在前面介绍各个底层数据结构时有提到, Redis 的每一种数据类型,比如字符串、列表、有序集, 它们都拥有不只一种底层实现(Redis 内部称之为编码,encoding), 这说明, 每当对某种数据类型的键进行操作时, 程序都必须根据键所采取的编码, 进行不同的操作。
Redis 构建了自己的类型系统, 这个系统的主要功能包括:
/*
* Redis 对象
*/
typedef struct redisObject {
// 类型 记录了对象所保存的值的类型
unsigned type:4;
// 对齐位
unsigned notused:2;
// 编码方式 记录了对象所保存的值的编码
unsigned encoding:4;
// LRU 时间 键的空转时间
unsigned lru:22;
// 引用计数
int refcount;
// 指向对象的值 是一个指针,指向实际保存值的数据结构,这个数据结构由 type 属性和 encoding 属性决定。
void *ptr;
} robj;
有了 redisObject 结构的存在, 在执行处理数据类型的命令时, 进行类型检查和对编码进行多态操作就简单得多了。
当执行一个处理数据类型的命令时, Redis 执行以下步骤:
根据给定 key ,在数据库字典中查找和它相对应的 redisObject ,如果没找到,就返回 NULL 。 检查 redisObject 的 type 属性和执行命令所需的类型是否相符,如果不相符,返回类型错误。 根据 redisObject 的 encoding 属性所指定的编码,选择合适的操作函数来处理底层的数据结构。 返回数据结构的操作结果作为命令的返回值。
Redis 预分配的值对象有如下这些:
各种命令的返回值,比如执行成功时返回的 OK ,执行错误时返回的 ERROR ,类型错误时返回的 WRONGTYPE ,命令入队事务时返回的 QUEUED ,等等。 包括 0 在内,小于 redis.h/REDIS_SHARED_INTEGERS 的所有整数(REDIS_SHARED_INTEGERS 的默认值为 10000) 因为命令的回复值直接返回给客户端, 所以它们的值无须进行共享; 另一方面, 如果某个命令的输入值是一个小于 REDIS_SHARED_INTEGERS 的整数对象, 那么当这个对象要被保存进数据库时, Redis 就会释放原来的值, 并将值的指针指向共享对象
共享对象只能被带指针的数据结构使用。 需要提醒的一点是, 共享对象只能被字典和双端链表这类能带有指针的数据结构使用。
像整数集合和压缩列表这些只能保存字符串、整数等字面值的内存数据结构, 就不能使用共享对象。
Redis 使用自己实现的对象机制来实现类型判断、命令多态和基于引用计数的垃圾回收。 一种 Redis 类型的键可以有多种底层实现。 Redis 会预分配一些常用的数据对象,并通过共享这些对象来减少内存占用,和避免频繁地为小对象分配内存