redis的对象是什么

前言：redis没有直接使用前面介绍的几种数据类型
sds、双端链表、字典、压缩列表、整数集合等等。
而是基于这些数据结构创建了一个对象系统，这个对象系统包含字符串对象、列表对象、哈希对象、集合对象和有序集合对象这五种类型的对象。每种对象都用到了至少一种我们前面所介绍的数据结构。
redis的对象系统还实现了基于引用计数技术的内存回收机制（竟然redis也有），当程序不再使用某个对象的时候，这个对象所占有的内存就会被自动释放。redis还通过引用计数技术实现了对象共享机制。这一机制可以在适当的条件下，通过让多个数据库键共享同一个对象来节约内存。
redis的对象带有访问时间记录信息。该信可以用于计算数据库键的空转时长。服务器启用maxmemory功能的情况下。空转时长较大的那些键可能会优先被服务器删除。

8.1 对象的类型与编码

set操作时，redis至少会创建两个对象，一个键对象，一个值对象
redis中的每一个对象都由一个redisObject结构表示。
typedef struct redisObject {

// 类型
unsigned type:4;// 编码
unsigned encoding:4;// 对象最后一次被访问的时间
unsigned lru:REDIS_LRU_BITS; /* lru time (relative to server.lruclock) */// 引用计数
int refcount;// 指向实际值的指针
void *ptr;

} robj;

8.1.1 类型

类型枚举

redis的键对象总是字符串对象，只有值对象会有区别。因此这样约定
●当我们称呼一个数据局键为“字符串键”时，我们指的是“这个数据库键对应的值为字符串对象”
执行type命令时，返回的是值的类型

SET msg “hello world”
TYPE msg

8.1.2 编码和底层实现

对象的ptr指针指向对象的底层实现数据结构，而这些数据结构由对象的encoding属性决定。
encoding属性记录了对象所使用的编码，即这个对象使用了什么数据结构，作为对象的底层实现。

每种类型的对象都至少使用了两种不同的编码。

object encoding命令可以查看一个数据库键的值对象的编码
OBJECT ENCODING msg

通过encoding属性来设定对象所使用的编码，而不是为特定类型的对象关联一种固定的编码。极大的提升了redis的灵活性和效率
举个🌰：
列表对象包含的元素比较少时，redis使用压缩列表作为底层实现
压缩列表比双端列表更节约内存，在元素数量较少时，会更快加入缓存
列表对象包含的元素越来越多时，会转为双端列表。
其他类型也会有类似的优化。
接下来会分别介绍redis的五种不同类型的对象。这些对象底层所使用的编码方式，
给出从一种编码转为另一种编码的条件，以及同一个命令在不同编码上的实现方法

8.2 字符串对象

字符串对象的编码可以是int、raw或者embstr
如果一个字符串对象保存的是整数值，并且这个正数值可以用long类型来表示。那么字符串对象会将整数值保存字符串对象结构的ptr属性里（将void*转换成long）。并将字符串对象的编码设置为int
127.0.0.1:6379> set number 10086
OK
127.0.0.1:6379> object enchoding number
(error) ERR Unknown subcommand or wrong number of arguments for ‘enchoding’. Try OBJECT HELP.
127.0.0.1:6379> object encoding number
“int”
127.0.0.1:6379>

●字符串对象保存的是一个字符串值，并且这个字符串长度大于32字节。那么字符串对象将使用一个简单动态字符串（sds）来保存这个字符串值，并将对象的编码设置为raw
127.0.0.1:6379> set story “the prince loved the rose because it’s his rose”
OK
127.0.0.1:6379> object encoding story
“raw”
127.0.0.1:6379>

指针ptr指向一个sds数据
●字符串长度小于等于32字节，字符串对象将使用embstr编码来保存

127.0.0.1:6379> object encoding number
“int”
127.0.0.1:6379> set story “i miss you”
OK
127.0.0.1:6379> object encoding story
“embstr”

embstr是专门用来保存短字符串的一种优化编码方式。
embstr的好处
●分配内存和回收内存相较于raw只需要一次
●保存在连续内存里，embstr能更好利用缓存带来的优势
brew services restart redis
redis-cli
127.0.0.1:6379> set msg “hello”
OK
127.0.0.1:6379> object encoding msg
“embstr”
127.0.0.1:6379>

