Redis 键值对(key-value)数据库实现方法

在开始将数据结构之前，先给介绍下 Redis 是怎样实现键值对（key-value）数据库的。

Redis 的键值对中的 key 就是字符串对象，而 value 可以是字符串对象，也可以是集合数据类型的对象，比如 List 对象，Hash 对象、Set 对象和 Zset 对象。

比如说：

> SET name "a"
OK
​
> HSET person name "a" age 18
​
>RPUSH stu "a" "b"
(integer) 4

这些命令代表着：

• 第一条命令：name 是一个字符串键，因为键的值是一个字符串对象。
• 第二条命令：person 是一个哈希表键，因为键的值是一个包含两个键值对的哈希表对象。
• 第三条命令：stu 是一个列表键，因为键的值是一个包含两个元素的列表对象。

这些键值对是如何保存在 Redis 中的呢？

Redis 是使用了一个【哈希表】保存所有键值对，哈希表的最大好处就是让我们可以用 O(1) 的时间复杂度来快速查找键值对。哈希表其实就是一个数组，数组中的元素叫做哈希桶。

Redis 的哈希桶是怎么保存键值对数据的呢？

哈希桶存放的是指向键值对数据的指针（dictEntry*），这样通过指针就能找到键值对数据，然后因为键值对的值可以保存字符串对象和集合数据类型的对象，所以键值对的数据结构并不是直接保存值本身，而是保存了 void * key 和 void * value 指针，分别指向了实际的键对象和值对象，这样一来，即使值是集合数据，也可以通过 void * value 指针找到。

这里大概说下图中涉及到的数据结构的名字和用途：

• redisDb 结构，表示 Redis 数据库的结构，结构体里存放了指向了 dict 结构的指针；
• dict 结构，结构体里存放了 2 个哈希表，正常情况下都是用【哈希表1】，【哈希表2】只有在 rehash 的时候才用，具体什么是 rehash，会在哈希表数据结构中说明；
• dicttht 结构，表示哈希表的结构，结构里存放了哈希表数组，数组中的每个元素都是指向一个哈希表节点结构（dictEntry）的指针；
• dictEntry 结构，表示哈希表节点的结构，结构里存放了 void * key 和 void * value 指针，key 指向的是 String 对象，而 value 则可以指向 String 对象，也可以指向集合类型的对象，比如 List 对象、Hash 对象、Set 对象和 Zset 对象。

特别说明下，void * key 和 void * value 指针指向的是 Redis 对象，Redis 中的每个对象都由 redisObject 结构表示，如下：

对象结构里包含的成员变量：

• type：标识该对象是什么类型的对象（String 对象、List 对象、Hash 对象、Set 对象和 Zset 对象）；
• encoding：标识该对象使用了哪种底层的数据结构；
• ptr，指向底层数据结构的指针。

Redis 对象和数据结构的关系如下：

到此这篇关于Redis 键值对数据库是怎么实现的的文章就介绍到这了,更多相关Redis 键值对数据库内容请搜索脚本之家以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持脚本之家！