。

如果值为正,则代表ZipList的允许的entry个数的最大值

如果值为负,则代表ZipList的最大内存大小,分5种情况:

  • -1:每个ZipList的内存占用不能超过4kb
  • -2:每个ZipList的内存占用不能超过8kb
  • -3:每个ZipList的内存占用不能超过16kb
  • -4:每个ZipList的内存占用不能超过32kb
  • -5:每个ZipList的内存占用不能超过64kb

其默认值为 -2:


☃️简要源码


以下是QuickList的和QuickListNode的结构源码:

我们接下来用一段流程图来描述当前的这个结构


☃️总结


QuickList的一些特点和优势:

分段存储: QuickList将列表分成多个节点,每个节点都包含一定数量的元素,这样可以降低内存碎片化的程度,提高内存利用率。

支持快速尾部插入和删除操作: 由于QuickList是一个双向链表,因此在列表的两端进行插入和删除操作的性能都很高,时间复杂度为O(1)。

压缩列表优化: QuickList中使用的ziplist是一种紧凑的数据结构,它可以在一定程度上减少内存的消耗。另外,ziplist还支持一些特殊的操作,比如在固定时间内查找元素、在固定时间内插入元素等。

灵活性: QuickList可以根据需要动态地调整节点的大小,从而适应不同大小的列表。这种灵活性可以帮助Redis在不同的工作负载下提供更好的性能。

总的来说,QuickList是Redis中用于存储列表类型数据的一种高效数据结构,它结合了双向链表和压缩列表的优点,在内存占用和性能方面都具有很好的表现。

QuickList的特点:

  • 是一个节点为ZipList的双端链表
  • 节点采用ZipList,解决了传统链表的内存占用问题
  • 控制了ZipList大小,解决连续内存空间申请效率问题
  • 中间节点可以压缩,进一步节省了内存
相关实践学习
基于Redis实现在线游戏积分排行榜
本场景将介绍如何基于Redis数据库实现在线游戏中的游戏玩家积分排行榜功能。
云数据库 Redis 版使用教程
云数据库Redis版是兼容Redis协议标准的、提供持久化的内存数据库服务,基于高可靠双机热备架构及可无缝扩展的集群架构,满足高读写性能场景及容量需弹性变配的业务需求。 产品详情:https://www.aliyun.com/product/kvstore     ------------------------------------------------------------------------- 阿里云数据库体验:数据库上云实战 开发者云会免费提供一台带自建MySQL的源数据库 ECS 实例和一台目标数据库 RDS实例。跟着指引,您可以一步步实现将ECS自建数据库迁移到目标数据库RDS。 点击下方链接,领取免费ECS&RDS资源,30分钟完成数据库上云实战!https://developer.aliyun.com/adc/scenario/51eefbd1894e42f6bb9acacadd3f9121?spm=a2c6h.13788135.J_3257954370.9.4ba85f24utseFl
相关文章
|
17天前
|
存储 消息中间件 缓存
Redis 5 种基础数据结构?
Redis的五种基础数据结构——字符串、哈希、列表、集合和有序集合——提供了丰富的功能来满足各种应用需求。理解并灵活运用这些数据结构,可以极大地提高应用程序的性能和可扩展性。
25 2
|
29天前
|
缓存 NoSQL PHP
Redis作为PHP缓存解决方案的优势、实现方式及注意事项。Redis凭借其高性能、丰富的数据结构、数据持久化和分布式支持等特点,在提升应用响应速度和处理能力方面表现突出
本文深入探讨了Redis作为PHP缓存解决方案的优势、实现方式及注意事项。Redis凭借其高性能、丰富的数据结构、数据持久化和分布式支持等特点,在提升应用响应速度和处理能力方面表现突出。文章还介绍了Redis在页面缓存、数据缓存和会话缓存等应用场景中的使用,并强调了缓存数据一致性、过期时间设置、容量控制和安全问题的重要性。
39 5
|
1月前
|
存储 消息中间件 NoSQL
Redis数据结构:List类型全面解析
Redis数据结构——List类型全面解析:存储多个有序的字符串,列表中每个字符串成为元素 Eelement,最多可以存储 2^32-1 个元素。可对列表两端插入(push)和弹出(pop)、获取指定范围的元素列表等,常见命令。 底层数据结构:3.2版本之前,底层采用**压缩链表ZipList**和**双向链表LinkedList**;3.2版本之后,底层数据结构为**快速链表QuickList** 列表是一种比较灵活的数据结构,可以充当栈、队列、阻塞队列,在实际开发中有很多应用场景。
|
28天前
|
机器学习/深度学习 数据采集 数据挖掘
Python编程语言的魅力:从入门到进阶的全方位解析
Python编程语言的魅力:从入门到进阶的全方位解析
|
1月前
|
存储 NoSQL 关系型数据库
Redis的ZSet底层数据结构,ZSet类型全面解析
Redis的ZSet底层数据结构,ZSet类型全面解析;应用场景、底层结构、常用命令;压缩列表ZipList、跳表SkipList;B+树与跳表对比,MySQL为什么使用B+树;ZSet为什么用跳表,而不是B+树、红黑树、二叉树
|
1月前
|
存储 NoSQL Redis
Redis常见面试题:ZSet底层数据结构,SDS、压缩列表ZipList、跳表SkipList
String类型底层数据结构,List类型全面解析,ZSet底层数据结构;简单动态字符串SDS、压缩列表ZipList、哈希表、跳表SkipList、整数数组IntSet
|
1月前
|
C语言
【数据结构】栈和队列(c语言实现)(附源码)
本文介绍了栈和队列两种数据结构。栈是一种只能在一端进行插入和删除操作的线性表,遵循“先进后出”原则;队列则在一端插入、另一端删除,遵循“先进先出”原则。文章详细讲解了栈和队列的结构定义、方法声明及实现,并提供了完整的代码示例。栈和队列在实际应用中非常广泛,如二叉树的层序遍历和快速排序的非递归实现等。
174 9
|
1月前
|
存储 算法
非递归实现后序遍历时,如何避免栈溢出?
后序遍历的递归实现和非递归实现各有优缺点,在实际应用中需要根据具体的问题需求、二叉树的特点以及性能和空间的限制等因素来选择合适的实现方式。
31 1
|
21天前
|
存储 缓存 算法
在C语言中,数据结构是构建高效程序的基石。本文探讨了数组、链表、栈、队列、树和图等常见数据结构的特点、应用及实现方式
在C语言中,数据结构是构建高效程序的基石。本文探讨了数组、链表、栈、队列、树和图等常见数据结构的特点、应用及实现方式,强调了合理选择数据结构的重要性,并通过案例分析展示了其在实际项目中的应用,旨在帮助读者提升编程能力。
43 5
|
1月前
|
存储 算法 Java
数据结构的栈
栈作为一种简单而高效的数据结构,在计算机科学和软件开发中有着广泛的应用。通过合理地使用栈,可以有效地解决许多与数据存储和操作相关的问题。

推荐镜像

更多