Redis zipmap内存布局分析

先来看一下zipmap提供的和存储相关的3个API：
zipmapNew：创建一个zipmap字符串。zipmap创建时只有2个字节，后面会随着set和delete操作动态扩展和收缩。
zipmapSet： 加入新的key/value或者修改zipmap中已有key对应的value。
zipmapDel：从zipmap中删除key/value。
下面给出一段伪代码并分析其内存布局的变化，如下图：
1.zipmapNew();
2.zipmapSet(key1,value1);
3.zipmapSet(key2,value2);
4.zipmapSet(key1,value3);
5.zipmapDel(key2);
6.zipmapSet(key1,value4);

1. zipmapNew()
创建一个zipmap结构体，包含两个字节，第一个字节(zmlen)是长度为1个字节的无符号整数，用来保存zipmap当前元素个数（而非字符 串长度）。当zipmap的元素个数大于等于254时，zmlen将不再起作用，zipmap需要遍历整个字符串来获取当前元素个数。最后一个字节为 255，表示zipmap的结束。
2. zipmapSet(key1, value1)
一个元素（key/value）在zipmap中有5部分组成: 。
表示紧跟其后的string（key或者value）的长度。如果string的长度小于254（这里代码和注释不统一，注释是253，但代码是254，以代码为准），用一个字节就可以表示（254和255有特殊含义），如果string的长度大于等于254，需要5个字节来表示，第一个字节设置为254，紧跟其后的4个字节通过编码（按主机字节序）来表示的值。zipmapEncodeLength和zipmapDecodeLength就是用来对进行编解码的。和是char型string，在第6步进行说明。
3. zipmapSet(key2, value2)
调用zipmapSet加入新的key/value时，zipmap将根据key2/value2的长度调用zipmapResize扩展空间，并将key2/value2插入到新分配的空间。同时将zipmap元素的个数加1（如果小于254）。
4. zipmapSet(key1,value3)
调用zipmapSet对已有的key修改其value，且新的value值大于现有value占用的空间时（加free的空间），zipmap将 再次调用zipmapResize扩展空间，并调用memmove将key1/vaule1之后的字符串向后顺移。这里只调用一次memmove，不会对 性能有太大影响。
5. zipmapDel(key2)
调用zipmapDel删除key2/value2时，zipmap将把key2/value2之后的字符串前移，并调用zipmapResize收缩占用的内存空间。同时将zipmap元素个数减1。
6. zipmapSet(key1, value4)
调用zipmapSet对已有的key1修改其value，且新的value值小于现有value占用的空间时，zipmap不会马上去调用 zipmapResize做内存空间收缩，而是将空闲字节数存入free中，用于后面对这个key再次修改value时，避免调用 zipmapResize（要根据新value的长度而定）。当然free的空间也不能太多，否则会造出空间的浪费。zipmap在free字节数大于等 于ZIPMAP_VALUE_MAX_FREE（代码中定义为4）时，就对free的空间进行收缩。