Redis入门到通关之数据结构解析-QuickList

本文涉及的产品
Redis 开源版,标准版 2GB
推荐场景:
搭建游戏排行榜
云数据库 Tair(兼容Redis),内存型 2GB
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
|
1月前
|
存储 NoSQL 算法
Redis设计与实现——数据结构与对象
Redis 是一个高性能的键值存储系统,其数据结构设计精妙且高效。主要包括以下几种核心数据结构:SDS、链表、字典、跳跃表、整数集合、压缩列表。此外,Redis 对象通过类型和编码方式动态转换,优化内存使用,并支持引用计数、共享对象和淘汰策略(如 LRU/LFU)。这些特性共同确保 Redis 在性能与灵活性之间的平衡。
|
3月前
|
Web App开发 移动开发 前端开发
React音频播放器样式自定义全解析:从入门到避坑指南
在React中使用HTML5原生<audio>标签时,开发者常面临视觉一致性缺失、样式定制局限和交互体验割裂等问题。通过隐藏原生控件并构建自定义UI层,可以实现完全可控的播放器视觉风格,避免状态不同步等典型问题。结合事件监听、进度条拖拽、浏览器兼容性处理及性能优化技巧,可构建高性能、可维护的音频组件,满足跨平台需求。建议优先使用成熟音频库(如react-player),仅在深度定制需求时采用原生方案。
134 12
|
4月前
|
NoSQL 算法 安全
Redis原理—1.Redis数据结构
本文介绍了Redis 的主要数据结构及应用。
Redis原理—1.Redis数据结构
|
3月前
|
Java 关系型数据库 数据库连接
Javaweb之Mybatis入门程序的详细解析
本文详细介绍了一个MyBatis入门程序的创建过程,从环境准备、Maven项目创建、MyBatis配置、实体类和Mapper接口的定义,到工具类和测试类的编写。通过这个示例,读者可以了解MyBatis的基本使用方法,并在实际项目中应用这些知识。
114 11
|
4月前
|
存储 索引 Python
Python入门:6.深入解析Python中的序列
在 Python 中,**序列**是一种有序的数据结构,广泛应用于数据存储、操作和处理。序列的一个显著特点是支持通过**索引**访问数据。常见的序列类型包括字符串(`str`)、列表(`list`)和元组(`tuple`)。这些序列各有特点,既可以存储简单的字符,也可以存储复杂的对象。 为了帮助初学者掌握 Python 中的序列操作,本文将围绕**字符串**、**列表**和**元组**这三种序列类型,详细介绍其定义、常用方法和具体示例。
Python入门:6.深入解析Python中的序列
|
4月前
|
存储 Linux iOS开发
Python入门:2.注释与变量的全面解析
在学习Python编程的过程中,注释和变量是必须掌握的两个基础概念。注释帮助我们理解代码的意图,而变量则是用于存储和操作数据的核心工具。熟练掌握这两者,不仅能提高代码的可读性和维护性,还能为后续学习复杂编程概念打下坚实的基础。
Python入门:2.注释与变量的全面解析
|
3月前
|
移动开发 前端开发 JavaScript
从入门到精通:H5游戏源码开发技术全解析与未来趋势洞察
H5游戏凭借其跨平台、易传播和开发成本低的优势,近年来发展迅猛。接下来,让我们深入了解 H5 游戏源码开发的技术教程以及未来的发展趋势。
|
4月前
|
存储 机器学习/深度学习 算法
C 408—《数据结构》图、查找、排序专题考点(含解析)
408考研——《数据结构》图,查找和排序专题考点选择题汇总(含解析)。
174 29
|
4月前
|
存储 机器学习/深度学习 人工智能
C 408—《数据结构》易错考点200题(含解析)
408考研——《数据结构》精选易错考点200题(含解析)。
263 27
|
6月前
|
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。
108 2

推荐镜像

更多
  • DNS