可以用long double类型表示的浮点数在redis中也是作为字符串值来保存的。如果要保存一个浮点数到字符串对象里，程序会先将这个浮点数转换成字符串，再保存转换所得的字符串值。
why
127.0.0.1:6379> set pi 3.14
OK
127.0.0.1:6379> object ecoding pi
(error) ERR unknown subcommand ‘ecoding’. Try OBJECT HELP.
127.0.0.1:6379> object encoding pi
“embstr”
127.0.0.1:6379>

还可以保存整数，编码方式是int
127.0.0.1:6379> set pi 3
OK
127.0.0.1:6379> object encoding pi
“int”
127.0.0.1:6379>

8.2.1 编码的转换

对于int编码的字符串对象，执行一些命令使得这个对象不再是整数时，编码会从int变成raw
127.0.0.1:6379> set number 10086
OK
127.0.0.1:6379> object encoding number
“int”
127.0.0.1:6379> append number “is a good number”
(integer) 21
127.0.0.1:6379> object encoding number
“raw”

embstr只读，不可修改，执行修改命令时，会先转换成raw，再执行修改
127.0.0.1:6379> set me chen
OK
127.0.0.1:6379> object encoding me
“embstr”
127.0.0.1:6379> append me " happy"
(integer) 10
127.0.0.1:6379> object encoding me
“raw”

8.2.2 api

8.3 列表对象

列表对象的编码ziplist或者linkedlist
ziplist编码的列表对象使用压缩列表作为底层实现
encoding和type决定了ptr指向的数据结构是什么，从而进行读取
ziplist：ptr指向的是ziplist，保存的是列表里的值，每一节点里存的都是一个字符串对象

linkedList:prt指向的是链表头节点，

8.3.1 编码转换

●对象中保存的字符串长度不超过64字节
●元素数量小于512
两个条件任意一个不能满足就会由ziplist编码转为linkedList编码

8.3.2 命令列表（实用）

命令含义
lpush push新元素到列表头
rpsh push新元素到列表尾
lpop pop头节点
rpop pop尾节点
lindex 返回指定节点
llen 长度
linsert 插入表头、表尾或者其他位置
lrem 删除给定元素
ltrim 删除所有不在指定索引范围内的节点
lset 更新节点值

8.4 哈希对象

ziplist或者hastable
ziplist：key和value挨着
hashtable:key连续，且保存了value的地址？

8.4.1 编码转换

●不超过64字节
●键值对数量不多于512
同时满足：ziplist
否则 hashtbale

8.5 集合对象

●都是整数值
●元素数量不超过512
此时用的是intset
否则用hashtable
条件二通过set-max-intset-entries来修改
命令：sadd、scard、sismember(查找是否存在)、srandmember（随机返回一个）、spop（随机返回并删除）、srem(删除给定元素)

8.6 有序集合对象

ziplist和skiplist
ziplist中，集合元素按分值从小到大排序，分值小的元素被放在靠近表头的方向，分值较大的元素放置在靠近表尾的方向。
zset结构中包含一个字典和一个跳跃表
如注释：
●dict用来支持o(1)复杂度的按成员取分值操作
● zsl（跳跃表）用来支持平均复杂度为O(log N)的按照分值定位成员和范围操作
typedef struct zset {

// 字典，键为成员，值为分值
// 用于支持 O(1) 复杂度的按成员取分值操作
dict *dict;// 跳跃表，按分值排序成员
// 用于支持平均复杂度为 O(log N) 的按分值定位成员操作
// 以及范围操作
zskiplist *zsl;

} zset;

跳跃表里
object属性：保存了元素的成员
score属性：保存了元素的分值
zscore命令是通过dict来实现的。
这两种类型的数据结构是通过指针来共享相同元素的成员和分值。虽然是两种数据结构，但是不会产生任何重复的成员或者分值

●元素数量小于128
●所有元素成员长度小于64
此时使用ziplist，否则用skiplist
命令
zadd、zcard、zcount（统计分值在给定范围内的节点数量）、zrange（表头向表尾遍历，返回给定索引范围内的所有元素）、zrank、

8.7 类型检查与命令多态

命令类型检查：检查type字段
命令多态：虽然使用的是同一个命令，但是会根据type和encoding字段确定使用的是哪种数据结构，并调用相应的api
因此被称为命令多态
typedef struct redisObject {

// 类型
unsigned type:4;// 编码
unsigned encoding:4;// 对象最后一次被访问的时间
unsigned lru:REDIS_LRU_BITS; /* lru time (relative to server.lruclock) */// 引用计数
int refcount;// 指向实际值的指针
void *ptr;

} robj;