承接上文,本文主要介绍QuickList、SkipList、RedisObjective
四、 Redis数据结构-QuickList
问题1:ZipList虽然节省内存,但申请内存必须是连续空间,如果内存占用较多,申请内存效率很低。怎么办?
 答:为了缓解这个问题,我们必须限制ZipList的长度和entry大小。
问题2:但是我们要存储大量数据,超出了ZipList最佳的上限该怎么办?
 答:我们可以创建多个ZipList来分片存储数据。
问题3:数据拆分后比较分散,不方便管理和查找,这多个ZipList如何建立联系?
 答:Redis在3.2版本引入了新的数据结构QuickList,它是一个双端链表,只不过链表中的每个节点都是一个ZipList。
 
为了避免QuickList中的每个ZipList中entry过多,Redis提供了一个配置项:list-max-ziplist-size来限制。
 如果值为正,则代表ZipList的允许的entry个数的最大值
 如果值为负,则代表ZipList的最大内存大小,分5种情况:
- -1:每个ZipList的内存占用不能超过4kb。
- -2:每个ZipList的内存占用不能超过8kb。
- -3:每个ZipList的内存占用不能超过16kb。
- -4:每个ZipList的内存占用不能超过32kb。
- -5:每个ZipList的内存占用不能超过64kb。
其默认值为 -2:
 
以下是QuickList的和QuickListNode的结构源码:
typedef struct quicklist {
    //头节点指针
	quicklistNode *head;
    //尾节点指针
	quicklistNode *tail;
	//所有ziplist的entry的数量
    unsigned long count;l
    //ziplists总数量
	unsigned long len;
	//ziplist的entry上限,默认值-2
    int fill : QL_FILL_BITS;
	//首尾不压缩的节点数量
	unsigned int compress : QL_COMP_BITS;
    //内存重分配时的书签数量及数组,一般用不到
    unsigned int bookmark_count: QL_BM_BITS;
    quicklistBookmark bookmarks[;
} quicklist;
typedef struct quicklistNode {
    //前一个节点指针
	struct quicklistNode *prev;
    //下一个节点指针
	struct quicklistNode *next;
    //当前节点的ZipList指针
    unsigned char *zl;
	//当前节点的ZipList的字节大小
    unsigned int sz;
	//当前节点的ZipList的entry个数
    unsigned int count : 16;
	//编码方式:1,ZipList; 2,Izf压缩模式
    unsigned int encoding : 2;
	//数据容器类型(预留): 1,其它;2,ZipListunsigned 
    int container : 2;
	//是否被解压缩。1︰则说明被解压了,将来要重新压缩
    unsigned int recompress : 1;
	unsigned int attempted_compress : 1;//测试用
    unsigned int extra : 10;/*预留字段*/
} quicklistNode;
                            
我们接下来用一段流程图来描述当前的这个结构

总结:
QuickList的特点:
- 是一个节点为ZipList的双端链表。
- 节点采用ZipList,解决了传统链表的内存占用问题。
- 控制了ZipList大小,解决连续内存空间申请效率问题。
- 中间节点可以压缩,进一步节省了内存。
五、 Redis数据结构-SkipList
SkipList(跳表)首先是链表,但与传统链表相比有几点差异:
- 元素按照升序排列存储。
- 节点可能包含多个指针,指针跨度不同。

//t_zset.c
typedef struct zskiplist {
    //头尾节点指针
	struct zskiplistNode *header, *tail;
    //节点数量
	unsigned long length;
	//最大的索引层级,默认是1
    int level;
}zskiplist;
typedef struct zskiplistNode {
    sds ele; //节点存储的值
	double score;//节点分数,排序、查找用
	struct zskiplistNode *backward;//前一个节点指针
    struct zskiplistLevel {
		struct zskiplistNode *forward;//下—个节点指针
        unsigned long span;//索引跨度
	} leveli;//多级索引数组
} zskiplistNode;

小总结:
SkipList的特点:
- 跳跃表是一个双向链表,每个节点都包含score和ele值。
- 节点按照score值排序,score值一样则按照ele字典排序。
- 每个节点都可以包含多层指针,层数是1到32之间的随机数。
- 不同层指针到下一个节点的跨度不同,层级越高,跨度越大。
- 增删改查效率与红黑树基本一致,实现却更简单。
六、Redis数据结构-RedisObject
Redis中的任意数据类型的键和值都会被封装为一个RedisObject,也叫做Redis对象,源码如下:
1、什么是redisObject:
 从Redis的使用者的角度来看,⼀个Redis节点包含多个database(非cluster模式下默认是16个,cluster模式下只能是1个),而一个database维护了从key space到object space的映射关系。这个映射关系的key是string类型,⽽value可以是多种数据类型,比如:string, list, hash、set、sorted set等。我们可以看到,key的类型固定是string,而value可能的类型是多个。
 ⽽从Redis内部实现的⾓度来看,database内的这个映射关系是用⼀个dict来维护的。dict的key固定用⼀种数据结构来表达就够了,这就是动态字符串sds。而value则比较复杂,为了在同⼀个dict内能够存储不同类型的value,这就需要⼀个通⽤的数据结构,这个通用的数据结构就是robj,全名是redisObject。

Redis的编码方式
Redis中会根据存储的数据类型不同,选择不同的编码方式,共包含11种不同类型:
| 编号 | 编码方式 | 说明 | 
|---|---|---|
| 0 | OBJ_ENCODING_RAW | raw编码动态字符串 | 
| 1 | OBJ_ENCODING_INT | long类型的整数的字符串 | 
| 2 | OBJ_ENCODING_HT | hash表(字典dict) | 
| 3 | OBJ_ENCODING_ZIPMAP | 已废弃 | 
| 4 | OBJ_ENCODING_LINKEDLIST | 双端链表 | 
| 5 | OBJ_ENCODING_ZIPLIST | 压缩列表 | 
| 6 | OBJ_ENCODING_INTSET | 整数集合 | 
| 7 | OBJ_ENCODING_SKIPLIST | 跳表 | 
| 8 | OBJ_ENCODING_EMBSTR | embstr的动态字符串 | 
| 9 | OBJ_ENCODING_QUICKLIST | 快速列表 | 
| 10 | OBJ_ENCODING_STREAM | Stream流 | 
五种数据结构
Redis中会根据存储的数据类型不同,选择不同的编码方式。每种数据类型的使用的编码方式如下:
| 数据类型 | 编码方式 | 
|---|---|
| OBJ_STRING | int、embstr、raw | 
| OBJ_LIST | LinkedList和ZipList(3.2以前)、QuickList(3.2以后) | 
| OBJ_SET | intset、HT | 
| OBJ_ZSET | ZipList、HT、SkipList | 
| OBJ_HASH | ZipList、HT | 










