深入底层C源码 Redis核心设计原理( 五 ) _生活百科

【3】图示:

文章插图
【4】图示参数说明
zlbytes:32bit，表示ziplist占用的字节总数。zltail:32bit，表示ziplist表中最后一项（entry）在ziplist中的偏移字节数。通过zltail我们可以很方便地找到最后一项，从而可以在ziplist尾端快速地执行push或pop操作zlen:16bit ，表示ziplist中数据项（entry）的个数。entry:表示真正存放数据的数据项，长度不定zlend: ziplist最后1个字节，是一个结束标记，值固定等于255 。prerawlen: 前一个entry的数据长度。len: entry中数据的长度data: 真实数据存储【5】说明
1.Ziplist的设计结构，保障了空间的节省与查询的高效，但是当出现zlentry增加或删除时，Ziplist是不能直接在原有空间上进行修改，每一次变动都需要重新开辟空间去拷贝、修改。这样的场景下Ziplist一旦内部元素过多，将会导致性能的急剧下滑。因此Redis 在实现上做了一层优化，当Ziplist过大时，会将其分割成多个Ziplist，然后再通过一个双向链表将其串联起来。
3）quicklist 分析详解
【1】介绍
1.Redis quicklist是Redis 3.2版本以后针对链表和压缩列表进行改造的一种数据结构，是 zipList 和 linkedList 的混合体，相对于链表它压缩了内存，进一步的提高了效率。
【2】代码展示
robj *createQuicklistObject(void) {quicklist *l = quicklistCreate();robj *o = createObject(OBJ_LIST,l);o->encoding = OBJ_ENCODING_QUICKLIST;return o;}//处于quicklist.c文件中quicklist *quicklistCreate(void) {struct quicklist *quicklist;quicklist = zmalloc(sizeof(*quicklist));quicklist->head = quicklist->tail = NULL;quicklist->len = 0;quicklist->count = 0;quicklist->compress = 0;quicklist->fill = -2;quicklist->bookmark_count = 0;return quicklist;}//处于quicklist.h文件中//quicklist 是一个 40 字节的结构（在 64 位系统上），描述了一个快速列表。typedef struct quicklist {quicklistNode *head;//指向头节点（左侧第一个节点）的指针。quicklistNode *tail;//指向尾节点（右侧第一个节点）的指针。unsigned long count;// 所有 quicklistNode 节点中所有的 entry 个数unsigned long len;// quickListNode 节点个数，也就是 quickList 的长度int fill : QL_FILL_BITS;//单个节点的填充因子，也就是 ziplist 的大小unsigned int compress : QL_COMP_BITS;// 保存压缩成都只，配置文件设置，64位操作系统占 16bit , 6 表示压缩unsigned int bookmark_count: QL_BM_BITS;quicklistBookmark bookmarks[];} quicklist;//quicklistNode 是一个 32 字节的结构，描述了一个快速列表的 ziplist 。typedef struct quicklistNode {struct quicklistNode *prev;// 双向链表前驱节点struct quicklistNode *next;// 双向链表的后节点unsigned char *zl;//数据指针。如果当前节点的数据没有压缩，那么它指向一个ziplist结构；否则，它指向一个quicklistLZF结构。unsigned int sz;// 压缩列表 ziplist 的总长度unsigned int count : 16;// 每个 ziplist 中 entry 的个数unsigned int encoding : 2;// 表示是否采用了 LZF 压缩 quickList 节点 1 表示压缩过，2 表示没有压缩站 2bit 长度unsigned int container : 2;// 表示是否开启 ziplist 进行压缩unsigned int recompress : 1;// 表示该节点是否被压缩过unsigned int attempted_compress : 1;// 测试使用unsigned int extra : 10;// 额外拓展位，占 10bit 长度} quicklistNode;//当指定使用 lzf 压缩算法压缩 ziplist entry 节点时,quicklistNode 结构的 zl 成员执行 quicklistLZF 结构typedef struct quicklistLZF {unsigned int sz;//表示被LZF 压缩后的 ziplist 的大小char compressed[];// 压缩有的数据，柔性数组} quicklistLZF;【3】图示：

文章插图
【4】说明
1.通过控制ziplist 的大小，则很好的解决了超大ziplist 的拷贝情况下对性能的影响。每次改动只需要针对具体的小段ziplist 进行操作。
4）发现说明
【1】为什么不采用两个指针指向前后数据的方式，而是要采用复合的数据结构完成？
1.采用双指针的方式，那就必须赋予两个指针pre和next，一个指针占据了8byte，故两个指针就需要消耗16byte 。如果list存在大量数据，所以就需要消耗相当多的内存在指针方面（胖指针问题）。
2.采用双链表的话数据可能会分的很散，因为指针就是采用不连续的存储空间来存储数据，容易造成大量的内存碎片。
3.采用quicklist 和 ziplist 混合，达到减少指针消耗的空间，其次连续的存储空间读取起来效率高于不连续的存储空间，节省IO 。

深入底层C源码 Redis核心设计原理( 五 )

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