Redis 令人钦佩的编码方式（redis 编码方式）

Redis 令人钦佩的编码方式

Redis 是一款广泛应用于高并发实时数据处理的 NoSQL 数据库，其快速的内存读写速度和灵活的数据结构使得 Redis 在分布式缓存、消息队列等领域有着广泛的应用场景。除此之外，Redis 还采用了一种令人钦佩的编码方式，使得 Redis 的存储空间大大减少，提高了数据持久化效率。

在 Redis 中，所有的数据类型都被序列化为二进制序列，而这些二进制序列被存储在 Redis 全局哈希表中。为了节省存储空间，Redis 对不同类型数据采用了不同的编码方式。

字符串类型（String）

对于字符串类型，如果字符串的长度小于等于 44 个字节，则 Redis 可以采用一种仅存储字符串头信息的方式来存储该字符串。在此情况下，字符串的整体长度就是头信息长度加上字符串内容长度，如下所示：

字符串内容：Hello World
头信息：lenfree

在头信息中，`len` 表示字符串内容长度，`free` 表示字节数组的剩余空间。因为 Redis 使用了字节数组来存储二进制序列，所以在一次分配字节数组时会预留 1 个字节的空间。在这个头信息中，`free` 字节为 0，表示没有多余的空间。

当字符串的长度大于 44 个字节时，Redis 会将该字符串序列化为一个 Redis 对象，其中包含了字符串的编码方式和二进制序列内容。具体的编码方式如下所示：

– int 编码：将字符串转换为 int 类型之后存储，可存储的字符串长度为 20 个字节

– embstr 编码：将字符串存储在一个连续的内存空间中，空间大小为字符串的长度加一，其中最后一个字节存储字符串的结束符“\0”

– raw 编码：采用普通的字节数组方式存储字符串

哈希表（Hash）

Redis 中的哈希表采用 ziplist 编码方式来存储。当哈希表只包含 1 个键值对时，Redis 会采用一个连续的内存块来存储该键值对的 key 和 value。当哈希表包含多个键值对时，Redis 会采用一种链表结构的方式来存储每个键值对所需的内存块。这种方式既满足了存储空间的需求，又保留了 Redis 数据结构的本质特征。

列表（List）

Redis 中的列表数据类型采用 ziplist 编码方式来存储。ziplist 是一种基于字节数组的数据结构，具有紧致、高效的特点。在 ziplist 中，每个数据都被编码为一个连续的内存块，内存块中包含元素值（整数或字符串）、元素值长度和前后指针。这种编码方式不仅降低了存储空间，也提高了读写效率。

Redis 采用了多种巧妙的编码方式，大大减少了存储空间的需求，提高了数据持久化效率。在设计和实现分布式缓存、消息队列等高并发系统时，开发者可使用 Redis 作为底层存储进行数据处理和管理。同时，了解 Redis 的编码方式也有助于优化 Redis 应用程序，提高系统性能和效率。