Redis采用哪种算法实现数据存储（redis用什么算法）

Redis采用哪种算法实现数据存储

Redis是一款开源的高性能键值存储数据库，由于其快速、高效、可扩展等优点，被越来越多的企业所采用。那么，Redis采用哪种算法实现数据存储呢？本文将从哈希算法、跳表算法两个方面进行解析。

哈希算法

哈希算法（Hash）是一种将任意长度的消息压缩到某一固定长度的消息摘要的算法。Redis作为一款键值对存储数据库，使用哈希算法对数据进行存储和管理。Redis提供了五种不同的哈希算法，分别为dict.c中的HASH_FUNCTION、MURMUR2_HASH_FUNCTION、MURMUR3_HASH_FUNCTION、LOOKUP3_HASH_FUNCTION以及HSIEH_HASH_FUNCTION。

其中，HASH_FUNCTION算法是Redis的默认哈希函数，通过将键值对的键进行哈希，生成一个哈希值，然后通过哈希值映射到具体的数据存储位置。Redis中使用哈希表来实现哈希算法，每个哈希表都包括多个哈希桶，每个哈希桶中可以存储多个哈希节点。哈希桶中的哈希节点结构体包含了键值对中的键和值，以及指向下一个哈希节点的指针。

跳表算法

Redis中，跳表（Skip list）是一种支持快速查找和插入操作的数据结构，使用跳表对有序集合（Sorted Set）以及集合（Set）进行数据存储和管理。跳表的设计灵感来源于平衡树（Balanced Tree），跳表相对于平衡树来说，操作简单，效率更高。

Redis中，跳表被广泛应用于有序集合的排序，比如ZADD命令的实现。跳表的每个节点包含了键值对的键、值信息以及多个向右的节点指针，用于加速查找。为保证数据的有序性，节点之间以键值大小作为排序标准，如果键值相等，则通过添加额外的编号区分不同的节点。

以下是Redis中跳表的实现代码：

typedef struct zskiplistNode {
    robj *obj;  //键值对中的键或值
    double score;  //键值对中的分值
    struct zskiplistNode *backward;  //指向前驱节点的指针
    struct zskiplistLevel {
        struct zskiplistNode *forward;  //指向后继节点的指针
        unsigned int span;  //两个节点之间的跨度
    } level[];
} zskiplistNode;
typedef struct zskiplist {
    struct zskiplistNode *header, *tl;  //指向跳表的头节点和尾节点
    unsigned long length;  //跳表节点的数目
    int level;  //跳表的层数
} zskiplist;

总结

在Redis中，哈希算法和跳表算法是两种常用的数据存储算法。哈希算法适用于高速查找，支持均摊O(1)的查找、插入、删除操作，但是由于哈希冲突的存在，可能会导致性能下降。跳表算法适用于有序集合和集合中的数据排序，具有平衡树的优势，但是需要占用更多的内存空间。根据具体的场景和需求，选择适合的算法可以让Redis运行更加高效、可靠。