揭秘Redis数据类型幕后黑手：redisObject结构是如何统一管理不同数据类型的？
2022-12-16 05:18:56
RedisObject 结构：Redis 数据类型的统一管理者
概述
Redis 之所以受到广泛欢迎，主要归功于它提供的丰富数据结构，这些结构可以满足各种场景下的存储需求。为了便于操作，Redis 采用了 redisObject 结构来统一 5 种不同的数据类型（字符串、哈希、列表、集合和有序集合）。
redisObject 结构
redisObject 结构是一个统一的数据结构，它包含以下几个段：
- type： 保存数据类型的枚举值，如 REDIS_STRING、REDIS_HASH 等。
- encoding： 保存数据编码的枚举值，如 REDIS_ENCODING_RAW、REDIS_ENCODING_INT 等。
- ptr： 指向实际数据内容的指针。
- refcount： 引用计数，表示有多少个地方引用了这个 redisObject。
统一管理
当创建一个新的数据对象时，Redis 会分配一个 redisObject 结构，并根据数据类型和编码方式设置相应的值。例如，创建一个字符串类型的对象，type 字段会被设置为 REDIS_STRING，encoding 字段会被设置为 REDIS_ENCODING_RAW。
当需要访问数据对象时，Redis 会通过 redisObject 结构中的 ptr 字段来获取实际的数据内容。例如，如果要获取一个字符串对象的值，Redis 会通过 ptr 字段指向的字符串来获取。
引用计数
redisObject 结构还具有引用计数的功能。当一个数据对象被多个地方引用时，refcount 字段的值会增加。当一个数据对象不再被引用时，refcount 字段的值会减少。当 refcount 字段的值为 0 时，Redis 会释放该数据对象所占用的内存空间。
示例代码
// 创建一个字符串类型的 redisObject
redisObject *strObj = createRedisObject(REDIS_STRING, REDIS_ENCODING_RAW, "Hello World");
// 获取字符串对象的值
char *strValue = (char *)strObj->ptr;
dictEntry 结构：键值对存储
除了 redisObject 结构之外，Redis 还使用 dictEntry 结构来存储键值对。dictEntry 结构包含以下几个关键字段：
- key： 键。
- val： 值。
- next： 指向下一个键值对的指针。
哈希表存储
Redis 使用哈希表来存储键值对，dictEntry 结构是哈希表中的一个节点。当创建一个新的键值对时，Redis 会分配一个 dictEntry 结构，并根据键值对的键和值设置相应的值。
当需要访问键值对时，Redis 会通过 dictEntry 结构中的 key 字段来获取键，通过 dictEntry 结构中的 val 字段来获取值。
示例代码
// 创建一个键值对
dictEntry *entry = createDictEntry("key", "value");
// 获取键值对的键和值
char *key = (char *)entry->key;
char *value = (char *)entry->val;
结论
redisObject 结构和 dictEntry 结构是 Redis 数据类型的核心数据结构，它们实现了不同数据类型的统一管理和键值对的存储。这使得 Redis 能够以一种统一的方式操作各种类型的数据，为用户提供了极大的灵活性。
常见问题解答
- 为什么 Redis 需要一个统一的数据结构？
为了在函数间传递数据类型，而不必使用特定的类型结构。 - redisObject 结构中的 encoding 字段有什么作用？
它指定了数据编码方式，如 RAW、INT 或 ZIPLIST。 - 如何创建 dictEntry 结构？
使用 createDictEntry() 函数，它接收键和值作为参数。 - 如何获取 dictEntry 结构中的值？
通过访问 val 字段。 - 引用计数是如何帮助 Redis 管理内存的？
它跟踪每个数据对象的引用次数，当引用次数为 0 时，Redis 会释放该对象所占用的内存空间。
