其他数据库 2023-06-16

Redis 表存储大小极限挑战（redis 表存储大小）

Redis 表存储大小极限挑战

Redis 是一个高性能的键值数据库，常常被用于缓存和数据存储等场景中。虽然 Redis 本身以内存为存储介质，而且具有非常高的读写性能，但是理论上也有它的存储大小极限。在本文中，我们将探讨 Redis 表存储大小极限并进行一些挑战性尝试。

Redis 表存储限制

Redis 表中存储的数据都是以键值对的形式存在的，它们在一起组成了一个哈希表。根据官方文档的介绍，Redis 表在理论上最大存储空间为 232 – 1 字节（即 4294967295 字节），这也是 Redis 所能存储的最大数据容量。

然而，实际上 Redis 存储的数据并不完全是花费空间的数据，还需要考虑 Redis 数据库的内部数据结构、存储格式等一系列因素。因此，在实际使用中 Redis 所能存储的数据大小有所不同。

Redis 的哈希表结构

Redis 中，哈希表是一种数据结构，它的实现方式与传统哈希表相似，但是实现方式更为复杂。Redis 的哈希表结构使用链表解决哈希冲突问题，同时使用了 rehash 策略来进行动态的扩容和缩容，保证了 Redis 数据库的高性能和高可用性。

Redis 哈希表结构的代码实现如下所示：

typedef struct dictEntry {
    void *key;
    union {
        void *val;
        uint64_t u64;
        int64_t s64;
        double d;
    } v;
    struct dictEntry *next;
} dictEntry;

typedef struct dictht {
    dictEntry **table;
    unsigned long size;
    unsigned long sizemask;
    unsigned long used;
} dictht;
typedef struct dict {
    dictType *type;
    void *privdata;
    dictht ht[2];
    long rehashidx;
    unsigned long iterators;
} dict;

在上述代码中，哈希表由字典条目（dictEntry）和哈希表（dictht）两个结构体组成。字典条目用来存储具体的键值对数据，而哈希表则用于管理字典条目和解决哈希冲突。最终，整个哈希表会由字典（dict）结构体去管理。

Redis 表大小挑战

在探讨完 Redis 表的存储大小限制和哈希表的实现结构后，我们可以进行一些挑战性的尝试了。

1. 存储大量随机数据

我们可以编写脚本，向 Redis 中存储大量随机数据，并通过对 Redis 表的空间占用情况做出判断。以下是一个 Python 脚本的示例代码：

import redis
import string
import random
r = redis.Redis(host='127.0.0.1', port=6379)

def random_string(length):
    letters = string.ascii_lowercase
    return ''.join(random.choice(letters) for _ in range(length))

for i in range(10000000):
    r.set(random_string(8), random_string(128))

在这个示例中，我们使用 Python 的 Redis 模块连接和操作 Redis 数据库，存储了一百万条随机字符串的数据。在存储结束后，我们可以查看 Redis 表的大小占用情况：

127.0.0.1:6379> INFO memory
# Memory
used_memory:179914560
used_memory_human:171.59M
used_memory_rss:304789760
used_memory_rss_human:290.50M

通过查看 INFO memory 命令的返回值，我们可以发现 Redis 表的大小为约 180MB。

2. 存储大文件

除了存储大量随机数据外，我们还可以通过对 Redis 进行适当的修改，实现存储大文件。实现方式是将大文件分为多个小块，分别存储在 Redis 表中的不同 key 值下。

以下是一个 Python 脚本的示例代码：

from redis import StrictRedis
import os

r = StrictRedis(host='127.0.0.1', port=6379)
chunk_size = 1024 * 1024 * 10  # 10MB
with open("test.mp4", "rb") as f:
    chunk_index = 0
    while True:
        chunk = f.read(chunk_size)
        if not chunk:
            break
        r.set(f'chunk:{chunk_index}', chunk)
        chunk_index += 1
print('Redis table size:', r.memory_usage("chunk:*", count=0) / 1024 / 1024, 'MB')

在上面的示例中，我们读取一个名为 test.mp4 的文件，将其分割为 10MB 大小的块，并使用 Redis 存储。最终，我们可以查看 Redis 表的大小占用情况：