【Redis】细说Redis之zset底层数据结构

本文涉及的产品
云数据库 Redis 版,社区版 2GB
推荐场景:
搭建游戏排行榜
简介: 面试官:有了解过Redis中zset数据结构底层是怎样实现的吗?没有是吧,没关系,那感谢参加今天的面试哈。

Redis相关文章


zset | socreset

Redis中的Set结构与Java中的HashSet如出一辙,可一看做一个value为null的HashTable,本质上也是通过Hash表实现去重。


ZSet或者叫SocreSet,是基于set数据结构基础之上增加score属性并按score排序的数据结构。因为可排序且元素不重复的特性通常用作排行榜等功能。


本质上是依赖两个核心数据结构,ziplist压缩链表skiplist跳跃链表实现。


ziplist

  • ziplist本质上是字节数组,每个元素可以是一个字节数组或一个整数。占用一块完整的内存,空间连续,避免内存碎片,节省内存
  • 对值存储采用变长形式,根据大小调整存储字节大小


  • 基础结构
  1. zlbytes:记录整个ziplist的大小。
  2. zltail:ziplist开始指针与最后一个entry之间的偏移量,通过该偏移量可以获得最后一个entry。
  3. zllen:entry数量。
  4. entry:存储具体数据的节点。
  • prelen:上一个entry的大小。
  • encoding:记录content的类型以及长度。
  • content:一个整形或者字节数组。
  1. zlend:ziplist结尾标识。


image.png

  • 总结
  • 本质为占用一段完整内存字节数组,空间连续避免内存碎片
  • 每个节点通过保存特殊节点位置实现双向链表特性
  • 新增元素可能会引起连锁更新(类似数组,引发后续下标变动)



skiplist

  • 本质上由Node节点构造成的多层链表结构,每层都是有序链表,最底层包含所有元素,上下层元素比例约为1:2
  1. 通过空间换时间的思想,在原有的有序链表中增加多级索引,每个元素包含多指针,指针个数通过"丢硬币"的方式实现基本满足二分概率1/2,每丢一次指针个数+1,指向下一层的元素,直到扔到反面为止
  2. 新增删除操作需要把后面的节点都更新一遍
  3. redis为什么使用跳表而不是用红黑树
  1. 内存占用更少,自定义参数化决定使用多少内存
  2. 查询性能至少不比红黑树差
  3. 简单更容易实现和维护

image.png


总结

  1. 基于ziplist或skiplist
  2. 符合以下条件使用ziplist
  1. 服务器属性server.zset_max_ziplist_entries 的值大于 0
  2. 元素的member长度(成员长度)小于服务器属性server.zset_max_ziplist_value的值(默认64)
  1. 不符合使用skiplist


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
|
4天前
|
存储 缓存 NoSQL
深入浅出Redis(一):对象与数据结构
深入浅出Redis(一):对象与数据结构
|
2天前
|
存储 NoSQL Redis
Redis数据结构精讲:选择与应用实战指南
Redis数据结构精讲:选择与应用实战指南
13 0
|
4天前
|
存储 NoSQL 算法
深入浅出Redis(十一):Redis四种高级数据结构:Geosptial、Hypeloglog、Bitmap、Bloom Filter布隆过滤器
深入浅出Redis(十一):Redis四种高级数据结构:Geosptial、Hypeloglog、Bitmap、Bloom Filter布隆过滤器
|
5天前
|
SQL NoSQL Java
Redis数据类型 Hash Set Zset Bitmap HyperLogLog GEO
Redis数据类型 Hash Set Zset Bitmap HyperLogLog GEO
14 0
|
13天前
|
存储 NoSQL 关系型数据库
redis数据结构与应用场景
Redis 是一款开源、免费的内存数据库,常用于处理高并发和大数据场景下的热点数据访问,以提升性能。它支持 key-value 存储及多种数据结构,如字符串、列表、集合和哈希表。数据可持久化到磁盘,与 MySQL 等传统数据库相比,Redis 作为缓存能提供更快的读写速度。Redis 应用场景包括:使用字符串进行计数(如商品库存、点赞数)、利用列表实现消息队列或展示最新商品、使用集合去重和计算交集等,以及通过有序集合进行自动排序(如商品热度榜)。
|
6天前
|
机器学习/深度学习 算法 测试技术
【单调栈】3113. 边界元素是最大值的子数组数目
【单调栈】3113. 边界元素是最大值的子数组数目
|
4天前
栈的基本应用
栈的基本应用
11 3
|
4天前
栈与队列理解
栈与队列理解
10 1
|
4天前
|
存储 算法
数据结构与算法 栈与队列
数据结构与算法 栈与队列
10 0
数据结构与算法 栈与队列
|
4天前
|
C++
数据结构(共享栈
数据结构(共享栈
6 0