redis数据结构-ziplist

本文涉及的产品
云原生内存数据库 Tair,内存型 2GB
云数据库 Redis 版,标准版 2GB
推荐场景:
搭建游戏排行榜
简介: redis数据结构-ziplist

Redis中的ziplist(压缩列表)是一种特殊的数据结构,主要用于节省内存。以下是关于ziplist的详细解释:

一、ziplist的定义和用途

ziplist是Redis为了节约内存而开发的顺序数据结构,它可以包含任意多个节点,每个节点可以保存一个小整数或者一个短字符串。
当数据量较小或数据本身占用内存较少时,Redis会选择用压缩表来存储数据,如hash、zset在数据量比较小时会优先使用ziplist存储数据,以减少内存开销。
二、ziplist的结构

ziplist本质是一段字节数组,采用了一种紧凑的、连续存储的格式。它由多个特殊编码的连续内存块组成,具有以下字段:

  • zlbytes:4字节,用于记录整个压缩表的字节长度,方便整体内存管理。
  • zltail:4字节,记录压缩表最后一个元素的起始位置,用于快速定位尾部元素。
  • zllen:2字节,记录压缩表中包含的元素数量。当元素数量大于65535时,这个字段会失去作用。
  • entries:实际存储数据的部分,由多个entry组成,每个entry表示一个元素。
  • zlend:1字节,标志压缩表的结束,固定值为0xFF。
    三、ziplist的特点

内存效率高:无需额外分配指针,数据紧凑地存储在一起,节省了内存空间。
双向遍历:虽然ziplist没有传统链表的指针结构,但可以通过记录前一个节点的长度和当前节点的编码及内容长度来实现正序和倒序遍历。
插入和删除操作可能引起连锁更新:当在某个节点前插入新的节点,且新节点的长度大于254字节时,可能导致后续节点的previous_entry_length字段由1字节扩展为5字节,从而引发连锁更新。然而,这种情况在实际应用中发生的概率较低。
四、ziplist的局限性

查找时间复杂度为O(N),因为ziplist需要按顺序遍历来查找特定元素。
内存重分配问题:ziplist的长度是固定的,无法动态扩展,只能重新申请一块内存。在数据量较大时,这可能导致性能下降。
综上所述,ziplist是Redis中一种高效且节省内存的数据结构,特别适用于存储少量的字符串或小整数。然而,在数据量较大或需要频繁查找的场景下,可能需要考虑使用其他数据结构以提高性能。

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