快速整透Redis中的壓縮列表到底是個啥

2022 年 3 月 10 日
筆記

壓縮列表簡介

壓縮列表（ziplist）是由一個連續內存組成的順序型數據結構。一個壓縮列表可以包含任意多個節點，每個節點上可以保存一個位元組數組或整數值。它是Redis為了節省內存空間而開發的。

壓縮列表（ziplist）是哈希（hash）和有序集合（zset）的內部編碼之一。當哈希（hash）中的元素個數比較少並且每個元素的值佔用空間比較小的時候，Redis就會使用壓縮列表做為哈希的內部編碼。當有序集合（zset）中的元素個數比較少並且每個元素的值佔用空間比較小的時候，Redis也會使用壓縮列表做為有序集合的內部編碼。

壓縮列表結構

接下來，我們來看以下壓縮列表的內部構造，壓縮列表由以下幾個部分組成：

zlbytes：表示整個壓縮列表佔用的內存位元組數。
xltail：表示壓縮列表起始地址到最後一個節點的位元組數，可以快速找到最後一個節點。
zllength：表示壓縮列表包含的節點個數。
entries：節點列表，一個挨着一個地緊湊存儲。
zlend：特殊值0xFF（十進制為255），表示壓縮列表的結束。

壓縮列表節點結構

每個壓縮列表的節點由三部分組成： prevlen、 encoding和content。

prevlen

prevlen：表示該節點前一個節點的位元組長度。 prevlen的長度可能是1個位元組，也可能是5個位元組。

當前一個節點的長度小於254個位元組時， prevlen的長度為1個位元組，直接存儲前一個節點的位元組長度；

當前一個節點的長度大於或等於254個位元組時， prevlen的長度為5個位元組，其中的第一個位元組被設置為0xFE，隨後的四個位元組保存前一個節點的位元組長度。

可以通過 prevlen和壓縮列表結構中的xltail逆序遍歷壓縮列表。

encoding

encoding表示該節點中保存數據的類型和長度。

當encoding的最高位以00開頭時，表示最大長度為63的短字符串，此時encoding的長度為1個位元組，其後面6個位表示字符串的位元組長度；

當encoding的最高位以01開頭時，表示最大長度為16383的中等長度的字符串，此時encoding的長度為2個位元組，其後面14個位表示字符串的位元組長度；

當encoding的最高位以10開頭時，表示最大長度為4294967295的特長的字符串，此時encoding的長度為5個位元組，其後面4個位元組表示字符串的位元組長度；

當encoding的最高位以11開頭時，表示整數值，此時encoding的長度為1個位元組，其後面6個位表示整數值的類型和長度。

content

content用於存儲節點的值，節點的值可以是一個位元組數組，也可以是正數，其類型和長度由encoding決定。

總結

壓縮列表（ziplist）是由一個連續內存組成的順序型數據結構。

一個壓縮列表可以包含任意多個節點，每個節點上可以保存一個位元組數組或整數值。

壓縮列表（ziplist）是哈希（hash）和有序集合（zset）的內部編碼之一。

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